一、含義

      MTBF，即平均故障間隔時(shí)間，英文全稱是“Mean Time Between Failure”。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)”。它反映了產(chǎn)品的時(shí)間質(zhì)量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持功能的一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間，也稱為平均故障間隔。概括地說，產(chǎn)品故障少的就是可靠性高，產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比叫“故障率”（Failure rate）。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時(shí)也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值為MTBF。磁盤陣列產(chǎn)品一般MTBF不能低于50000小時(shí)。

二、計(jì)算方法

      失效時(shí)間是指上一次設(shè)備恢復(fù)正常狀態(tài)（圖中的up time）起，到設(shè)備此次失效那一刻（圖中的down time）之間間隔的時(shí)間。

      MTBF值是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的重要參數(shù)，可靠度工程師或設(shè)計(jì)師經(jīng)常使用各種不同的方法與標(biāo)準(zhǔn)來估計(jì)產(chǎn)品的MTBF值。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括MIL-HDBK-217F、Telcordia SR332、Siemens Norm、Fides或UTE C 80-810（RDF2000）等。不過這些方法估計(jì)到的值和實(shí)際的平均故障間隔仍有相當(dāng)?shù)牟罹?。?jì)算平均故障間隔的目的是為了找出設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)。

MTBF的數(shù)學(xué)式表達(dá):

另外，在工程學(xué)上，常用希臘字母θ來表示MTBF，既有：

在概率論中，可用?(t)形式的概率密度方程表示MTBF，既有：

此處?指的是直到下次失效經(jīng)過時(shí)長的概率密度方程——滿足標(biāo)準(zhǔn)概率密度方程——

三、由來

      下圖為浴盆曲線，那么浴盆曲線與產(chǎn)品壽命有什么關(guān)系呢？

      電子產(chǎn)品的壽命一般都符合浴盆曲線，可分為三個(gè)階段：

      早夭期：由于設(shè)計(jì)，原材料，生產(chǎn)等可能出現(xiàn)的原因而導(dǎo)致一個(gè)較高失效率的階段，也稱失效率遞減階段，可通過環(huán)境應(yīng)力篩選加以剔除，保證產(chǎn)品的可靠性。

      穩(wěn)定器：這一階段產(chǎn)品失效率近似一個(gè)常數(shù)，只有隨機(jī)失效產(chǎn)生，MTBF即要得到這一階段的壽命。

      耗損期：硬件故障期，產(chǎn)品這時(shí)已達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，進(jìn)入報(bào)廢階段。

四、電腦的關(guān)系

可靠性

      電源供應(yīng)器對電腦來說，重要性不言而喻。影響電源供應(yīng)器壽命的因素很多，如負(fù)載大小、振動(dòng)和周邊的環(huán)境溫度等。其中，環(huán)境溫度很重要，所以選擇合適的風(fēng)扇，排放出由電源供應(yīng)器內(nèi)部的熱量非常關(guān)鍵。電源供應(yīng)器的MTBF，在很大程度上是由其內(nèi)部的電解電容器MTBF值所決定的。因隨著溫度的上升，電容器的壽命急劇縮短，所以電源供應(yīng)器的工作溫度如能得到降低，其壽命就會(huì)更長一些。

      當(dāng)評價(jià)電源供應(yīng)器所標(biāo)稱壽命時(shí)，電源供應(yīng)器是否運(yùn)行在額定的滿負(fù)載狀況是另一重要考慮因素。如果電源供應(yīng)器裝有合適的散熱器而散熱風(fēng)扇風(fēng)量足夠大，在低于滿負(fù)載的情況下連續(xù)工作，電源供應(yīng)器就能有更長的壽命。一般電腦電源供應(yīng)器壽命按照3-5年計(jì)算元件的可能失效周期，MTBF在80,000-100,000小時(shí)之間。

      不同的電源供應(yīng)器廠家，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)、用料也往往差別很大，工作壽命自然不同。

      除電源供應(yīng)器外，硬碟的溫度也不可小視。硬碟動(dòng)不動(dòng)就7200rpm-15000rpm，想想看硬碟內(nèi)的馬達(dá)每天轉(zhuǎn)24小時(shí)，平均工作溫度在四、五十度的高熱是免不了。筆者曾測量過一臺散熱不夠好的伺服器硬碟，溫度超過40℃。對硬碟來說，如果機(jī)殼內(nèi)部的溫度降低了，這將意味著減少主軸馬達(dá)液態(tài)軸承的軸承潤滑劑以及磁碟潤滑劑的蒸發(fā)，這將大大降低其損壞的機(jī)率。據(jù)Seagate公司公開的某型號硬碟數(shù)據(jù)，在34℃時(shí)的MTBF為150,000小時(shí)，但在25℃時(shí)，會(huì)達(dá)到230,000小時(shí)。

散熱效果

      為降低硬碟溫度，可增加散熱風(fēng)扇。市面上是有賣硬碟專用的散熱模組，有的則是一顆風(fēng)扇再加上一塊硬碟大小的鋁制散熱片，其實(shí)沒有必要這么復(fù)雜。

