浅谈产品寿命预测（专辑）---第一篇
时间：2021-08-19 16:23:55
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[导读]以下内容为可靠性知识共享学习会的会员朋友（黄永兆）的经验分享，非常感谢其支持与共享，谢谢！一、红楼梦寿命猜想我们先从红楼梦寿命猜想开始。相信大家一定都看过红楼梦吧？在我看来，红楼梦整本书就是围绕贾宝玉，林黛玉和薛宝钗三个人之间的三角恋而展开的。林黛玉多才多艺，温柔漂亮而且和贾宝玉...
以下内容为可靠性知识共享学习会的会员朋友（黄永兆）的经验分享，非常感谢其支持与共享，谢谢！
一、红楼梦寿命猜想我们先从红楼梦寿命猜想开始。相信大家一定都看过红楼梦吧？在我看来，红楼梦整本书就是围绕贾宝玉，林黛玉和薛宝钗三个人之间的三角恋而展开的。林黛玉多才多艺，温柔漂亮而且和贾宝玉青梅竹马，互相爱慕，是大家公认很般配的一对。可是贾母为什么极力反对他们在一起？红楼梦书中给出了明确答案，就是林黛玉体弱多病，是个病秧子！大家先来看一下，体弱多病。首先分析体弱，书中说到林黛玉体弱是天生的，这个可以称之为遗传因素，用现在非常时髦的话就是DNA有缺陷。来看一下林黛玉身世，7岁母亲早亡，11岁时又死了父亲；甚至在林父病逝的时候，整个林家找不到一个成年男子出来主持丧礼，最后只能由林黛玉的舅舅出面主持。也就是林家没有长寿基因，这是先天不足。体弱的后果就是多病，多病的“多“字代表频率和间隔时间。当然，除了上面分析的遗传因素造成多病外，书中还介绍了其他因素。那就是环境因素。通过小说可以了解到林黛玉儿时父母双亡，孤苦伶仃；寄人篱下，不善处世；愁眉苦脸，小肚鸡肠；嫉妒心强，动不动就生气，连宝玉丫鬟的气都生。造成本来就虚弱的身子雪上加霜，终于在贾宝玉和薛宝钗的新婚之夜泪尽夭亡，只有16岁。从这里可以看到，如果林黛玉还在母亲肚里的时候，就能预测到寿命很短的话，林家就可以做出很多补救措施。比如，增加营养、胎教、甚至不让胎儿出生等。把林黛玉和薛宝钗换成产品的话，那么贾母就是用户；我们大多数用户不喜欢林黛玉式的产品，这就需要我们在产品研发阶段就将产品的寿命预测出来，不理想就改善，杜绝林黛玉式产品的输出。当然，萝卜白菜各有所爱，也有客户喜欢林黛玉式的产品，那么就可以通过设计阶段的寿命预测来定制化产品，满足不同客户的需求。
二、产品寿命从上面红楼梦寿命猜想我们可以看到人的寿命是由遗传因素DNA和外界环境决定的，可以分别叫做DNA寿命和环境寿命系数。DNA寿命由遗传因素造成，称为理想寿命或理论寿命；种族、家族等是它的决定因素。寿命系数由外界的环境决定的；好的生活环境、作息习惯、愉悦的心情，加强锻炼，医疗卫生水平等都可以提高环境寿命系数，所以中国有很多长寿乡。同样道理，产品的寿命也是由DNA寿命和环境寿命系数决定的。产品的DNA寿命，由企业研发能力、制造水平、供应采购能力、质量管理水平等因素造成。同样的用户使用环境，产品的DNA寿命越好，说明产品的品质越好。产品的环境寿命系数由用户的工作环境决定，产品的使用环境、工作应力、用户的使用习惯等是主要决定因子。从这里可以看出产品的环境寿命系数主要由产品销售以后的用户使用环境所决定，不是本文介绍的重点，以后有时间再专门介绍。这里主要介绍产品的DNA寿命及寿命预测，我们称之为可靠性寿命。在了解产品可靠性寿命预测之前，先来了解下产品的寿命。电子产品的可靠性指标中，产品寿命是一个重要指标。一批产品中某一特定产品在失效发生之前，难以指出其寿命的确切值。但是在掌握了一批产品寿命的统计规律后，就可以指出产品寿命小于某一值的概率或产品寿命在某一范围内的概率。在可靠性工作中，常常用平均寿命、寿命方差、可靠寿命、中位寿命及特征寿命等作为衡量产品可靠性的尺度，以下主要介绍平均寿命（MTBF或MTTF），大家对这个可能都不陌生。
