MTBF (平均故障間隔時(shí)間)是可靠性領(lǐng)域最為常用的指標(biāo)之一，但對(duì)這個(gè)指標(biāo)的理解和使用尚存一些誤區(qū)，本文就結(jié)合個(gè)人的一些經(jīng)驗(yàn)粗略談一下這個(gè)問(wèn)題。
一、將MTBF簡(jiǎn)單的等同于壽命
雖然美軍標(biāo)338中將MTBF也稱為平均壽命，但這個(gè)平均壽命與我們通常所理解的壽命不是一個(gè)概念。而對(duì)于“壽命”，可以說(shuō)又是一個(gè)讓人頭疼的指標(biāo)。我在華為的時(shí)候?qū)ｉT寫(xiě)過(guò)一篇文章，論述壽命這個(gè)概念。之所以如此，是因?yàn)榻?jīng)常有客戶會(huì)提壽命指標(biāo)要求，如要求某個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備壽命不得小于20年。每當(dāng)此時(shí)，我們都非常為難，因?yàn)閷?duì)于電子設(shè)備，尤其是可修的電子設(shè)備，壽命的定義是非常模糊的。簡(jiǎn)而言之，對(duì)于處于浴盆曲線底部(偶然失效期)的電子產(chǎn)品，不宜采用壽命指標(biāo)，而更傾向于采用MTBF；而對(duì)于處于耗損失效期的產(chǎn)品，更適合采用壽命指標(biāo)。包括很多的機(jī)械結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品，以及具有耗損特性的電子產(chǎn)品，如一些類型的存儲(chǔ)器、連接器等，有讀寫(xiě)、插拔次數(shù)的要求。
二、MTBF是統(tǒng)計(jì)意義的概念
所謂統(tǒng)計(jì)意義，就是說(shuō)它是基于一定數(shù)量的樣本的，不能簡(jiǎn)單的歸結(jié)于某個(gè)個(gè)體的指標(biāo)。就好像說(shuō)中國(guó)人的平均壽命是80歲，并不代表每個(gè)人都能活到80歲。再比如最近經(jīng)常談到的人均工資，很多人看了都喊自己拖了后腿，這種實(shí)際感覺(jué)與公布的指標(biāo)間的巨大差異，實(shí)際上就是沒(méi)有很好的理解統(tǒng)計(jì)意義上的樣本母體與個(gè)體間的關(guān)系。
三、MTBF的價(jià)值更多體現(xiàn)在它的相對(duì)性
尤其是我們?cè)谘邪l(fā)階段預(yù)計(jì)得到的MTBF，最好不要拿它去與產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行的可靠性相對(duì)應(yīng)，兩者存在很大的差異是非常正常的。一方面，現(xiàn)在的電子元器件，相對(duì)以前可靠性水平已經(jīng)大幅提高，尤其是在遵循可靠性理論下正確選型、應(yīng)用，采用篩選剔除早期失效而進(jìn)入浴盆曲線偶然失效期以后，其失效率水平可以控制在極低的水平，即使很多非常復(fù)雜的芯片，其失效率水平也不超過(guò)幾十FITs (1FIT = 10-9/小時(shí))，對(duì)于一般復(fù)雜度的單板，這樣算下來(lái)失效率頂多幾千FITs，取倒數(shù)得到MTBF數(shù)十年甚至上百年很正常。但我們同時(shí)要認(rèn)識(shí)到，我們?cè)谧鲞@個(gè)預(yù)計(jì)時(shí)，沒(méi)有將現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中所能遇到的各種條件、應(yīng)力都考慮進(jìn)去，或者說(shuō)我們的預(yù)計(jì)是一種相對(duì)非常理想條件下計(jì)算得到的結(jié)果。更何況，我們的預(yù)計(jì)很多僅局限于硬件，還有其它的如軟件、人為因素等導(dǎo)致的故障都沒(méi)有考慮進(jìn)去，預(yù)計(jì)得到的MTBF結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的可靠性存在較大差異是必然的。
那么既然不準(zhǔn)為什么還要算它呢？其價(jià)值更多體現(xiàn)在它的相對(duì)性。比如兩種設(shè)計(jì)方案的比較，我們不要忽視這種比較的價(jià)值，在現(xiàn)實(shí)工程當(dāng)中其實(shí)是非常有意義的。有時(shí)沒(méi)有一個(gè)具體的量值來(lái)支持，是很難做出合理決策的，因?yàn)楹芏嗟姆桨刚撟C都是需要權(quán)衡取舍的，我增加了這種設(shè)計(jì)，可靠性能提高多少？從增加設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和成本的角度，這樣做到底值不值得，都需要有個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)支撐，而不能只是含糊的說(shuō)，這種方案的可靠性高，那種可靠性低。
四、MTBF指標(biāo)是有前提條件的
其實(shí)任何一個(gè)指標(biāo)都是有其前提條件或假設(shè)的。比如汽車的油耗指標(biāo)，通常我們都認(rèn)為廠家公布的指標(biāo)不準(zhǔn)，過(guò)于樂(lè)觀，有過(guò)度宣傳甚至欺詐的嫌疑。比如廠家公布的某型號(hào)汽車油耗指標(biāo)是6升/百公里，我們實(shí)際上開(kāi)下來(lái)通常都會(huì)比這個(gè)要高，有的甚至高出很多，于是反過(guò)來(lái)質(zhì)疑廠家。但其實(shí)我們忽略了這個(gè)指標(biāo)的前提條件，即它是在怎樣的路況、速度和駕駛行為下測(cè)得的數(shù)值，而我們實(shí)際駕駛過(guò)程中很難達(dá)到它設(shè)定的那種理想狀況，指標(biāo)存在差異再正常不過(guò)。
但廠家為什么還要公布這種看似沒(méi)有實(shí)際意義的指標(biāo)呢，其實(shí)就是上面所提到的“相對(duì)性”，不同型號(hào)、廠家的汽車都采用相同的前提條件下的指標(biāo)，于是指標(biāo)就有了可比較性，消費(fèi)者才能知道誰(shuí)家的車更省油，哪個(gè)型號(hào)的車更費(fèi)油。從而基于這種比較做出購(gòu)買決策，就像上面提到的設(shè)計(jì)方案選擇一樣。
總之，MTBF是表征產(chǎn)品可靠性的一個(gè)常用的重要指標(biāo)，但需要我們正確的理解它，認(rèn)識(shí)到它的應(yīng)用場(chǎng)景和局限性。其實(shí)不僅是MTBF這一個(gè)指標(biāo)，很多可靠性的概念、方法都是如此，只有這樣才能正確的應(yīng)用這些概念和方法，為提升我們產(chǎn)品的可靠性服務(wù)。
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