Zawartość
Wskaźniki awarii są ważnym zagadnieniem w inżynierii. Służą do określania niezawodności systemu lub komponentu w systemie. Aby obliczyć wskaźnik awarii, musisz obserwować system lub komponent i rejestrować czas potrzebny na awarię. Jak w przypadku każdej statystyki, im więcej masz danych, tym dokładniejsze będzie obliczanie wskaźnika awaryjności. Na przykład, jeśli obliczasz wskaźnik awaryjności określonego typu kabla USB, obliczenia byłyby dokładniejsze, gdybyś przetestował 1000 kabli w ciągu roku zamiast jednego kabla w ciągu kilku dni.
Obliczanie współczynników stałych awarii
Aby zmierzyć wskaźniki awarii, potrzebujesz próbki identycznych komponentów lub systemów, które można zaobserwować w czasie. Załóżmy na przykład, że masz pięć żarówek podłączonych do automatycznego obwodu, który możesz następnie włączać i wyłączać raz na godzinę przez 1000 godzin, podając następujące dane:
To daje 4 awarie w sumie 3647 godzin.
Aby obliczyć wskaźnik awarii, podziel liczbę awarii przez całkowitą liczbę godzin, na przykład 4/3647 = 0,0011 awarii na godzinę.
W tym przykładzie wskaźnik awaryjności na godzinę jest tak mały, że prawie nieistotny. Pomnożenie liczby przez 1000 uczyniłoby to bardziej sensownym dla kogoś, kto myśli o zakupie żarówki, co oznaczałoby 1,1 awarii na 1000 godzin. Ponieważ w ciągu roku jest 8760 godzin, możesz podzielić 3647 przez 8760, aby uzyskać 0,41 awarii rocznie lub około 2 awarii co pięć lat.
Obliczanie MTBF
Innym sposobem wyrażenia wskaźnika awaryjności jest użycie średniego czasu między awariami. MTBF jest zwykle stosowany w systemach wysokiej jakości, w których spodziewane są rzadkie awarie i należy je zminimalizować, takie jak system prowadzenia w samolotach komercyjnych lub poduszki powietrzne w samochodzie osobowym. Znając MTBF, producenci mogą zalecić, jak często komponenty powinny być sprawdzane, konserwowane i wymieniane.
Aby obliczyć MTBF, dzielisz liczbę godzin przez liczbę awarii. W przypadku pięciu testowanych żarówek, których wskaźnik awaryjności wynosi 4 na 3647, MTF określa się na 3647/4 = 909. MTBF wynosi zatem 909 godzin.
Systemy degradujące w czasie
W większości rzeczywistych scenariuszy prawdopodobieństwo awarii rośnie z upływem czasu, gdy elementy ulegają zniszczeniu i części ulegają zużyciu. Na przykład układ hamulcowy samochodu ma mniejsze szanse na awarię w pierwszym roku użytkowania niż po pięciu latach bez konserwacji. W rezultacie inżynierowie zwykle muszą testować komponenty przez dłuższy czas i obliczać wskaźniki awarii dla różnych przedziałów czasowych.