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MTBF 定义和计算

1960
系统工程师在制造工厂中分析平均故障间隔时间 (MTBF) 指标,以进行预测性维护。

(图片仅供参考)

平均故障间隔时间 (MTBF平均故障间隔时间 (MTBF) 是一个可靠性指标,表示可修复系统两次固有故障之间预计经过的时间。对于故障率 λ 恒定的系统,MTBF 是其倒数:MTBF = 1/λ。这一简单的关系在可靠性工程中至关重要,它用于预测系统正常运行时间和制定维护计划,前提是故障服从指数分布。

MTBF is a core parameter in reliability and availability analysis. It quantifies the average time that a system is operational before a failure occurs. The calculation [latex]MTBF = 1/\lambda[/latex] assumes that the system’s failures follow an exponential distribution, which corresponds to a constant failure rate. This assumption is often valid for electronic components during their useful life, after the initial ‘infant mortality’ phase and before the ‘wear-out’ phase, as depicted by the 浴缸曲线 model of reliability.

故障率λ通常以单位时间内发生的故障次数来表示,例如每百万小时的故障次数。例如,如果一个组件的故障率为每10⁶小时100次故障,则其平均故障间隔时间(MTBF)为1 / (100 × 10⁻⁶) = 10,000小时。需要注意的是,MTBF是一个统计平均值,并非最低运行时间的保证。事实上,对于指数分布,系统能够运行到其MTBF的概率仅约为36.8% (e⁻¹)。

此指标主要用于可修复系统,即故障发生后,经过修复后系统恢复到正常运行状态。对于不可修复的系统,更合适的指标是平均故障时间 (MTTF)。

UNESCO Nomenclature: 2212
- 系统工程

类型

抽象系统

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 17 世纪发展起来的精算科学和生命表
  • 概率论,特别是泊松等人关于随机事件的研究
  • Walter A. Shewhart 在 20 世纪 20 年代开发的质量控制方法
  • 第二次世界大战期间发展起来的运筹学

应用程序

  • 制造业的预测性维护调度
  • 数据中心正常运行时间和硬件更换计划
  • 航空航天系统可靠性分析
  • 电信网络可用性评估

专利:

NA

潜在创新理念

  • 基于实时使用数据的人工智能驱动的物联网设备动态平均无故障时间 (MTBF) 预测
  • 基于区块链的分类账,用于跟踪整个供应链中的组件故障和平均无故障时间 (MTBF)
  • 个性化的基于平均无故障时间 (MTBF) 的消费电子产品更换计划
  • 使用 MTBF 数据的游戏化维护培训模拟器
  • MTBF优化的电网管理软件
  • 复杂系统可靠性建模的量子计算算法
  • 增强现实 tools for technicians displaying real-time mtbf data of equipment
  • 具有动态调节平均故障间隔时间(MTBF)特性的自修复材料
相关术语:平均故障间隔时间、可靠性工程、故障率、λ、指数分布、可用性、可修复系统、预测性维护。

历史背景

MTBF 定义和计算

1957
1958
1960
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1957
1957
1959-11
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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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