Fejlfrekvenser er en vigtig overvejelse inden for teknik. De bruges til at bestemme pålideligheden af et system eller en komponent i et system. For at beregne en fejlrate skal du observere systemet eller komponenten og registrere den tid, det tager at nedbryde. Som med enhver statistik, jo flere data du har, jo mere nøjagtig vil beregningen af fejlfrekvensen være. Hvis du f.eks. Beregner fejlfrekvensen for en bestemt type USB-kabel, skal din beregning ville være mere præcis, hvis du testede 1.000 kabler over et år i stedet for et kabel over en få dage.
Beregning af konstante fejlrater
For at måle fejlfrekvenser har du brug for en prøve af identiske komponenter eller systemer, der kan observeres over tid. Antag for eksempel, at du havde fem pærer tilsluttet et automatisk kredsløb, som du derefter kunne tænde og slukke en gang i timen i 1.000 timer, hvilket giver dig følgende data:
- Pære 1 brændte ud efter 422 timer.
- Pære 2 brændte ud efter 744 timer
- Pære 3 brændte ud efter 803 timer
- Pære 4 brændte ud efter 678 timer
- Pære 5 blev tændt i 1000 timer
Dette giver dig 4 fejl over i alt 3.647 timer.
For at beregne fejlprocenten divideres antallet af fejl med det samlede antal timer, f.eks. 4/3.647 = 0,0011 fejl pr. Time.
I dette eksempel er fejlprocenten i timen så lille, at den næsten er ubetydelig. At multiplicere antallet med 1.000 ville gøre det mere meningsfuldt for nogen, der tænker på at købe en pære, hvilket ville være 1,1 fejl pr. 1.000 timer. Da der er 8.760 timer på et år, kan du dividere 3.647 med 8.760 for at få 0.41 fiaskoer om året eller omkring 2 fejl hvert femte år.
Beregning af MTBF
En anden måde at udtrykke fejlprocent på er ved hjælp af den gennemsnitlige tid mellem fejl. MTBF bruges normalt i systemer af høj kvalitet, hvor fejl forventes at være sjældne og skal minimeres, som styresystemet på et kommercielt fly eller airbags i en personbil. At kende MTBF giver producenterne mulighed for at anbefale, hvor ofte komponenter skal inspiceres, vedligeholdes og udskiftes.
For at beregne MTBF dividerer du antallet af timer med antallet af fejl. I tilfældet med de fem pærer, der blev testet, og som havde en fejlrate på 4 pr. 3.647, bestemmer du MTF som 3.647 / 4 = 909. MTBF er derfor 909 timer.
Nedværdigende systemer over tid
I de fleste scenarier i den virkelige verden øges sandsynligheden for fiasko over tid, når komponenterne går i stykker og dele slides ud. En bils bremsesystem er for eksempel mindre tilbøjelig til at fejle i det første ejerskabsår end efter fem år uden vedligeholdelse. Som et resultat er det normalt nødvendigt for ingeniører at teste komponenter i længere perioder og beregne fejlfrekvensen for forskellige intervaller.