平均故障間隔時(shí)間（Mean Time Between Failures, MTBF）是衡量可維修設(shè)備穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo)，其值越高，意味著設(shè)備在一個(gè)周期內(nèi)平均故障間隔時(shí)間越長，穩(wěn)定性與可靠性也就越高。下面，以車載中控顯示屏為本次研究對(duì)象，結(jié)合汽車中控大屏老化房，進(jìn)行 MTBF 驗(yàn)證和評(píng)估。為車載顯示屏或其他汽車流媒體設(shè)施的可靠性試驗(yàn)方法提供參考。
汽車中控屏可靠性試驗(yàn)方法研究：
試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 汽車中控大屏老化房
參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 34986-2017 產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法
樣品數(shù)量：某品牌20臺(tái)中控屏
試驗(yàn)設(shè)計(jì)：
1.阿倫尼斯（Arrhenius）模型
樣本測(cè)試時(shí)間 t 與加速因子 ATD 的乘積確定加速測(cè)試的時(shí)間，將加速測(cè)試時(shí)間轉(zhuǎn)換為等效的正常工作時(shí)間，以便在較短的時(shí)間內(nèi)評(píng)估產(chǎn)品的可靠性。
即：
參照GB/T 34986-2017附錄里的公式B.30的加速因子計(jì)算公式，如下：
式中：
ATD—加速因子；
Ea—失效反應(yīng)的活化能（eV）；
kB—Boltzmann 常數(shù)，其值為 8.62×10-5 eV/K；
Ton—正常工作溫度，單位℃；
Ttest—加速試驗(yàn)溫度，單位℃。
2.活化能 Ea 的計(jì)算
活化能 Ea 是分子與化學(xué)或物理作用中需具備的能量，單位是電子伏特 Ev。 計(jì)算公式如下：
式中：
λ（T）—加速試驗(yàn)溫度時(shí)的失效率；
λ（T0）—正常溫度時(shí)的失效率；
T—加速試驗(yàn)溫度；
T0—正常工作溫度。
3.MTBF 評(píng)估—置信水平
1）單側(cè)置信時(shí)間估計(jì)：
2）雙側(cè)置信時(shí)間估計(jì)：
式中：
C—置信水平；
T—試驗(yàn)時(shí)間；
X2—分位數(shù)分布表，見下圖。
3.試驗(yàn)驗(yàn)證
本次試驗(yàn)為某品牌的車載中控顯示屏，該款LED顯示屏據(jù)制造商實(shí)驗(yàn)室測(cè)試其在正常使用環(huán)境下失效率為 1 000 ppm（每百萬臺(tái)缺陷數(shù) Parts Per Million），約等于 8.8 FIT 的活化能。假設(shè)有 2 000 個(gè)樣本，則失效率估算如下表。
本次樣品的壽命服從指數(shù)分布，采樣 20 臺(tái)樣品進(jìn)行500 h 的壽命試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中無失效，計(jì)算其平均無故障時(shí)間（MTBF）的置信水平為 90 % 的單側(cè)置信下限，顯然 M=T/R=∞不適用，代入公式：
M=2T/X2(1-c，2r+2)=2×500×20/(1-0.9，2)=20 000/4.605=4 343.1 h
也就是說，進(jìn)行500h的MTBF試驗(yàn)約等于現(xiàn)實(shí)使用4343.1h。
因此，本次樣品平均無故障時(shí)間為4 343.1 h。通過置信水平評(píng)估，可在一定程度上確定產(chǎn)品可靠性的范圍，為生產(chǎn)決策提供參考。
以上就是汽車中控大屏老化房對(duì)中控屏的可靠性試驗(yàn)，如有試驗(yàn)疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。
