為什么HALT不能夠提供的MTBF值，而這又不是個(gè)問題呢

一個(gè)zui常見的問題就是如何從HALT結(jié)果中導(dǎo)出一個(gè)MTBF值。HALT本身無法計(jì)算出一個(gè)的MTBF值，但是它可以幫助我們獲得一個(gè)更加可靠的系統(tǒng)。這不應(yīng)算HALT的一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)槲覀兊哪康氖谦@得一個(gè)高可靠性的產(chǎn)品而不是簡(jiǎn)單的獲得一個(gè)MTBF值。對(duì)于哪些堅(jiān)持要求MTBF值的客戶，一般利用可靠性預(yù)計(jì)的結(jié)果就可以滿足他們的要求，而其它的一些客戶則可以通過可靠性壽命實(shí)驗(yàn)或者實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)來提供他們想要的MTBF值。

當(dāng)今的MTBF工具

現(xiàn)在zui流行的三個(gè)MTBF計(jì)算可靠性預(yù)計(jì)、可靠性壽命實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。

在計(jì)算MTBF值的時(shí)候可靠性預(yù)計(jì)工具是非常有用的工具，因?yàn)槲覀兛梢栽诋a(chǎn)品出貨前很快的了解到產(chǎn)品的MTBF。但是可靠性預(yù)計(jì)的結(jié)果經(jīng)常存在度的問題。一般板極產(chǎn)品的可靠性預(yù)計(jì)需要4到8小時(shí)（使用通常的可靠性預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，例如美軍標(biāo)217F或者貝爾實(shí)驗(yàn)室的RPP 332），但是這些預(yù)計(jì)手冊(cè)是利用眾多型號(hào)零部件的現(xiàn)場(chǎng)失效數(shù)據(jù)集做依據(jù)的。這樣一來就導(dǎo)致了預(yù)計(jì)結(jié)果的不確定性，因?yàn)楹芏喙镜漠a(chǎn)品應(yīng)用可能會(huì)有很大的區(qū)別。可靠性預(yù)計(jì)通常一個(gè)因子分為十個(gè)等級(jí)或者更多，具體數(shù)據(jù)經(jīng)由產(chǎn)品的壽命周期中的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)決定。通過實(shí)際的應(yīng)力能夠?qū)︻A(yù)計(jì)結(jié)果進(jìn)行修正，如溫度、電子、質(zhì)量、環(huán)境和工廠的篩選等。可是實(shí)際的應(yīng)力水平，尤其是電壓和功率經(jīng)常是非常難于確定。

一個(gè)更好的方法是通過可靠性壽命實(shí)驗(yàn)來計(jì)算MTBF。這時(shí)候HALT就可以幫助我們制定一個(gè)合理的應(yīng)力條件并計(jì)算這個(gè)應(yīng)力條件下的加速因子。對(duì)于可靠性壽命實(shí)驗(yàn)來講zui重要的也許就是選擇合理的應(yīng)力水平了，因?yàn)樘〉膽?yīng)力會(huì)導(dǎo)致測(cè)試時(shí)間過長(zhǎng)或者測(cè)試樣品量太大并提高測(cè)試成本，而太大的應(yīng)力更壞，因?yàn)槿绻麘?yīng)力超過產(chǎn)品所能夠承受的正常范圍，那么一些不相關(guān)的實(shí)效會(huì)被激發(fā)，這時(shí)候的結(jié)果可能就是無效的，我們還需要再次在低應(yīng)力水平下重新進(jìn)行測(cè)試。可靠性壽命實(shí)驗(yàn)zui大的缺點(diǎn)是實(shí)際的應(yīng)力水平非常難定義，如果我們用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力來代替則可能導(dǎo)致測(cè)試時(shí)間的增加。典型的可靠性壽命實(shí)驗(yàn)如果采用標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力水平，則測(cè)試時(shí)間可能會(huì)到6個(gè)月或者更長(zhǎng)，具體的時(shí)間還決定于測(cè)試樣品的數(shù)量和置信度的大小。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中的測(cè)試程序通常也區(qū)別于zui終用戶的實(shí)際情況，這同樣也會(huì)導(dǎo)致MTBF值的偏差。

