Cálculo de MTBF

 

El siguiente artículo breve es una introducción al MTBF.

Significado MTBF:

MTBF son las siglas en inglés de tiempo medio entre fallas.
La tasa de fallas en [1 / hora] se define como 1 / MTBF.
El MTBF es un parámetro importante para equipos críticos. El MTBF del equipo es la piedra angular de muchos análisis:

  • Disponibilidad y confiabilidad del sistema
  • Seguridad del sistema
  • Aprovisionamiento de repuestos
  • Comparación de alternativas de diseño
  • Comparando COTS

 

Fórmula MTBF:

Una fórmula simple para evaluar el MTBF del equipo a partir de datos de prueba o de campo es:

 

Ecuación 1: MTBF = Total de horas de funcionamiento / Número total de fallos

 

La ecuación 1 es relevante para los casos en los que existen datos de campo.
Si los datos de campo no están disponibles, existen otras fuentes para MTBF:
• Datos del fabricante de equipos originales (OEM)
• Estándares de predicción de MTBF
• Bases de datos de tasas de fallas como RADC, NPRD y OREDA

 

Cálculo de MTBF para componentes electrónicos:

Existen varios estándares para Predicción MTBF de sistemas electrónicos:

Estándar Descripción
MIL-HDBK 217F / G PREDICCIÓN DE CONFIABILIDAD DE EQUIPOS ELECTRÓNICOS
MIL-HDBK 217F2 con ANSI / VITA 51.1 PREDICCIÓN DE CONFIABILIDAD DE EQUIPOS ELECTRÓNICOS
FIDES Metodología de confiabilidad para sistemas electrónicos
IEC 62380 Modelo universal para la predicción de confiabilidad de componentes electrónicos, PCB y equipos
Telcordia Procedimiento de predicción de confiabilidad para equipos electrónicos
HDBK GJB299 Manual de predicción de confiabilidad para equipos electrónicos
SN 29500 Tasa de falla, componente, valor esperado, confiabilidad
HRD 5 Manual de datos de confiabilidad para componentes electrónicos

Tabla 1: Estándares para el cálculo de MTBF para componentes electrónicos

 

Se utilizan diferentes estándares en diferentes industrias.
Los estándares más populares son: MIL-HDBK 217F2 / G que se utiliza principalmente en la industria de defensa y
Telcordia para equipos comerciales y de telecomunicaciones.

 

MTTF frente a MTBF:

MTTF significa "tiempo medio hasta (primer) fallo", mientras que MTBF es el "tiempo medio entre fallos".
Si el equipo en cuestión no se puede reparar, MTTF = MTBF.
Si el equipo en cuestión es reparable, normalmente MTTF> MTBF. La razón de esto es que después de la reparación, el equipo generalmente no es tan bueno como nuevo, por lo tanto, el tiempo hasta la próxima falla es más corto que el MTTF.

 

 

MTBCF frente a MTBF:

MTBCF significa “tiempo medio entre fallas críticas”. Una falla crítica es una falla que impide que el equipo lleve a cabo su función prevista y se utiliza para sistemas de misión crítica.
MTBF es el “tiempo medio entre CUALQUIER falla” y también se usa para calcular el número esperado de acciones de mantenimiento que deberán realizarse.
No todas las fallas son críticas, por lo tanto, MTBCF> = MTBF.
Los sistemas críticos a menudo tienen redundancias. A medida que se agrega más equipo redundante, el MTBCF aumenta, pero la tasa de fallas no críticas aumenta, es decir, el MTBF disminuye y se esperan más eventos de mantenimiento.

El MTBCF se calcula utilizando métodos como Diagrama de bloques de confiabilidad y cadena de Markov.

MTBF no siempre es suficiente:
La falla del equipo se caracteriza por una distribución de fallas f (t). La distribución de fallas define el MTBF pero contiene mucha información adicional.
Ejemplo:
Una distribución popular es la función exponencial. La distribución exponencial de fallas tiene una tasa de fallas constante. Durante 1 MTBF, la probabilidad de que el equipo falle es 63.21%.
A continuación se muestra la curva de confiabilidad para un equipo con MTBF = 1 hora:

Screenshot from Reliability Block Diagram Software

Puede calcular el MTBF para varias distribuciones de fallas usando Calculadora gratuita de BQR.

BQR ofrece software y servicios profesionales para la predicción de MTBF de acuerdo con cualquier estándar, MTBCF, análisis de confiabilidad y disponibilidad de sistemas complejos y recomendaciones de aprovisionamiento de repuestos.