Stopnje napak so pomemben dejavnik v tehniki. Uporabljajo se za določanje zanesljivosti sistema ali komponente v sistemu. Če želite izračunati stopnjo napak, morate opazovati sistem ali komponento in zabeležiti čas, ki je potreben za okvaro. Kot pri vsaki statistiki, več podatkov imate, natančnejši bo izračun stopnje napak. Če ste na primer izračunavali stopnjo okvare določene vrste kabla USB, bo vaš izračun bi bil natančnejši, če bi v enem letu preizkusili 1.000 kablov in ne enega kabla čez nekaj dni.
Izračunavanje stopenj stalnih napak
Za merjenje stopenj napak potrebujete vzorec enakih komponent ali sistemov, ki jih je mogoče opazovati skozi čas. Denimo, da ste imeli pet žarnic, povezanih z avtomatskim vezjem, ki jih lahko nato vklapljate in izklapljate enkrat na uro 1000 ur, tako da dobite naslednje podatke:
- Žarnica 1 je izgorela po 422 urah.
- Žarnica 2 je izgorela po 744 urah
- Žarnica 3 je izgorela po 803 urah
- Žarnica 4 je izgorela po 678 urah
- Žarnica 5 je svetila 1000 ur
Tako dobite 4 napake v skupnem 3.647 urah.
Za izračun stopnje napak delite število napak s skupnim številom ur, na primer 4 / 3.647 = 0,0011 napak na uro.
V tem primeru je stopnja okvar na uro tako majhna, da je skoraj nepomembna. Če pomnožite število s 1.000, bi bilo bolj smiselno za nekoga, ki razmišlja o nakupu žarnice, kar bi pomenilo 1,1 okvare na 1000 ur. Ker je v enem letu 8.760 ur, lahko 3.677 razdelite na 8.760, da dobite 0,41 okvar na leto ali približno 2 okvari vsakih pet let.
Izračun MTBF
Drug način izražanja stopnje napak je uporaba srednjega časa med napakami. MTBF se običajno uporablja v visokokakovostnih sistemih, kjer se pričakuje, da bodo okvare redke in jih je treba čim bolj zmanjšati, na primer sistem vodenja na komercialnem letalu ali zračne blazine v osebnem avtomobilu. Poznavanje MTBF omogoča proizvajalcem, da priporočijo, kako pogosto je treba komponente pregledovati, vzdrževati in zamenjati.
Za izračun MTBF delite število ur s številom napak. V primeru petih preizkušenih žarnic, ki so imele stopnjo okvare 4 na 3.647, MTF določite kot 3.647 / 4 = 909. MTBF je torej 909 ur.
Razgrajevanje sistemov skozi čas
V večini resničnih scenarijev se verjetnost okvare sčasoma poveča, saj se komponente pokvarijo in deli obrabijo. Na primer zavorni sistem avtomobila je manj verjeten v prvem letu lastništva kot po petih letih brez vzdrževanja. Posledično je običajno, da inženirji preizkušajo komponente dlje časa in izračunajo stopnje napak za različne intervale.