芯耀
1.1萬
公司使用MTBF（Mean Time Between Failures平均無故障時間）、MTTF（Mean Time To Failure平均失效前時間）和FIT（Failures In Time失效率）數據來展示產品或組件的可靠性，并確定需要生產多少數量。制造商在計算這些數值時采用的方法和條件各不相同，本文將對這些術語的一般定義以及它們是如何得出的進行介紹。
MTBF是衡量硬件或組件可靠性的一個指標。它定義為給定設備或系統(tǒng)的故障間隔時間，通常以小時為單位。這個統(tǒng)計值旨在表示在長時間內，對于大量樣本，給定組件的隨機故障之間將經過的平均時間。它還表示根據系統(tǒng)中各種組件的已知故障率計算出的系統(tǒng)可靠性。
例如：
如果市場上有1000個產品在運行；可以估計在100小時后會有多少單位出現故障，并確定需要準備多少產品來替換。
在這種情況下使用的計算公式是1000個單位×100小時=100,000小時/單位。
如果MTBF為50,000小時，那么預計的故障數量是100,000÷50,000=2個單位。因此需要準備2個單位來替換故障單位。
由于制造商的計算方法和計算條件不同，MTBF的計算值也會有所不同。有兩種計算方法以及根據它們如何組合而定的各種環(huán)境條件。這就是為什么有多種計算結果的原因。
MTTF表示產品在初次使用后到出現故障的時間。
MTBF和MTTF使用相同的計算方法，但MTBF用于可維修的產品，而MTTF用于不可維修或維修成本過高的產品。
FIT是表示故障率的單位，表示每10^9小時發(fā)生多少次故障。
例如，在10FIT的情況下，每10^9小時會發(fā)生10次故障。
可以使用以下公式根據可靠性數據中的MTBF或MTTF來計算FIT值。
顯然，平均無故障時間（MTBF）越高，部件在給定條件下運行更長時間的幾率就越大。MTBF與產品的使用壽命預期無關，因此與產品壽命沒有聯系。
例如，假設一個TDK電容器的MTBF為6918年（16.5失效時間間隔，FIT），這并不意味著該電容器能持續(xù)這么久（顯然，沒有人能夠對部件進行這么長時間的測試）。如果我們假設一年有8760小時（365天×24小時/天），并且我們想知道該電容器在10年內無故障運行的概率是多少，我們可以進行以下計算：
6918年×8760小時/年=60,601,680小時
10年×8760小時/年=87,600小時
87,600小時/60,601,680小時=0.0014455
e^-0.0014455=0.99856
由于概率以百分比表示，這意味著該部件在10年期內有99.856%的幾率能正常工作。
顯然，6918年對于電容器來說是一個極其漫長的時間，不太可能達到這么長的使用壽命。然而，重要的是要考慮到電容器并不是獨立工作的。它是電路中執(zhí)行某種功能的一個組成部分，而該電路又是更大系統(tǒng)的一部分。有時，如果電路中的一個元件出現故障，整個電路將停止工作。這將導致系統(tǒng)停機，并使產品無法使用。為了計算整個系統(tǒng)的MTBF，需要取所有FIT數值之和的倒數。讓我們通過一個例子來更清楚地了解FIT數值的含義。假設某個特定電路中有70個電容器。所有這些電容器的FIT數值都是16.5（與前面的例子相同）。要找到MTBF，您可以進行以下計算：
MTBF=1/(16.5×70)=0.0008658008658
0.0008658008658×10^9=865,800小時
對于電路中的70個電容器，它們的組合MTBF顯著降低。如果我們想知道該電路在10年后仍能正常工作的幾率，按照前面例子的相同計算步驟，結果將是90.3%。此外，請注意，此時的MTBF更加合理，865,800小時大約等于98年。還要考慮到這是以運行小時數為單位的。因此，對于24小時不間斷運行的東西，平均故障時間將是9.88年。但是，如果它用在汽車上，例如，那么這個時間將會長得多。
假設汽車每天運行4小時，每年運行1460小時；那么MTBF將是865,800/1460，即593年。汽車在10年內不出現故障的概率現在是e的-(10/593)次方=0.983，即98.3%。與90.4%相比，這個數字要好得多。MTBF數值的另一種用途是用于計算系統(tǒng)的可用性。
綜上，MTBF和MTTF是用來描述系統(tǒng)或設備級別的故障間隔時間，而FIT是用來描述某單一器件的失效率的單位。FIT越小越好，MTBF和MTTF越大越好。
