MTBF (Mean Time Between Failure) es un parámetro importante para varios análisis:
- Análisis de confiabilidad / disponibilidad: probabilidad de falla de la misión o tiempo de inactividad del sistema
- Seguridad – probabilidad de ocurrencia de un evento de seguridad
- Aprovisionamiento de repuestos: repuestos necesarios para garantizar la disponibilidad del sistema
- Garantía: probabilidad de falla antes de que expire la garantía
El número medio de fallos se utiliza para estos análisis.
Las licitaciones para sistemas de servicios públicos, defensa, aeroespaciales, ferroviarios y de telecomunicaciones a menudo incluyen un requisito de MTBF que el diseñador debe cumplir.
Inicialmente, el diseñador asigna tasas de falla a los ensamblajes del subsistema.
Cuando existe un diseño detallado, se debe realizar un cálculo de MTBF más preciso para verificar el cumplimiento del requisito.
Finalmente, durante las pruebas de campo, se lleva a cabo una demostración de MTBF mediante la acumulación de datos de fallas de campo.
Cómo se calcula MTBF:
Si tiene datos de fallas de campo, divida el total de horas de operación por el número total de fallas. Este es el campo MTBF.
Tú también puedes calcular el campo MTBF a niveles de confianza específicos.
Nota: Este MTBF solo es válido para condiciones de operación similares.
Si no tiene datos de campo, se deben usar métodos de predicción de MTBF.
El MTBF generalmente se calcula de abajo hacia arriba en un árbol de desglose de productos/sistemas.
Los pasos de cálculo son los siguientes:
- Calcule el MTBF de los "artículos finales" en la parte inferior del árbol de desglose.
- Use el MTBF de nivel más bajo para calcular el MTBF en el siguiente nivel más alto.
- Repita el proceso hasta que se calcule todo el árbol.
El MTBF del "artículo final" se puede obtener de varias fuentes:
- Análisis estadístico de datos de fallas de campo
- Métodos de predicción estándar (MIL HDBK 217, Telcordia 3, SN29500, FIDES, etc…)
- Hojas de datos OEM
- Bases de datos de fallas como NPRD y OREDA
Nota: El valor de MTBF del equipo representa la tasa esperada de fallas en un perfil de operación específico, bajo condiciones ambientales específicas. Es posible que se requieran factores de conversión para adaptar el valor de MTBF a diferentes condiciones.
Los métodos de predicción generalmente proporcionan MTBF de "elemento final" de acuerdo con la siguiente fórmula de MTBF:
MTBF=1/(λ0·ΠS·ΠD·Πmi·ΠT)
| Parámetro | Sentido |
| λ0 | Tasa de error base del artículo |
| ΠS | Factor de tensión, por ejemplo, que representa la relación entre la potencia real aplicada a una resistencia y la potencia nominal de la resistencia |
| ΠD | Ciclo de trabajo |
| Πmi | Factor ambiental, por ejemplo, terrestre/móvil/naval/aéreo/espacial |
| ΠT | Factor de temperatura, generalmente en forma de ecuación de Arrhenius, que representa una energía de activación |
Adicional Π Los factores que aparecen en los métodos de predicción tienen en cuenta la calidad de fabricación y selección, el embalaje de componentes electrónicos, la humedad y más.
El MTBF de nivel superior se calcula en función del MTBF del elemento de nivel inferior:
MTBFpadre=1/∑yo(1/MTBFyo)
Dónde MTBFyo es el MTBF de la iel hijo directo.
La ecuación anterior explica la falla de cualquier elemento secundario, esto es bueno para:
- Suposición del peor de los casos
- Modelo de confiabilidad serial
- Cálculos de mantenimiento
Si desea tener en cuenta las redundancias, debe calcular MTBCF (Tiempo medio entre fallas críticas). Diagrama de bloque de confiabilidad (RBD) se puede utilizar para el análisis de MTBCF.
Cómo calcular MTBF – Ejemplo:
Los índices y factores básicos de falla específicos se definen en los estándares de predicción.
Existen dos métodos para calcular el MTBF de productos electrónicos según MIL HDBK 217 F2:
- Recuento de piezas: asumiendo el valor predeterminado ΠS = ΠT = ΠD= 1
- Esfuerzo de las piezas: contabilización de ΠS , ΠT y ΠD
El recuento de piezas se puede calcular utilizando la aplicación en línea de BQR: BQR-Digital:
El recuento de piezas se puede calcular utilizando Complemento ECAD de BQR y software de escritorio fiXtress:
Cómo mejorar MTBF:
Si calculó el MTBF de acuerdo con el método de conteo de partes, probablemente pueda obtener un mejor valor de MTBF al calcular de acuerdo con el método de tensión de las partes. Si bien esto requiere ingresar las tensiones de los componentes, el valor de ingeniería real se puede obtener a partir de dicho análisis. Por ejemplo: un componente sobrecargado exhibirá un MTBF muy bajo. Al observar una vista de Pareto de los contribuyentes de fallas, se pueden identificar los componentes sobrecargados.
Mejor aún: realice un análisis de reducción de componentes y luego utilice los datos para la predicción de MTBF.
BQR FiXtress Pro proporciona una plataforma fácil para realizar la reducción de componentes y la predicción de MTBF.