Epäonnistumisaste on tärkeä näkökohta suunnittelussa. Niitä käytetään määrittämään järjestelmän tai järjestelmän komponentin luotettavuus. Vikojen määrän laskemiseksi sinun on tarkkailtava järjestelmää tai komponenttia ja kirjattava hajoamiseen kuluva aika. Kuten missä tahansa tilastossa, mitä enemmän tietoja sinulla on, sitä tarkempi vikaantumisaste lasketaan. Jos esimerkiksi laskit tietyn tyyppisen USB-kaapelin vikaantumisastetta, sinun laskenta olisi tarkempi, jos testaisit 1000 kaapelia vuodessa eikä yhtä kaapelia a: n yli muutama päivä.
Jatkuvien vikojen määrän laskeminen
Vikatiheyden mittaamiseksi tarvitset näytteen identtisistä komponenteista tai järjestelmistä, joita voidaan havaita ajan mittaan. Oletetaan, että sinulla oli viisi hehkulamppua kytkettynä automaattiseen piiriin, jonka voit sitten kytkeä päälle ja pois päältä kerran tunnissa 1000 tunnin ajan, jolloin saat seuraavat tiedot:
- Polttimo 1 paloi 422 tunnin kuluttua.
- Polttimo 2 paloi 744 tunnin kuluttua
- Polttimo 3 paloi 803 tunnin kuluttua
- Polttimo 4 paloi 678 tunnin kuluttua
- Polttimo 5 pysyi palamassa 1000 tuntia
Tämä antaa sinulle 4 epäonnistumista yhteensä 3647 tunnissa.
Vikojen määrän laskemiseksi jaetaan vikojen lukumäärä tuntien kokonaismäärällä, kuten 4/3 367 = 0,0011 vikaa tunnissa.
Tässä esimerkissä vikaantumisaste tunnissa on niin pieni, että se on melkein merkityksetön. Numeron kertominen 1000: lla tekisi siitä merkityksellisemmän hehkulampun ostamista miettivälle henkilölle, mikä olisi 1,1 vikaa 1000 tunnissa. Koska vuodessa on 8760 tuntia, voit jakaa 3647 luvulla 8760 saadaksesi 0,41 epäonnistumista vuodessa tai noin 2 epäonnistumista viiden vuoden välein.
MTBF: n laskeminen
Toinen tapa ilmaista vikaantumisaste on käyttää vikojen keskimääräistä aikaa. MTBF: ää käytetään yleensä korkealaatuisissa järjestelmissä, joissa vikojen odotetaan olevan harvinaisia ja jotka on minimoitava, kuten liikennelentokoneiden ohjausjärjestelmä tai henkilöauton turvatyynyt. MTBF: n tuntemus antaa valmistajille suosituksen siitä, kuinka usein komponentit tulisi tarkastaa, huoltaa ja vaihtaa.
MTBF lasketaan jakamalla tuntien määrä vikojen määrällä. Viiden testatun lampun tapauksessa, joiden vikaantumisaste oli 4/3647, MTF: ksi määritetään 3 647/4 = 909. MTBF on siis 909 tuntia.
Heikentävät järjestelmät ajan myötä
Useimmissa todellisissa tilanteissa vikaantumisen todennäköisyys kasvaa ajan myötä, kun komponentit hajoavat ja osat kuluvat. Esimerkiksi auton jarrujärjestelmä ei todennäköisesti onnistu ensimmäisellä omistusvuodella kuin viiden vuoden jälkeen ilman huoltoa. Tämän seurauksena insinöörien on yleensä testattava komponentteja pidempään ja laskettava vikojen määrät eri aikaväleille.