設備MTBF預測方法

1、數(shù)字直放站的MTBF既述與計算方法1、MTBF 概述MTBF平均故障間隔時間又稱平均無故障時間，英文全稱是“Mean TimeBetween Failure ”指可修復產(chǎn)品兩次相鄰故障之間的平均時間，記為MTBFMTBF是衡量一個產(chǎn)品（尤其是電器產(chǎn)品）的可靠性指標。單位為“小時”。它反映了 產(chǎn)品的時間質(zhì)量， 是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)保持功能的一種能力。 具體來說， 它 僅適用于可維修產(chǎn)品。 同時也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計工作時間與故障次數(shù) 的比值為 MTBF。MTBF計算中主要考慮的是產(chǎn)品中每個器件的失效率。但由于器件在不同的 環(huán)境、不同的使用條件下其失效率會有很大的區(qū)別。關于MTBF值的計算

2、方法，目前最通用的權威性標準是 MIL-HDBK-217 GJB/Z299B和Bellcore，分別用于 軍工產(chǎn)品和民用產(chǎn)品。其中，MIL-HDBK-217是由美國國防部可靠性分析中心及 Rome實驗室提出并成為行業(yè)標準，專門用于軍工產(chǎn)品MTBF值計算，GJB/Z299B是我國軍用標準；而 Bellcore 是由 AT&TBell 實驗室提出并成為商用電子產(chǎn)品 MTBFS計算的行業(yè)標準。2、MTBF 的計算方法數(shù)字直放站系統(tǒng)是一個串聯(lián)系統(tǒng)，通過建立適當?shù)臄?shù)學模型 ,把大系統(tǒng)分割 成若干子系統(tǒng) ,可簡化其分析過程 . 該 直放站系統(tǒng)可分解為如下 5 個串聯(lián)子系 統(tǒng)：PA:功放模塊 CH:

3、選頻模塊 LA :低噪放大器模塊 PW:電源模塊 JK: 監(jiān)控模塊。首先根據(jù)可靠性評估方法首先計算出各模塊的 MTBF，再運用串聯(lián)系 統(tǒng)的可靠性評估方法計算出整個系統(tǒng)的 MTBF。2.1 各子模塊的 MTBF 計算1 、 評估說明a設備中的外殼及無源器件不包括在評估范圍b、 元器件總數(shù)小于10個的失效率入g小于10-7/h，根據(jù)標準，不在計算之 列。c、電源模塊：MTBF為10萬小時（深圳市康達煒電子技術有限公司提供）d、元器件的失效率及質(zhì)量系數(shù)由供應商提供名稱使用數(shù)量通用失效率(%質(zhì)量系數(shù)總失效率(%0805電阻610.200.11.220805電容1130.230.11.469鉭電解200

4、.30.10.6電感120.50.10.6PIN管51.50.10.75電位器410.10.8合計5.4392、功放模塊評估-t/mR (t) =et=61*0.2%*0.1+113*0.23%*0.1+20*0.3%*0.1+12*0.5%*0.1+5*1.5%*0.1+4*1%*0.2=5.439%MTBF=100.05439 18,385,700 小時名稱使用數(shù)量通用失效率(%)質(zhì)量系數(shù)總失效率(%)0805電阻570.200.11.140805電容610.230.11.403鉭電解60.30.10.18電感110.50.10.55電位器110.20.2拔動開關1212中頻聲表10.50

5、.030.18三極管70.40.10.283、選頻模塊評估-t/mR (t) =et=57*0.2%*0.1+61*0.2%*0.1+6*0.3%*0.1+11*0.5%*0.1+1*1%*0.2+1*2%*1+1*0.6%*0.03+7*0.4%*0.1=3.39%MTBF=103.39% 29,000,000 小時4、低噪聲放大器模塊評估名稱使用數(shù)量通用失效率(%)質(zhì)量系數(shù)總失效率(%)0805電阻440.200.10.880805電容390.230.10.897鉭電解80.30.10.24電感60.50.10.3PIN管61.50.10.9電位器210.20.4咼頻聲表20.030.20

6、.012-t/mR (t) =et=44*0.2%*0.1+39*0.23%*0.1+8*0.3%*0.1+6*0.5%*0.1+6*1.5%*0.1+2*0.03%*0.02+2*1%*0.2=3.629%MTBF=l03.629% 27,500,000 小時5、監(jiān)控模塊評估名稱使用數(shù)量通用失效率(%)質(zhì)量系數(shù)總失效率(%)0805電阻550.200.11.10805電容670.230.11.541鉭電解220.30.10.66電感20.50.10.1三極管90.40.10.36電位器510.10.5R (t) =et/mt=55*0.2%*0.1+67*0.23%*0.1+22*0.3%*

7、0.1+2*0.5%*0.1+9*0.4%*0.1+5*1%*0.1=4.261%MTBF=104.261% 23,468,600 小時&數(shù)字直放站系統(tǒng)評估以上子系統(tǒng)評估數(shù)據(jù)整理如下表所示：部件名稱代號MTBF小時)功放模塊Mtbf A18,385,700選頻模塊Mtbf B29,000,000低噪聲放大器模塊Mtbf C27,500,000監(jiān)控模塊Mtbf D23,468,600電源模塊Mtbf E100,000根據(jù)拓撲學的原理與串聯(lián)系統(tǒng)可靠性評估方法可以得到在數(shù)字直放站系統(tǒng)的MTBF微波通信系統(tǒng)的拓撲原理和計算公式:MTBFCU=2 (MtbfA+MtbfB+MtbfC+MtbfDMtbfE代入上表數(shù)據(jù)課得:1 111112 ( )MTBFCUMtbfA MtbfB MtbfC MtbfD MtbfE118,385,70029,000,000111)1527,