MTBF-Berechnung

 

Das folgende kurze Papier ist eine Grundierung für MTBF.

MTBF Bedeutung:

MTBF steht für Mean Time Between Failure.
Die Ausfallrate in [1 / Stunden] ist als 1 / MTBF definiert.
MTBF ist ein wichtiger Parameter für kritische Geräte. Ausrüstung MTBF ist der Eckpfeiler für viele Analysen:

  • Systemzuverlässigkeit und -verfügbarkeit
  • Systemsicherheit
  • Ersatzteilversorgung
  • Designalternativen vergleichen
  • COTS vergleichen

 

MTBF-Formel:

Eine einfache Formel zur Bewertung der MTBF von Geräten anhand von Feld- oder Testdaten lautet:

 

Gleichung 1: MTBF = Gesamtbetriebsstunden / Gesamtzahl der Fehler

 

Gleichung 1 ist relevant für Fälle, in denen Felddaten vorhanden sind.
Wenn keine Felddaten verfügbar sind, gibt es andere Quellen für MTBF:
• OEM-Daten (Original Equipment Manufacturer)
• MTBF-Vorhersagestandards
• Ausfallratendatenbanken wie RADC, NPRD und OREDA

 

MTBF-Berechnung für elektronische Komponenten:

Es gibt mehrere Standards für MTBF-Vorhersage elektronischer Systeme:

Standard Beschreibung
MIL-HDBK 217F / G. ZUVERLÄSSIGKEITSVORHERSAGE VON ELEKTRONISCHEN AUSRÜSTUNGEN
MIL-HDBK 217F2 mit ANSI / VITA 51.1 ZUVERLÄSSIGKEITSVORHERSAGE VON ELEKTRONISCHEN AUSRÜSTUNGEN
FIDES Zuverlässigkeitsmethode für elektronische Systeme
IEC 62380 Universelles Modell zur Zuverlässigkeitsvorhersage von Elektronikkomponenten, Leiterplatten und Geräten
Telcordia Verfahren zur Vorhersage der Zuverlässigkeit elektronischer Geräte
HDBK GJB299 Handbuch zur Zuverlässigkeitsvorhersage für elektronische Geräte
SN 29500 Ausfallrate, Komponente, Erwartungswert, Zuverlässigkeit
HRD 5 Handbuch der Zuverlässigkeitsdaten für elektronische Komponenten

Tabelle 1: Standards für die MTBF-Berechnung für elektronische Komponenten

 

In verschiedenen Branchen werden unterschiedliche Standards verwendet.
Die beliebtesten Standards sind: MIL-HDBK 217F2 / G, die hauptsächlich in der Verteidigungsindustrie eingesetzt werden, und
Telcordia für Telekommunikations- und kommerzielle Geräte.

 

MTTF gegen MTBF:

MTTF steht für "Mean Time To (First) Failure", während MTBF die "Mean Time Between Failures" ist.
Wenn das betreffende Gerät nicht reparierbar ist, ist MTTF = MTBF.
Wenn das betreffende Gerät reparierbar ist, ist normalerweise MTTF> MTBF. Der Grund dafür ist, dass die Ausrüstung nach der Reparatur normalerweise nicht so gut wie neu ist und daher die Zeit bis zum nächsten Ausfall kürzer ist als bei MTTF.

 

 

MTBCF gegen MTBF:

MTBCF steht für "Mean Time Between Critical Failures". Ein kritischer Fehler ist ein Fehler, der verhindert, dass das Gerät seine beabsichtigte Funktionalität ausführt, und wird für geschäftskritische Systeme verwendet.
MTBF ist die „mittlere Zeit zwischen JEDEM Fehler“ und wird auch zur Berechnung der erwarteten Anzahl von Wartungsmaßnahmen verwendet, die durchgeführt werden müssen.
Nicht jeder Fehler ist kritisch, daher MTBCF> = MTBF.
Kritische Systeme weisen häufig Redundanzen auf. Wenn redundantere Geräte hinzugefügt werden, steigt die MTBCF, aber die Rate eines unkritischen Fehlers steigt, dh die MTBF nimmt ab und es werden mehr Wartungsereignisse erwartet.

MTBCF wird mit Methoden wie berechnet Zuverlässigkeitsblockdiagramm und Markov-Kette.

MTBF ist nicht immer genug:
Geräteausfall ist durch eine Fehlerverteilung f (t) gekennzeichnet. Die Fehlerverteilung definiert MTBF, enthält jedoch viele zusätzliche Informationen.
Beispiel:
Eine beliebte Verteilung ist die Exponentialfunktion. Die exponentielle Fehlerverteilung weist eine konstante Ausfallrate auf. Während 1 MTBF beträgt die Wahrscheinlichkeit eines Geräteausfalls 63,21%.
Es folgt die Zuverlässigkeitskurve für ein Gerät mit MTBF = 1 Stunde:

Screenshot from Reliability Block Diagram Software

Sie können MTBF für verschiedene Fehlerverteilungen mit berechnen Der kostenlose Taschenrechner von BQR.

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