MTBF
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 22. října 2021; kontroly vyžadují 3 úpravy .Střední doba mezi poruchami (MTBF ) je technický parametr , který charakterizuje spolehlivost obnoveného zařízení , zařízení nebo technického systému .
Střední doba mezi poruchami zařízení, tedy MTBF, ukazuje, kolik času v průměru připadá na jednu poruchu . Vyjádřeno v hodinách .
kde t i je čas do selhání i; m je počet selhání.
Měří se statisticky testováním různých přístrojů nebo se vypočítává metodami teorie spolehlivosti .
U softwarových produktů to obvykle znamená dobu do úplného restartu programu nebo úplného restartu operačního systému .
Střední doba do selhání (MTTF ) je ekvivalentní parametr pro neopravitelné zařízení . Vzhledem k tomu, že zařízení nelze obnovit, je to jednoduše průměrná doba, po kterou bude zařízení fungovat, než se rozbije.
Doba provozu - doba nebo množství práce objektu, měřeno v hodinách, motohodinách, hektarech, kilometrech, cyklech zapnutí-vypnutí atd.
Definice podle GOST
GOST 27.002-89 definuje tyto parametry takto:
- Provozní doba mezi poruchami je provozní doba objektu od konce obnovení jeho provozního stavu po poruše až do výskytu další poruchy .
- Provozní doba do poruchy je provozní doba objektu od zahájení provozu do první poruchy.
- Střední doba provozu mezi poruchami je poměr celkové doby provozu restaurovaného objektu k matematickému očekávání počtu jeho poruch během této doby provozu.
- Střední doba provozu do selhání je matematický odhad doby provozu objektu před prvním selháním.
GOST 27.002-2015 definuje tyto parametry takto:
- Doba provozu do poruchy je doba provozu objektu od začátku jeho provozu nebo od okamžiku jeho obnovení do poruchy.
- Provozní doba mezi poruchami je provozní doba objektu mezi dvěma po sobě následujícími poruchami.
- Průměrná provozní doba do selhání je matematické očekávání provozní doby objektu do selhání .
- Gama -percentil provozní doby do selhání je doba do selhání, během které objekt neselže s pravděpodobností vyjádřenou v procentech.
- Střední provozní doba mezi poruchami je matematickým očekáváním provozní doby objektu mezi poruchami .
- Gama-percentil operační čas mezi poruchami ( ang. Gamma-percentil operační čas mezi poruchami ) - provozní doba mezi poruchami, během které nedojde k poruše objektu s pravděpodobností vyjádřenou v procentech.
Cizí terminologie
V anglické literatuře MTBF ( anglicky Mean time between failures - the average time between failures, time to failure) - průměrná doba mezi poruchami. [1] ; termín obvykle odkazuje na provoz zařízení. Měrnou jednotkou je hodina.
Bezpečnostní systémy lze zhruba rozdělit do dvou kategorií:
- provoz v nízkofrekvenčním režimu;
- a v režimu vysoké poptávky (kontinuální).
IEC 61508kvantifikuje tuto klasifikaci tím, že četnost požadavků na provoz bezpečnostního systému nepřesahuje 1x ročně v režimu nízké spotřeby a více než 1x ročně v režimu vysoké spotřeby (nepřetržitý provoz).
Hodnota SILu bezpečnostních systémů s nízkou poptávkou přímo závisí na rozsazích zakázek průměrné pravděpodobnosti, že nebude schopen uspokojivě plnit své bezpečnostní funkce na vyžádání, nebo jednodušeji na pravděpodobnosti selhání na vyžádání (PFD). Hodnota SIL pro bezpečnostní systémy pracující v režimu vysoké poptávky (kontinuální) přímo souvisí s pravděpodobností nebezpečné poruchy za hodinu (PFH).
- PFD (Probability of Failure on Demand, Probability of Failure on Demand) je průměrná pravděpodobnost, že systém nebude plnit svou funkci na vyžádání.
- PFH (Probability of Failure per Hour) – Pravděpodobnost výskytu nebezpečné poruchy v systému během jedné hodiny.
- MTTR (Mean Time to Restoration) je průměrná doba potřebná k obnovení normálního provozu poté, co dojde k poruše.
- DC (Diagnostic Coverage, Diagnostické pokrytí) - poměr počtu detekovaných poruch k celkovému počtu poruch.
Na druhé straně λ = poruchovost = 1/MTBF (pro exponenciální rozdělení poruch )
Příklady výpočtů
Pro zařízení se specifikací MTTF 1 000 000 hodin [2] .
| Čas | Odhadovaná pravděpodobnost selhání zařízení | ||
|---|---|---|---|
| 1 | alespoň 1 ze 2 | 2 ze 2 | |
| 1 000 000 hodin (~114 let) | 50 000 % | 75 000 % | 25 000 % |
| 100 000 hodin (~11 let) | 6,697 % | 12,945 % | 0,448 % |
| 87 660 hodin (10 let) | 5,895 % | 11,443 % | 0,348 % |
| 43 830 hodin (5 let) | 2,992 % | 5,895 % | 0,09 % |
| 8 766 hodin (1 rok) | 0,606 % | 1,208 % | méně než 0,0003 % |
Pro 10 zařízení: Alespoň jedno zařízení selhalo:
- Specifikace MTTF zařízení 1 000 000 hodin
- Vypočtená pravděpodobnost poruchy alespoň jednoho z 10 zařízení po dobu 1 000 000 hodin (114 let) je: 99,902 %
- Vypočítaná pravděpodobnost selhání alespoň jednoho z 10 zařízení po dobu 100 000 hodin (~11 let) je: 50 %
- Vypočtená pravděpodobnost poruchy alespoň jednoho z 10 zařízení po dobu 87 660 hodin (10 let) je: 45,535 %
- Vypočtená pravděpodobnost poruchy alespoň jednoho z 10 zařízení po dobu 43 830 hodin (5 let) je: 26,2 %
- Vypočtená pravděpodobnost selhání alespoň jednoho z 10 zařízení po dobu 8766 hodin (1 rok) je: 5,895 %
Pro 100 zařízení: Alespoň jedno zařízení selhalo:
- Specifikace MTTF zařízení 1 000 000 hodin
- Vypočtená pravděpodobnost selhání alespoň jednoho ze 100 zařízení po dobu 1 000 000 hodin (114 let) se blíží 100 %
- Vypočtená pravděpodobnost selhání alespoň jednoho ze 100 zařízení po dobu 100 000 hodin (~11 let) je: 99,902 %
- Vypočtená pravděpodobnost selhání alespoň jednoho ze 100 zařízení po dobu 87 660 hodin (10 let) je: 99,77 %
- Vypočtená pravděpodobnost poruchy alespoň jednoho ze 100 zařízení po dobu 43 830 hodin (5 let) je: 95,207 %
- Vypočtená pravděpodobnost selhání alespoň jednoho ze 100 zařízení po dobu 8766 hodin (1 rok) je: 45,535 %