三、产品MTBF3.1 MTBF（平均无故障工作时间）英文全称是“Mean Time Between Failure”，是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。对于一个可修复产品在使用过程中发生了N次故障，每次故障修复后又重新投入使用，测得其每次工作持续时间为t1,t2......tn，其平均故障间隔时间MTBF为：3.2 failure rate（失效率）失效率也称故障率是用来衡量正常工作的产品在规定时间t 之后，产品中丧失其规定的功能的产品所占比例。一般记为λ，λ=失效比例/失效所用的时间。失效率单位是菲特(fit)，定义是产品在10^9h 内，出现一次故障即失效率为1fit。1Fit=1次失效/10^9小时3.3 失效率与MTBF的关系对于寿命符合指数分布的产品，失效率与MTBF的关系满足以下公式： MTBF=1/λ
四、产品MTBF与产品寿命的关系很多人搞不清楚产品MTBF与寿命的关系，这里简单谈一下个人的看法。我们还是拿林黛玉作为一个产品来说。那么什么是林黛玉的寿命 和林黛玉的MTBF呢？林黛玉16岁夭亡，那么16年就是林黛玉的寿命，林黛玉的MTBF是什么呢？林黛玉体弱多病，按照MTBF的定义，她的MTBF可能只有几个月。对于林黛玉这样的产品，她的寿命和MTBF都很短；前面我们提到过，林黛玉这样的商品，她的寿命是DNA寿命和环境寿命系数来决定的。那么，DNA寿命就是MTBF寿命，也就是产品出生就决定了，没法改变。而寿命是可以通过环境的改变来调节的。同样的林黛玉产品，出生以后，如果经过好的环境滋养和发达的医疗水平保护，她的寿命是可以很长的，远远不止16年。也就是说产品MTBF一样，但是寿并不一样。毕竟人的MTBF只代表人两次生病之间的平均间隔时间，并不是人的寿命。当然人的MTBF长短，说明人的体质好坏，换一句话说MTBF代表着成本，生病是需要花钱的。我们再从人说回产品，对于产品来说，产品的MTBF也是产品生产出来以后就固定了，没办法改变，而产品的寿命则是可以改变的。比如说，同样的手机，有些人用起来可能很快就坏了，有些人却可以用很久很久。产品的MTBF代表着产品故障的频率，换而言之代表着维修成本（产品出现故障需要维修），所以对于产品而言，我们更多的是关心产品的MTBF，而不是寿命（产品寿命可以很长很长，因为是可以维修的）。这里说的产品指的是可维修的产品。对于不可维修产品而言，产品故障一次就报废了，那么这个时候用MTTF来衡量，也就是寿命和，MTBF，MTTF三者代表的含义是一样的。同样拿林黛玉来比如，MTTF代表着林黛玉这样的产品生病一次就死亡了。MTTF代表着林黛玉们从出生到生病之前的时间。如下图所示。MTTF(mean time to failure，平均失效前时间)。设有N0个不可修复产品，在同样的条件下进行测试，测得全部寿命数据为t1,t2,t3,…t0，那么这类产品的MTTF为：在我们可靠性工程中，MTBF主要针对系统产品，MTTF通常针对元器件。因为通常系统产品是可以维修的，而元器件通常是不可维修的，而零件的MTTF值由决定系统产品的MTBF值。零件的MTTF值越高，由这些零件组成的系统产品的MTBF值就越高。
