I tassi di guasto sono una considerazione importante in ingegneria. Sono utilizzati per determinare l'affidabilità di un sistema o di un componente in un sistema. Per calcolare un tasso di guasto, è necessario osservare il sistema o il componente e registrare il tempo necessario per il guasto. Come con qualsiasi statistica, più dati hai, più accurato sarà il calcolo del tasso di errore. Ad esempio, se stavi calcolando il tasso di guasto di un tipo specifico di cavo USB, il tuo il calcolo sarebbe più accurato se si testassero 1.000 cavi in un anno anziché un cavo in un anno pochi giorni.
Calcolo dei tassi di guasto costanti
Per misurare i tassi di guasto, è necessario un campione di componenti o sistemi identici che possono essere osservati nel tempo. Ad esempio, supponi di avere cinque lampadine collegate a un circuito automatico che potresti accendere e spegnere una volta all'ora per 1.000 ore, fornendo i seguenti dati:
- La lampadina 1 si è bruciata dopo 422 ore.
- La lampadina 2 si è bruciata dopo 744 ore
- La lampadina 3 si è bruciata dopo 803 ore
- La lampadina 4 si è bruciata dopo 678 ore
- La lampadina 5 è rimasta accesa per 1000 ore
Questo ti dà 4 guasti per un totale di 3.647 ore.
Per calcolare la percentuale di errori, dividere il numero di errori per il numero totale di ore, ad esempio 4/3.647 = 0,0011 errori all'ora.
In questo esempio, il tasso di guasto all'ora è così piccolo da essere quasi insignificante. Moltiplicare il numero per 1.000 lo renderebbe più significativo per qualcuno che pensa di acquistare una lampadina, che sarebbe 1,1 guasti ogni 1.000 ore. Poiché ci sono 8.760 ore in un anno, puoi dividere 3.647 per 8.760 per ottenere 0,41 errori all'anno o circa 2 errori ogni cinque anni.
Calcolo dell'MTBF
Un altro modo per esprimere i tassi di errore consiste nell'utilizzare il tempo medio tra i guasti. L'MTBF viene solitamente utilizzato in sistemi di alta qualità in cui si prevede che i guasti siano rari e devono essere ridotti al minimo, come il sistema di guida su un aereo commerciale o gli airbag in un'autovettura. La conoscenza dell'MTBF consente ai produttori di consigliare la frequenza con cui i componenti devono essere ispezionati, mantenuti e sostituiti.
Per calcolare l'MTBF, dividi il numero di ore per il numero di guasti. Nel caso delle cinque lampadine testate, che avevano un tasso di guasto di 4 per 3.647, si determina l'MTF come 3.647/4 = 909. L'MTBF è quindi di 909 ore.
Sistemi che si degradano nel tempo
Nella maggior parte degli scenari del mondo reale, la probabilità di guasto aumenta nel tempo poiché i componenti si rompono e le parti si consumano. L'impianto frenante di un'auto, ad esempio, ha meno probabilità di guastarsi nel primo anno di proprietà rispetto a dopo cinque anni senza manutenzione. Di conseguenza, di solito è necessario per gli ingegneri testare i componenti per periodi di tempo più lunghi e calcolare i tassi di guasto per intervalli diversi.