平均故障间隔（MTBF, Mean Time Between Failures）是衡量工程产品、系统或组件在预定条件和时间内可靠性的指标。它代表在故障和修复的循环过程中，产品或系统平均运行的时间长度，直到下一次故障发生。MTBF是可靠性工程中的一个核心概念，通常用于描述和预测产品的持久性和稳定性。
定义与计算
MTBF定义为在某一时间段内，一定数量的相同设备总共运行时间与该时间段内发生的总故障数之比。其计算公式为： \[ \text{MTBF} = \frac{\text{总运行时间}}{\text{故障数}} \] 这里的总运行时间是指所有考察设备的运行时间总和，故障数是指在这段时间内所有设备发生的总故障次数。
应用领域
MTBF广泛应用于各种领域，包括但不限于电子设备、机械部件、信息技术系统、制造业等。在产品设计和测试阶段，MTBF被用来预测产品的可靠性和预期寿命。此外，它也是评估维护策略、备件库存和保障计划的重要依据。
重要性
· 风险评估：MTBF提供了一种量化的方法来评估产品在实际使用中可能出现故障的风险。
· 设计改进：通过分析故障模式和影响MTBF的因素，设计师可以对产品进行改进，提高其可靠性。
· 成本效益：高MTBF值通常意味着较低的维护成本和更少的故障停机时间，从而提高了成本效益。
限制
尽管MTBF是衡量可靠性的有用指标，但它也有其局限性。例如，它假设故障发生的概率是恒定的，这在实际应用中可能不总是成立。此外，MTBF不适用于描述非修复性的一次性使用产品的可靠性。
与MTTR的关系
MTBF常与平均修复时间（MTTR, Mean Time To Repair）一起使用，以提供更全面的系统可靠性评估。MTTR是修复故障设备所需的平均时间。理想情况下，系统应具有高MTBF和低MTTR，以确保高可用性和可靠性。
结论
平均故障间隔（MTBF）是评估产品可靠性的关键指标，对于产品设计、维护计划和风险管理具有重要意义。尽管它有一定的局限性，但通过与其他指标如MTTR结合使用，可以对系统的整体性能有更深入的理解。