而另外一個(gè)比較好的方法就是利用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)直接來之于客戶使用產(chǎn)品的過程當(dāng)中。MTBF值可以只用用實(shí)效產(chǎn)品的數(shù)量和所有在使用產(chǎn)品的使用時(shí)間比來獲得。但是同樣這個(gè)方法也存在著一些缺陷。*個(gè)缺陷是很多客戶不了解產(chǎn)品造成很多產(chǎn)品變成沒有問題發(fā)生，或者維修人員根本不知道什么問題發(fā)生。同時(shí)由于很多客戶更好換和寄回配件花了幾周，這在一定程度上延長(zhǎng)了產(chǎn)品的MTBF。zui終所有的一切導(dǎo)致從現(xiàn)場(chǎng)反饋的數(shù)據(jù)并不正確。另外在我們獲得這些數(shù)據(jù)并了解到產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在問題的時(shí)候，工廠早就出貨了上百甚至上千臺(tái)的系統(tǒng)。

為什么HALT不能夠?yàn)槲覀兲峁㎝TBF值

這三個(gè)zui通用的可靠性預(yù)計(jì)方法并不能夠提供有效、及時(shí)和的MTNF值。當(dāng)然如果HALT可以的話我們就非常驚訝了。產(chǎn)品的壽命數(shù)據(jù)要求的加速因子和很多的失效數(shù)據(jù)。加速因子越大，MTBF結(jié)果越不。失效數(shù)據(jù)越少，MTBF的置信度越低。HALT恰恰采取的步進(jìn)應(yīng)力的途徑去進(jìn)行加速壽命實(shí)驗(yàn)，逐步增加應(yīng)力并在進(jìn)入到下一個(gè)應(yīng)力前驗(yàn)證產(chǎn)品的功能。相對(duì)于其它的加速實(shí)驗(yàn)，這種方法能夠幫助我們更快的獲得結(jié)果，但是對(duì)于大部分零部件來講利用這個(gè)應(yīng)力水平下的加速因子也許會(huì)導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)果（或者至少來講是不的）。同時(shí)由于對(duì)于加速測(cè)試的時(shí)間壓縮，所以MTBF的計(jì)算結(jié)果會(huì)變的更加偏離。

另外HALT通常在產(chǎn)品量產(chǎn)前進(jìn)行，很多都是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)前期，從而讓我們?cè)诋a(chǎn)品量產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行分析和導(dǎo)入有效的改善措施。但是缺點(diǎn)是這時(shí)候我們通常只有有限的幾個(gè)樣品，當(dāng)然了能夠發(fā)現(xiàn)的問題也比較少（一般發(fā)現(xiàn)3到10個(gè)失效）。失效的數(shù)量是置信度的一個(gè)關(guān)鍵因子。置信度決定了MTBF可能出現(xiàn)的范圍， 失效越小則置信度越低。如果一個(gè)HALT測(cè)試只進(jìn)行了100小時(shí)，它可能的MTBF上限可能是100萬小時(shí)。太低的置信度zui終導(dǎo)致可靠性數(shù)據(jù)的不確定性。

有兩種方法可以利用HALT結(jié)果來計(jì)算MTBF值

盡管通過HALT不能夠單獨(dú)計(jì)算出MTBF值，但是有兩種方法可以利用HALT結(jié)果來獲得的MTBF值。

方法一：利用HALT來改進(jìn)可靠性壽命實(shí)驗(yàn)

*個(gè)方法是利用HALT結(jié)果來選擇一個(gè)積極的加速因子來執(zhí)行可靠性壽命實(shí)驗(yàn)。我們已經(jīng)有了很好的溫度和溫度循環(huán)的模型，一旦HALT完成，下一步就是去評(píng)估產(chǎn)品極限并依據(jù)這些極限來設(shè)定可靠性壽命實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力水平。同樣重要的是評(píng)估不同極限下的失效或者是此應(yīng)力條件下失效是否是因?yàn)檫^應(yīng)力或者磨耗產(chǎn)生。如果是后者，那么這個(gè)失效就是不能夠通過加速產(chǎn)生的，我們必須注意在可靠性壽命實(shí)驗(yàn)中不能夠選擇這個(gè)極限來進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)槟切┦Р⒉荒軌驇Ыo我們和產(chǎn)品壽命相關(guān)的有意義的數(shù)據(jù)。

