一臺(tái)受試產(chǎn)品可以做平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF≥5000小時(shí)嗎

平均無(wú)故障間隔時(shí)間可靠性試驗(yàn)（MTBF）是研究產(chǎn)品壽命特征的方法，這種方法可在實(shí)驗(yàn)室模擬各種使用條件來(lái)進(jìn)行。它是將產(chǎn)品放在特定的試驗(yàn)條件下考察其失效（損壞）隨時(shí)間變化規(guī)律。通常對(duì)于可修復(fù)（能修復(fù)、值得修復(fù)、有修復(fù)價(jià)值）的產(chǎn)品采用。可修復(fù)的產(chǎn)品在壽命周期內(nèi)可以發(fā)生多次故障，每次故障修復(fù)后可繼續(xù)使用。電子設(shè)備是最典型的可修復(fù)產(chǎn)品，幾乎所有組成層級(jí)較高的產(chǎn)品和大系統(tǒng)均具有可修復(fù)性，因此，MTBF使用最為廣泛。

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。

經(jīng)常看到很多重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的任務(wù)書(shū)中要求項(xiàng)目申報(bào)過(guò)程中需要提供可靠性平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBF≥5000小時(shí)的第三方測(cè)試報(bào)告，受試產(chǎn)品的數(shù)量?jī)H有1臺(tái)，要求需要提供帶CNAS和CMA資質(zhì)的檢測(cè)報(bào)告。

在這種情況下，無(wú)論是用定時(shí)截尾或序貫截尾的試驗(yàn)方案，都是不可取，為何呢？因?yàn)闇y(cè)試的周期太長(zhǎng)，例如GB/T5080.7定時(shí)截尾5：4方案，需要實(shí)際測(cè)試5500小時(shí)，需要做半年多，測(cè)試成本也不菲，需要五六十萬(wàn)，或許這臺(tái)產(chǎn)品本身的售價(jià)可能都沒(méi)這么多，顯然，這種方式是不經(jīng)濟(jì)不實(shí)惠的。這種情況下，只有采用加速壽命的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)加大環(huán)境應(yīng)力在短時(shí)間內(nèi)激發(fā)產(chǎn)品存在的固有故障，采用標(biāo)準(zhǔn)GB/T34986-2017產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試。

簡(jiǎn)要介紹一下高溫加速模型阿倫尼斯模型以及激活能Ea怎么選擇

1、高溫加速模型：阿倫尼斯Arrhenius模型
阿倫尼斯模型適用于單純考慮熱效應(yīng)試驗(yàn)的加速模型，當(dāng)溫度是影響產(chǎn)品老化及使用壽命的絕對(duì)因素時(shí)，采用該加速模型來(lái)模擬整個(gè)壽命周期的可靠性表現(xiàn)。
其中公式中各個(gè)參數(shù)代表的含義解釋如下AT,i：加速因子，在所有的加速模型中都是表達(dá)一個(gè)含義，也就相當(dāng)于加速系數(shù)，計(jì)算出他就能將整個(gè)壽命周期時(shí)間轉(zhuǎn)換成加速試驗(yàn)的時(shí)間；

Ea:是析出故障的耗費(fèi)能量，又稱(chēng)激活能。不同產(chǎn)品的激活能是不一樣的。一般來(lái)說(shuō)，激活能的值在0.3ev~1.2ev之間;
K：是玻爾茲曼常數(shù)，其值為8.617385×10-5 ev/K;
Ttest：測(cè)試條件下(加速狀態(tài)下)的溫度值。此處的溫度值是絕對(duì)溫度值，以K(開(kāi)爾文)作單位；
Tfield:是使用條件下(非加速狀態(tài)下)的溫度值。此處的溫度值是絕對(duì)溫度值，以K(開(kāi)爾文)作單位
從公式中可以看出，激活能越大，加速系數(shù)也越大，越容易被加速失效，加速試驗(yàn)效果越明顯。如果，在激活能確定的情況下，溫度差越大，加速系數(shù)也越大。
但是，這里要特別注意，執(zhí)行加速測(cè)試的前提時(shí)，增加應(yīng)力產(chǎn)生相同的失效模式，如果加速應(yīng)力超出產(chǎn)品、材料本身的極限溫度范圍，可以產(chǎn)生的新的失效模式，那么加速試驗(yàn)得到的加速系數(shù)也就沒(méi)有意義了。
2、阿倫尼斯模型有下述特點(diǎn)：

(1)該模型反映的是產(chǎn)品某特性量與激活能和所施加應(yīng)力的關(guān)系；
(2)阿倫尼斯模型使用的壽命與溫度的表達(dá)形式及加速因子都是基于退化量相同導(dǎo)出的。這就為加速壽命試驗(yàn)提供了另外一條途徑，即利用某性能參數(shù)或特征量退化數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行評(píng)定、推斷。
(3)從公式中可以看出，激活能越大，加速系數(shù)也越大，越容易被加速失效，加速試驗(yàn)效果越明顯；(4)在激活能確定的情況下，溫度差越大，加速系數(shù)也越大；

3、激活能Ea及失效模式：

對(duì)于消費(fèi)電子產(chǎn)品激活能Ea如何選擇？
推薦的取值范圍為0.5-0.8，建議取0.6或者0.7，當(dāng)然0.65也沒(méi)問(wèn)題，基本思路就是溫度上升10度，壽命降低一半，0.65算出來(lái)最接近，但是工程師通常取整，所以0.7出現(xiàn)的更多一些。
對(duì)于汽車(chē)產(chǎn)品激活能Ea如何選擇？汽車(chē)產(chǎn)品的安全性要求很高，所以通常都相對(duì)保守，一般取值為0.4-0.5，具體看企業(yè)的策略吧。

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