未完待续......下一篇预告：主要介绍产品MTBF评估方法及测试实例等！
以上内容，若有不正确，请指导修正，欢迎持续讨论，谢谢！
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一、红楼梦寿命猜想我们先从红楼梦寿命猜想开始。相信大家一定都看过红楼梦吧？在我看来，红楼梦整本书就是围绕贾宝玉，林黛玉和薛宝钗三个人之间的三角恋而展开的。林黛玉多才多艺，温柔漂亮而且和贾宝玉青梅竹马，互相爱慕，是大家公认很般配的一对。可是贾母为什么极力反对他们在一起？红楼梦书中给出了明确答案，就是林黛玉体弱多病，是个病秧子！大家先来看一下，体弱多病。首先分析体弱，书中说到林黛玉体弱是天生的，这个可以称之为遗传因素，用现在非常时髦的话就是DNA有缺陷。来看一下林黛玉身世，7岁母亲早亡，11岁时又死了父亲；甚至在林父病逝的时候，整个林家找不到一个成年男子出来主持丧礼，最后只能由林黛玉的舅舅出面主持。也就是林家没有长寿基因，这是先天不足。体弱的后果就是多病，多病的“多“字代表频率和间隔时间。当然，除了上面分析的遗传因素造成多病外，书中还介绍了其他因素。那就是环境因素。通过小说可以了解到林黛玉儿时父母双亡，孤苦伶仃；寄人篱下，不善处世；愁眉苦脸，小肚鸡肠；嫉妒心强，动不动就生气，连宝玉丫鬟的气都生。造成本来就虚弱的身子雪上加霜，终于在贾宝玉和薛宝钗的新婚之夜泪尽夭亡，只有16岁。从这里可以看到，如果林黛玉还在母亲肚里的时候，就能预测到寿命很短的话，林家就可以做出很多补救措施。比如，增加营养、胎教、甚至不让胎儿出生等。把林黛玉和薛宝钗换成产品的话，那么贾母就是用户；我们大多数用户不喜欢林黛玉式的产品，这就需要我们在产品研发阶段就将产品的寿命预测出来，不理想就改善，杜绝林黛玉式产品的输出。当然，萝卜白菜各有所爱，也有客户喜欢林黛玉式的产品，那么就可以通过设计阶段的寿命预测来定制化产品，满足不同客户的需求。
二、产品寿命从上面红楼梦寿命猜想我们可以看到人的寿命是由遗传因素DNA和外界环境决定的，可以分别叫做DNA寿命和环境寿命系数。DNA寿命由遗传因素造成，称为理想寿命或理论寿命；种族、家族等是它的决定因素。寿命系数由外界的环境决定的；好的生活环境、作息习惯、愉悦的心情，加强锻炼，医疗卫生水平等都可以提高环境寿命系数，所以中国有很多长寿乡。同样道理，产品的寿命也是由DNA寿命和环境寿命系数决定的。产品的DNA寿命，由企业研发能力、制造水平、供应采购能力、质量管理水平等因素造成。同样的用户使用环境，产品的DNA寿命越好，说明产品的品质越好。产品的环境寿命系数由用户的工作环境决定，产品的使用环境、工作应力、用户的使用习惯等是主要决定因子。从这里可以看出产品的环境寿命系数主要由产品销售以后的用户使用环境所决定，不是本文介绍的重点，以后有时间再专门介绍。这里主要介绍产品的DNA寿命及寿命预测，我们称之为可靠性寿命。在了解产品可靠性寿命预测之前，先来了解下产品的寿命。电子产品的可靠性指标中，产品寿命是一个重要指标。一批产品中某一特定产品在失效发生之前，难以指出其寿命的确切值。但是在掌握了一批产品寿命的统计规律后，就可以指出产品寿命小于某一值的概率或产品寿命在某一范围内的概率。在可靠性工作中，常常用平均寿命、寿命方差、可靠寿命、中位寿命及特征寿命等作为衡量产品可靠性的尺度，以下主要介绍平均寿命（MTBF或MTTF），大家对这个可能都不陌生。