對(duì)于利用HALT來改進(jìn)可靠性壽命實(shí)驗(yàn)的一個(gè)缺點(diǎn)是需要6個(gè)月或者更長(zhǎng)的時(shí)間來進(jìn)行測(cè)。第二個(gè)缺點(diǎn)是如果在HALT中出現(xiàn)磨耗失效，那么可靠性壽命實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力水平必須在此極限的基礎(chǔ)上下調(diào)足夠的裕量，這樣一來就會(huì)導(dǎo)致較低的加速因子并延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間或者測(cè)試樣品數(shù)量，也許兩者都是。

方法二：用HALT數(shù)據(jù)來關(guān)聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)

在每一個(gè)產(chǎn)品的HALT完成后，我們就會(huì)用HALT中發(fā)現(xiàn)的失效來跟蹤現(xiàn)場(chǎng)中的類似失效。一旦我們發(fā)現(xiàn)了某個(gè)失效，那么此失效的加速因子就可以很容易根據(jù)應(yīng)力水平和時(shí)間計(jì)算出來，同樣在使用使用環(huán)境中出現(xiàn)同樣失效的時(shí)間我們也可以知道了。在我們對(duì)不同的幾個(gè)產(chǎn)品完成這些工作后，我們就可以建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫來利用HALT結(jié)果來進(jìn)行預(yù)測(cè)。這時(shí)候?qū)τ谛碌腍ALT失效我們可以在數(shù)據(jù)庫中查詢并獲得達(dá)成此失效的時(shí)間。

對(duì)于利用HALT結(jié)果來關(guān)聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是眾多的產(chǎn)品都需要去進(jìn)行HALT然后建立足夠的數(shù)據(jù)庫才行。這可能需要一個(gè)公司花費(fèi)多年時(shí)間才能夠完成。另外產(chǎn)品的型號(hào)或者技術(shù)的重大變化會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫的失效，因?yàn)榇祟A(yù)計(jì)只對(duì)于類似的失效模式和類似的零部件有效。

這三個(gè)通用的產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)方法（預(yù)計(jì)、可靠性壽命實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)）并不能夠提供有效的產(chǎn)生及時(shí)并準(zhǔn)確的MTBF值。因此，如果HALT可以做到我們會(huì)非常的驚訝。然而這并不能夠說這就是HALT的一個(gè)缺陷，因?yàn)橐粋€(gè)好的可靠性項(xiàng)目的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的產(chǎn)品，二不是計(jì)算產(chǎn)品的可靠性。

對(duì)于那些一定需要MTBF值但是又不信任預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)并希望獲得比可靠性壽命實(shí)驗(yàn)更快的客戶，利用HALT的結(jié)果可以有兩種方法來改善精度和縮短時(shí)間。*個(gè)方法是利用HALT數(shù)據(jù)來選擇一個(gè)積極的加速因子來進(jìn)行可靠性壽命實(shí)驗(yàn)。但是主要的缺點(diǎn)是仍然需要幾個(gè)月才能夠完成實(shí)驗(yàn)。第二個(gè)方法是利用HALT數(shù)據(jù)來關(guān)聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)失效。在每一個(gè)產(chǎn)品的HALT結(jié)束后，，我們就會(huì)用HALT中發(fā)現(xiàn)的失效來跟蹤現(xiàn)場(chǎng)中的類似失效。它的主要缺點(diǎn)是眾多的產(chǎn)品都需要去進(jìn)行HALT然后建立足夠的數(shù)據(jù)庫才行，如果產(chǎn)品的型號(hào)或者技術(shù)的重大變化會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫的失效。