Miera porúch je v strojárstve dôležitým hľadiskom. Používajú sa na určenie spoľahlivosti systému alebo komponentu v systéme. Ak chcete vypočítať poruchovosť, musíte pozorovať systém alebo komponent a zaznamenať čas potrebný na poruchu. Ako každá štatistika, tým viac údajov budete mať, tým presnejší bude výpočet poruchovosti. Napríklad, ak ste počítali poruchovosť konkrétneho typu USB kábla, vaša výpočet by bol presnejší, keby ste testovali 1 000 káblov za rok a nie jeden kábel za a pár dní.
Výpočet stálych mier zlyhania
Aby ste mohli merať poruchovosť, potrebujete vzorku identických komponentov alebo systémov, ktoré je možné v priebehu času pozorovať. Predpokladajme napríklad, že ste mali k automatickému obvodu pripojených päť žiaroviek, ktoré ste potom mohli zapínať a vypínať raz za hodinu po dobu 1 000 hodín, čím získate nasledujúce údaje:
- Žiarovka 1 zhorela po 422 hodinách.
- Žiarovka 2 zhorela po 744 hodinách
- Žiarovka 3 zhorela po 803 hodinách
- Žiarovka 4 zhorela po 678 hodinách
- Žiarovka 5 zostala svietiť 1 000 hodín
Takto získate 4 zlyhania v celkovej hodnote 3 647 hodín.
Ak chcete vypočítať poruchovosť, vydeľte počet porúch celkovým počtom hodín, napríklad 4/3 647 = 0,0011 porúch za hodinu.
V tomto príklade je poruchovosť za hodinu taká malá, že je takmer nepodstatná. Vynásobením čísla 1 000 by bolo zmysluplnejšie, keby niekto uvažoval o kúpe žiarovky, čo by predstavovalo 1,1 poruchy za 1 000 hodín. Pretože v jednom roku je 8 760 hodín, môžete ich vydeliť 3 647 a 8 760, aby ste získali 0,41 zlyhaní ročne, alebo približne 2 zlyhania každých päť rokov.
Výpočet MTBF
Ďalším spôsobom, ako vyjadriť mieru zlyhania, je použitie strednej doby medzi poruchami. MTBF sa zvyčajne používa v systémoch vysokej kvality, kde sa očakáva, že poruchy budú zriedkavé a je potrebné ich minimalizovať, ako je napríklad vodiaci systém v komerčnom lietadle alebo airbagy v osobnom automobile. Znalosť MTBF umožňuje výrobcom odporúčať, ako často by sa mali komponenty kontrolovať, udržiavať a vymieňať.
Pre výpočet MTBF vydelíte počet hodín počtom porúch. V prípade piatich testovaných žiaroviek, ktoré mali poruchovosť 4 na 3 647, určujete MTF ako 3 647/4 = 909. MTBF je teda 909 hodín.
Degradácia systémov v priebehu času
Vo väčšine scenárov z reálneho sveta sa pravdepodobnosť poruchy časom zvyšuje, pretože sa komponenty rozpadajú a diely sa opotrebúvajú. Napríklad je nepravdepodobné, že by brzdový systém automobilu zlyhal v prvom roku vlastníctva, ako po piatich rokoch bez údržby. Vo výsledku je preto zvyčajne potrebné, aby inžinieri testovali komponenty dlhšie časové obdobie a vypočítali poruchovosť pre rôzne intervaly.