三、产品MTBF3.1 MTBF（平均无故障工作时间）英文全称是“Mean Time Between Failure”，是衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量，是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。具体来说，是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。对于一个可修复产品在使用过程中发生了N次故障，每次故障修复后又重新投入使用，测得其每次工作持续时间为t1,t2......tn，其平均故障间隔时间MTBF为：3.2 failure rate（失效率）失效率也称故障率是用来衡量正常工作的产品在规定时间t 之后，产品中丧失其规定的功能的产品所占比例。一般记为λ，λ=失效比例/失效所用的时间。失效率单位是菲特(fit)，定义是产品在10^9h 内，出现一次故障即失效率为1fit。1Fit=1次失效/10^9小时3.3 失效率与MTBF的关系对于寿命符合指数分布的产品，失效率与MTBF的关系满足以下公式： MTBF=1/λ
四、产品MTBF与产品寿命的关系很多人搞不清楚产品MTBF与寿命的关系，这里简单谈一下个人的看法。我们还是拿林黛玉作为一个产品来说。那么什么是林黛玉的寿命 和林黛玉的MTBF呢？林黛玉16岁夭亡，那么16年就是林黛玉的寿命，林黛玉的MTBF是什么呢？林黛玉体弱多病，按照MTBF的定义，她的MTBF可能只有几个月。对于林黛玉这样的产品，她的寿命和MTBF都很短；前面我们提到过，林黛玉这样的商品，她的寿命是DNA寿命和环境寿命系数来决定的。那么，DNA寿命就是MTBF寿命，也就是产品出生就决定了，没法改变。而寿命是可以通过环境的改变来调节的。同样的林黛玉产品，出生以后，如果经过好的环境滋养和发达的医疗水平保护，她的寿命是可以很长的，远远不止16年。也就是说产品MTBF一样，但是寿并不一样。毕竟人的MTBF只代表人两次生病之间的平均间隔时间，并不是人的寿命。当然人的MTBF长短，说明人的体质好坏，换一句话说MTBF代表着成本，生病是需要花钱的。我们再从人说回产品，对于产品来说，产品的MTBF也是产品生产出来以后就固定了，没办法改变，而产品的寿命则是可以改变的。比如说，同样的手机，有些人用起来可能很快就坏了，有些人却可以用很久很久。产品的MTBF代表着产品故障的频率，换而言之代表着维修成本（产品出现故障需要维修），所以对于产品而言，我们更多的是关心产品的MTBF，而不是寿命（产品寿命可以很长很长，因为是可以维修的）。这里说的产品指的是可维修的产品。对于不可维修产品而言，产品故障一次就报废了，那么这个时候用MTTF来衡量，也就是寿命和，MTBF，MTTF三者代表的含义是一样的。同样拿林黛玉来比如，MTTF代表着林黛玉这样的产品生病一次就死亡了。MTTF代表着林黛玉们从出生到生病之前的时间。如下图所示。MTTF(mean time to failure，平均失效前时间)。设有N0个不可修复产品，在同样的条件下进行测试，测得全部寿命数据为t1,t2,t3,…t0，那么这类产品的MTTF为：在我们可靠性工程中，MTBF主要针对系统产品，MTTF通常针对元器件。因为通常系统产品是可以维修的，而元器件通常是不可维修的，而零件的MTTF值由决定系统产品的MTBF值。零件的MTTF值越高，由这些零件组成的系统产品的MTBF值就越高。
未完待续......下一篇预告：主要介绍产品MTBF评估方法及测试实例等！
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