      如采用小型風(fēng)鼓(BLOWER)，風(fēng)量增加，散熱效果更好。但是，增加風(fēng)扇或風(fēng)鼓一定要考慮振動(dòng)的問題。要知道風(fēng)扇較高的轉(zhuǎn)速才能達(dá)到一定的風(fēng)量，但如采用較劣質(zhì)的風(fēng)扇，轉(zhuǎn)速雖高，但壽命短且振動(dòng)厲害，對硬碟壽命會(huì)帶來不利影響，安裝硬碟時(shí)加吸震軟墊、機(jī)箱機(jī)殼底部的吸震片都有一定效用。

      優(yōu)質(zhì)的電源供應(yīng)器當(dāng)然要搭配高品質(zhì)的風(fēng)扇，如HG2-6400P選用的是NMB鋼珠軸承風(fēng)扇，比傳統(tǒng)油封軸承風(fēng)扇壽命高出2倍。這款電源供應(yīng)器還加入了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制線路，可以根據(jù)電源內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，在延長使用壽命的同時(shí)，也更好的控制了風(fēng)扇噪音和震動(dòng)。

影響

      如何保養(yǎng)和維護(hù)好伺服器，最大限度的延長其使用壽命，是大家都非常關(guān)心的話題?；覊m對伺服器構(gòu)成的威脅不容忽視。按筆者的電子產(chǎn)品維修經(jīng)驗(yàn)，在灰塵比較大的環(huán)境中工作，由于PCB吸附灰塵，而灰塵的沉積會(huì)影響電子元器件的熱量散發(fā)，這將導(dǎo)致元件溫度上升，進(jìn)而出現(xiàn)熱穩(wěn)定性下降甚至產(chǎn)生漏電，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致燒毀。另外，灰塵也會(huì)吸收水分，腐蝕電子線路，造成一些莫名其妙的短路問題。所以灰塵體積雖小，但對伺服器的危害不可低估。

      盡管伺服器機(jī)房有相對較好的環(huán)境，但灰塵仍會(huì)不斷累積。所以，有必要定期進(jìn)行清理，可使用上圖美國生產(chǎn)CRC牌防塵噴劑、也可用有防靜電（ESD）功能的小毛刷小心進(jìn)行清掃，或使用吹風(fēng)球清潔灰塵，減少出故障的機(jī)率。在清理機(jī)箱內(nèi)部的灰塵時(shí)，切記斷開電源，小心操作，特別是面板進(jìn)風(fēng)口和電源（排風(fēng)口）的附近，以及板卡的插接部位灰塵最多。清理電源里的灰塵最好將電源供應(yīng)器拆下，用防塵噴劑、吹氣球仔細(xì)清掃干凈后再裝回。

五、分析目的

1、針對高頻率故障零件的重點(diǎn)對策及零件壽命延長的技術(shù)改造依據(jù)。

2、進(jìn)行零件壽命周期的推算及維修計(jì)劃編制。

3、有關(guān)點(diǎn)檢對象、項(xiàng)目的選擇與點(diǎn)檢基準(zhǔn)的設(shè)定、改善。

4、用于指導(dǎo)內(nèi)外部維修工作分配。根據(jù)公司內(nèi)設(shè)備修復(fù)能力的評價(jià)，以設(shè)備類型、作業(yè)種類的不同來決定內(nèi)部分別承擔(dān)工作的維修質(zhì)量與設(shè)備效率方面的風(fēng)險(xiǎn)，作為維修外包的重要參考。

5、設(shè)定備品備件基準(zhǔn)。機(jī)械、電氣零件的各儲備項(xiàng)目及基本庫存數(shù)量，應(yīng)根據(jù)MTBF的記錄分析來判斷，使其庫存水平達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的狀況。

6、作為選擇維修技術(shù)方法改善重點(diǎn)的參考依據(jù)。為了提高設(shè)備開動(dòng)率，必須縮短與設(shè)備停機(jī)相關(guān)的長時(shí)間維修作業(yè)及工程調(diào)整、切換的時(shí)間。因此，有必要對維護(hù)作業(yè)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，而其檢驗(yàn)的項(xiàng)目、優(yōu)先順序的選擇等基本情況，均需要依據(jù)MTBF的分析記錄表。

7、用于設(shè)備對象設(shè)定預(yù)估運(yùn)行時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，及其維護(hù)作業(yè)的選定與維護(hù)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的研究。維修計(jì)劃預(yù)估時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定及維護(hù)作業(yè)的選定，必須考慮設(shè)備維護(hù)重復(fù)周期或標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間值與實(shí)際維護(hù)時(shí)間的差異及相應(yīng)維護(hù)作業(yè)特性等因素，因此，MTBF分析表是非常必要的。

8、圖樣整理及重新選定重點(diǎn)設(shè)備或零件時(shí)的參考。MTBF的分析記錄表所記錄的設(shè)備零件改造項(xiàng)目或摩擦劣化等信息，以及設(shè)備圖樣修改或前期制作等情況，通過能經(jīng)常作分析檢驗(yàn)及重要性排序管理，可以使工程圖樣管理變得更容易。

9、運(yùn)行操作標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定、修訂及決定設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)的責(zé)任分派。

10、提供設(shè)備的可靠性、可維修性設(shè)計(jì)的技術(shù)資料。維護(hù)技術(shù)最重要的是以MTBF分析表為基礎(chǔ)，收集有關(guān)設(shè)備的可靠性、可維修性設(shè)計(jì)的技術(shù)信息，以便提供給設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)參考。