Míra selhání je důležitým hlediskem ve strojírenství. Používají se k určení spolehlivosti systému nebo součásti v systému. Chcete-li vypočítat míru selhání, musíte sledovat systém nebo komponentu a zaznamenat čas potřebný k poruše. Stejně jako u jiných statistik platí, že čím více údajů máte, tím přesnější bude výpočet míry selhání. Pokud jste například počítali míru selhání konkrétního typu kabelu USB, vaše výpočet by byl přesnější, kdybyste testovali 1 000 kabelů za rok, spíše než jeden kabel za a pár dní.
Výpočet rychlosti stálých poruch
Aby bylo možné měřit poruchovost, potřebujete vzorek identických komponent nebo systémů, které lze v průběhu času pozorovat. Předpokládejme například, že jste měli k automatickému obvodu připojeno pět žárovek, které byste pak mohli zapínat a vypínat jednou za hodinu po dobu 1 000 hodin, což vám poskytne následující údaje:
- Žárovka 1 vyhořela po 422 hodinách.
- Žárovka 2 vyhořela po 744 hodinách
- Žárovka 3 vyhořela po 803 hodinách
- Žárovka 4 vyhořela po 678 hodinách
- Žárovka 5 zůstala svítit po dobu 1000 hodin
To vám dá 4 selhání za celkem 3 647 hodin.
Chcete-li vypočítat míru selhání, vydělte počet poruch celkovým počtem hodin, například 4/3 647 = 0,0011 poruch za hodinu.
V tomto příkladu je míra selhání za hodinu tak malá, že je téměř zanedbatelná. Vynásobením tohoto čísla o 1 000 by bylo smysluplnější, kdyby někdo uvažoval o koupi žárovky, což by bylo 1,1 selhání za 1 000 hodin. Vzhledem k tomu, že v jednom roce je 8 760 hodin, můžete rozdělit 3 647 na 8 760, abyste získali 0,41 selhání za rok, nebo přibližně 2 selhání každých pět let.
Výpočet MTBF
Dalším způsobem, jak vyjádřit míru selhání, je použití střední doby mezi poruchami. MTBF se obvykle používá ve vysoce kvalitních systémech, kde se očekává, že poruchy budou vzácné a je třeba je minimalizovat, jako je naváděcí systém na komerčním letadle nebo airbagy v osobním automobilu. Znalost MTBF umožňuje výrobcům doporučit, jak často by měly být komponenty kontrolovány, udržovány a vyměňovány.
Pro výpočet MTBF vydělíte počet hodin počtem poruch. V případě pěti testovaných žárovek, které měly poruchovost 4 na 3 647, určujete MTF jako 3 647/4 = 909. MTBF je tedy 909 hodin.
Degradace systémů v průběhu času
Ve většině scénářů reálného světa se pravděpodobnost selhání v průběhu času zvyšuje, protože součásti se rozpadají a součásti se opotřebovávají. Například u brzdového systému automobilu je méně pravděpodobné, že selže během prvního roku vlastnictví, než po pěti letech bez údržby. Výsledkem je, že je obvykle nutné, aby inženýři testovali komponenty po delší dobu a vypočítali míru selhání pro různé intervaly.