A meghibásodási arány a mérnöki munka során fontos szempont. Ezeket használják a rendszer vagy a rendszer összetevőjének megbízhatóságának meghatározására. A meghibásodási arány kiszámításához meg kell figyelnie a rendszert vagy az alkatrészt, és fel kell jegyeznie a lebontáshoz szükséges időt. Mint minden statisztikánál, minél több adat áll rendelkezésére, annál pontosabb lesz a hibaarány kiszámítása. Például, ha egy adott típusú USB-kábel meghibásodási arányát számította, akkor a A számítás pontosabb lenne, ha 1000 kábelt tesztelne egy év alatt, nem pedig egy kábelt az a felett pár nap.
Az állandó meghibásodási arány kiszámítása
A meghibásodási arányok méréséhez azonos komponensek vagy rendszerek mintájára van szükség, amelyek idővel megfigyelhetők. Tegyük fel például, hogy öt villanykörtét csatlakoztatott egy automatikus áramkörhöz, amelyet óránként egyszer 1000 órán keresztül ki- és bekapcsolhatott, a következő adatokkal:
- Az 1. izzó 422 óra múlva kiégett.
- A 2. izzó 744 óra múlva kiégett
- A 3. izzó 803 óra után kiégett
- A 4. izzó 678 óra után kiégett
- Az 5. izzó 1000 órán át világított
Ez 4 kudarcot eredményez összesen 3647 óra alatt.
A meghibásodási arány kiszámításához ossza el a meghibásodások számát az összes óraszámmal, például 4/3 647 = 0,0011 hiba óránként.
Ebben a példában az óránkénti meghibásodási arány olyan kicsi, hogy szinte jelentéktelen. Ha megszorozzuk a számot ezerrel, az értelmesebbé tenné azt, aki villanykörte vásárlásán gondolkodik, ami 1,1 hiba lenne 1000 óránként. Mivel egy évben 8760 óra van, 3647-et oszthat 8760-mal, így évente 0,41, vagy ötévente kb. 2 kudarcot kap.
MTBF kiszámítása
A meghibásodási arányok kifejezésének másik módja a meghibásodások közötti átlagidő használata. Az MTBF-et általában kiváló minőségű rendszerekben használják, ahol a hibák várhatóan ritkák és minimalizálandók, például a kereskedelmi repülőgépek irányító rendszerében vagy a személygépkocsik légzsákjaiban. Az MTBF ismerete lehetővé teszi a gyártók számára, hogy ajánlják, milyen gyakran kell ellenőrizni, karbantartani és cserélni az alkatrészeket.
Az MTBF kiszámításához elosztja az órák számát a hibák számával. Az öt tesztelt villanykörte esetében, amelyek meghibásodási aránya 4/3647 volt, az MTF-t 3 647/4 = 909-nek határozza meg. Az MTBF tehát 909 óra.
Degradáló rendszerek az idők során
A legtöbb valós forgatókönyvben a meghibásodás valószínűsége idővel növekszik, mivel az alkatrészek elromlanak és az alkatrészek elhasználódnak. Például egy autó fékrendszere kevésbé valószínű, hogy meghibásodik az első tulajdonosi évben, mint öt év után, karbantartás nélkül. Ennek eredményeként általában a mérnököknek hosszabb ideig kell tesztelniük az alkatrészeket, és ki kell számolniuk a különböző intervallumokra vonatkozó meghibásodási arányokat.