智能傳感器平均無(wú)故障時(shí)間間隔MTBF測(cè)試流程規(guī)范

智能傳感器作為信息技術(shù)感知層的核心元器件和零部件，是制造業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等科研課題項(xiàng)目申報(bào)過(guò)程中，申報(bào)項(xiàng)目中期和項(xiàng)目末期均有要求平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF≥2000小時(shí)；MTBF≥1500小時(shí)；MTBF≥3000小時(shí)等字樣要求?？梢?jiàn)，平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF指標(biāo)驗(yàn)證的重要性。

平均故障間隔時(shí)間(MTBF):英文全稱是"Mean Time Between Faiure",是衡量一個(gè)產(chǎn)品(尤其是電器產(chǎn)品)的可靠性指標(biāo)，單位為"小時(shí)”。對(duì)于可維修產(chǎn)品的可靠性表征方法，在規(guī)定的條件下的特定測(cè)量期間，產(chǎn)品在其指定限值內(nèi)運(yùn)行的平均時(shí)間。計(jì)算方法為"產(chǎn)品的運(yùn)行總時(shí)間/故障次數(shù)”。當(dāng)產(chǎn)品的任務(wù)與其它量級(jí)相關(guān)時(shí)，如工作周期、行駛里程，MTBE可以表示為平均故障間隔周期(MCBF)，平均故障間隔里程(MKBF)。

平均無(wú)故障時(shí)間中的“時(shí)間”如何理解？

平均無(wú)故障時(shí)間，這個(gè)時(shí)間指的是所有受試設(shè)備的累積相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間。時(shí)間可置換為距離、循環(huán)次數(shù)或其他適用于受試設(shè)備的量或單位。失效數(shù)是指試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的累積相關(guān)失效數(shù)。具體的可靠性試驗(yàn)應(yīng)對(duì)可以計(jì)入的相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間及相關(guān)失效數(shù)加以明確的規(guī)定。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

1.GB/T 5080.7-1986《設(shè)備可靠性試驗(yàn) 恒定失效率假設(shè)下的失效率與平均無(wú)故障時(shí)間的驗(yàn)證試驗(yàn)方案》；

2.GJB 899A-2009《可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)》；

3.GJB 367A－2001《通信設(shè)備通用規(guī)范》 ；

4.GB/T 34986-2017《產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法》。

三、如何實(shí)施平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF指標(biāo)驗(yàn)證測(cè)試

1.確定智能傳感器實(shí)際使用場(chǎng)合下所受到的應(yīng)力類(lèi)型

比如低溫應(yīng)力、高溫應(yīng)力、濕度應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力、電應(yīng)力等。當(dāng)然，有的產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合工況較為復(fù)雜，涉及的應(yīng)力類(lèi)型比較多，應(yīng)該著重選擇關(guān)鍵的應(yīng)力類(lèi)型。

2、選擇合適的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)選取合適的測(cè)試方案

一般對(duì)于民用設(shè)備通常選擇GB/T5080.7標(biāo)準(zhǔn)的居多，對(duì)于非民用設(shè)備選擇GJB899標(biāo)準(zhǔn)的居多，在測(cè)試方案的選擇上，一般選擇定時(shí)截尾的試驗(yàn)方案居多。

3.編寫(xiě)平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF測(cè)試大綱

測(cè)試大綱應(yīng)包含測(cè)試目的、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、樣品的簡(jiǎn)介、測(cè)試應(yīng)力類(lèi)型、試驗(yàn)方法、故障判據(jù)、故障類(lèi)型、工作狀態(tài)、交聯(lián)圖、測(cè)試方案、可靠性試驗(yàn)應(yīng)力剖面圖、相應(yīng)的測(cè)試記錄表等。

4.可靠性試驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)施步驟編制可靠性計(jì)劃流程表和測(cè)試步驟。

5.選擇具備CNAS和CMA資質(zhì)認(rèn)可的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試

這一條其實(shí)非常重要，很多項(xiàng)目驗(yàn)收過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多沒(méi)有在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，專家讓提供測(cè)試設(shè)備的相關(guān)信息和校準(zhǔn)信息等資料無(wú)法提供。無(wú)法確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

四、智能傳感器平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF≥2000小時(shí)實(shí)施方法

1.確定測(cè)試樣品數(shù)量需要確定用于測(cè)試的受試樣品數(shù)量。例如，MTBF≥2000h的測(cè)試，可以提供10臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試。

2.確定應(yīng)力條件確定可靠性試驗(yàn)的應(yīng)力條件，如低溫應(yīng)力（-30℃）、高溫應(yīng)力（+50℃）、振動(dòng)應(yīng)力（頻率范圍20Hz-350Hz-2000Hz,加速度均方根6.06Grms，振動(dòng)垂直方向，振動(dòng)時(shí)間為10min）電應(yīng)力（AC220V）等。

3.選擇合適的可靠性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)選擇適合的可靠性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，例如民用電子設(shè)備可以選擇GB/T5080.7-1986標(biāo)準(zhǔn)等。

4.選擇合適的試驗(yàn)方案類(lèi)型根據(jù)GB/T5080.7-1986標(biāo)準(zhǔn)中的定時(shí)截尾試驗(yàn)方案表選擇合適的試驗(yàn)方案，例如5:4試驗(yàn)方案，實(shí)際試驗(yàn)時(shí)間為220小時(shí)。

5.編寫(xiě)可靠性試驗(yàn)大綱包含單位名稱、地址、產(chǎn)品名稱、型號(hào)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、故障判據(jù)、處理方式、工作狀態(tài)、交聯(lián)圖、測(cè)試方案、測(cè)試應(yīng)力條件選擇、可靠性試驗(yàn)應(yīng)力剖面圖等。

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