Calcolo MTBF

 

Il seguente breve articolo è un primer per MTBF.

Significato MTBF:

MTBF sta per Mean Time Between Failure.
La percentuale di guasti in [1 / ore] è definita come 1 / MTBF.
L'MTBF è un parametro importante per le apparecchiature critiche. L'attrezzatura MTBF è la pietra angolare di molte analisi:

  • Affidabilità e disponibilità del sistema
  • Sicurezza del sistema
  • Fornitura di parti di ricambio
  • Confronto tra alternative di progettazione
  • Confronto dei lettini

 

Formula MTBF:

Una semplice formula per valutare l'MTBF dell'attrezzatura dai dati sul campo o di prova è:

 

Equazione 1: MTBF = ore di funzionamento totali / numero totale di guasti

 

L'equazione 1 è rilevante per i casi in cui esistono dati di campo.
Se i dati sul campo non sono disponibili, ci sono altre fonti per MTBF:
• Dati OEM (Original Equipment Manufacturer)
• Standard di previsione MTBF
• Database dei tassi di errore come RADC, NPRD e OREDA

 

Calcolo MTBF per componenti elettronici:

Esistono diversi standard per Previsione MTBF di sistemi elettronici:

Standard Descrizione
MIL-HDBK 217F / G PREVISIONE DI AFFIDABILITÀ DELL'APPARECCHIATURA ELETTRONICA
MIL-HDBK 217F2 con ANSI / VITA 51.1 PREVISIONE DI AFFIDABILITÀ DELL'APPARECCHIATURA ELETTRONICA
FIDES Metodologia di affidabilità per sistemi elettronici
IEC 62380 Modello universale per la previsione dell'affidabilità di componenti elettronici, PCB e apparecchiature
Telcordia Procedura di previsione dell'affidabilità per apparecchiature elettroniche
HDBK GJB299 Manuale di previsione dell'affidabilità per apparecchiature elettroniche
SN 29500 Tasso di fallimento, componente, valore atteso, affidabilità
HRD 5 Manuale dei dati di affidabilità per i componenti elettronici

Tabella 1: Standard per il calcolo dell'MTBF per i componenti elettronici

 

Standard diversi vengono utilizzati in diversi settori.
Gli standard più popolari sono: MIL-HDBK 217F2 / G, utilizzato principalmente nell'industria della difesa e
Telcordia per telecomunicazioni e apparecchiature commerciali.

 

MTTF vs MTBF:

MTTF sta per "Mean Time To (first) Failure" mentre MTBF è il "Mean Time Between Failures".
Se l'attrezzatura in questione non è riparabile, MTTF = MTBF.
Se l'attrezzatura in questione è riparabile, di solito MTTF> MTBF. La ragione di ciò è che dopo la riparazione, l'apparecchiatura di solito non è come nuova, quindi il tempo per il guasto successivo è più breve rispetto all'MTTF.

 

 

MTBCF vs MTBF:

MTBCF sta per "Mean Time Between Critical Failures". Un guasto critico è un guasto che impedisce all'apparecchiatura di svolgere la funzionalità prevista e viene utilizzato per sistemi mission-critical.
L'MTBF è il "tempo medio tra QUALSIASI guasto" e viene utilizzato anche per calcolare il numero previsto di azioni di manutenzione che dovranno essere eseguite.
Non tutti i guasti sono critici, quindi MTBCF> = MTBF.
I sistemi critici hanno spesso ridondanze. Man mano che vengono aggiunte apparecchiature più ridondanti, l'MTBCF aumenta, ma aumenta la percentuale di guasti non critici, ovvero l'MTBF diminuisce e sono previsti più eventi di manutenzione.

MTBCF viene calcolato utilizzando metodi come Diagramma a blocchi di affidabilità e catena di Markov.

L'MTBF non è sempre sufficiente:
Il guasto dell'apparecchiatura è caratterizzato da una distribuzione dei guasti f (t). La distribuzione degli errori definisce l'MTBF ma contiene molte informazioni aggiuntive.
Esempio:
Una distribuzione popolare è la funzione esponenziale. La distribuzione esponenziale degli errori ha un tasso di errore costante. Durante 1 MTBF la probabilità che l'apparecchiatura si guasti è 63.21%.
Di seguito è riportata la curva di affidabilità per un'attrezzatura con MTBF = 1 ora:

Screenshot from Reliability Block Diagram Software

È possibile calcolare l'MTBF per varie distribuzioni di guasti utilizzando Calcolatrice gratuita di BQR.

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