MTBF

Vikojen välinen keskimääräinen aika (MTBF ) on tekninen  parametri , joka kuvaa palautetun laitteen, laitteen tai teknisen järjestelmän luotettavuutta .

Laitteen vikojen välinen keskimääräinen aika eli MTBF osoittaa, kuinka paljon aikaa yksi vika keskimäärin vastaa . Tunteissa ilmaistuna .

missä t i  on aika epäonnistumiseen i; m on vikojen lukumäärä.

Se mitataan tilastollisesti testaamalla erilaisia ​​​​instrumentteja tai lasketaan luotettavuusteorian menetelmillä .

Ohjelmistotuotteiden kohdalla se tarkoittaa yleensä ajanjaksoa, jonka jälkeen ohjelma käynnistetään kokonaan uudelleen tai käyttöjärjestelmä käynnistetään kokonaan uudelleen .

Keskimääräinen vikaantumisaika (MTTF )  on vastaava parametri laitteelle, jota ei voi korjata .  Koska laitetta ei voi palauttaa, tämä on yksinkertaisesti keskimääräinen aika, jonka laite toimii ennen kuin se rikkoutuu.

Käyttöaika  - kohteen työn kesto tai määrä mitattuna tunteina, moottoritunteina, hehtaareina, kilometreinä, on-off-jaksoina jne.

Määritelmä GOST:n mukaan

GOST 27.002-89 määrittelee nämä parametrit seuraavasti:

• Toiminta-aika vikojen välillä on kohteen toiminta  - aika sen toimintatilan palauttamisen päättymisestä vian jälkeen seuraavaan vikaan.
• Toiminta-aika vikaan on kohteen toiminta  - aika toiminnan aloittamisesta ensimmäiseen vikaan.
• Keskimääräinen toiminta-aika vikojen välillä on palautetun kohteen kokonaiskäyttöajan  suhde sen tämän toiminta-ajan aikana tapahtuneiden vikojen lukumäärän matemaattiseen odotukseen .
• Keskimääräinen toiminta-aika epäonnistumiseen on matemaattinen  odotus kohteen toiminta-ajasta ennen ensimmäistä vikaa.

GOST 27.002-2015 määrittelee nämä parametrit seuraavasti:

• Toiminta-aika vikaantumiseen on kohteen toiminta  - aika sen toiminnan alusta tai hetkestä, jolloin se on palautettu vikaan.
• Toiminta-aika vikojen välillä on kohteen toiminta  - aika kahden peräkkäisen vian välillä.
• Keskimääräinen toiminta-aika epäonnistumiseen on matemaattinen odotus kohteen toiminta-ajasta epäonnistumiseen . 
• Gamma -persentiili toiminta -  aika epäonnistumiseen on aika, jonka aikana objekti ei vioittu prosentteina ilmaistulla todennäköisyydellä.
• Keskimääräinen toiminta-aika vikojen välillä on matemaattinen odotus kohteen toiminta-ajasta vikojen välillä . 
• Gamma-persentiili toiminta-aika vikojen välillä ( eng.  Gamma-percentile operation time between error ) - toiminta-aika vikojen välillä, jonka aikana esineen vikaantuminen ei tapahdu prosentteina ilmaistulla todennäköisyydellä.

Ulkomainen terminologia

Englanninkielisessä kirjallisuudessa MTBF ( Englannin  keskimääräinen aika epäonnistumisten välillä  - keskimääräinen aika vikojen välillä, aika epäonnistumiseen) - keskimääräinen aika vikojen välillä. [1] ; termi viittaa yleensä laitteiden toimintaan. Mittayksikkö on tunti.

Turvallisuuteen liittyvät järjestelmät voidaan jakaa karkeasti kahteen luokkaan:

• toimii matalataajuisessa tilassa;
• ja suuren kysynnän tilassa (jatkuva).

IEC 61508kvantifioi tämän luokituksen toteamalla, että turvajärjestelmän käyttöpyyntöjen tiheys ei ylitä kerran vuodessa alhaisen kysynnän tilassa ja useammin kuin kerran vuodessa suuren kysynnän tilassa (jatkuva käyttö).

SIL- arvoturvajärjestelmien osalta, joiden kysyntäaste on alhainen, riippuu suoraan tilausalueista, joilla on keskimääräinen todennäköisyys, että se ei pysty suorittamaan tyydyttävästi turvatoimintojaan pyynnöstä, tai yksinkertaisemmin sanottuna epäonnistumisen todennäköisyydestä (PFD). SIL-arvo suuren kysynnän tilassa (jatkuva) toimiville turvajärjestelmille liittyy suoraan vaarallisen vian todennäköisyyteen tunnissa (PFH).

• PFD (Probability of Failure on Demand, Probability of Failure on Demand)  on keskimääräinen todennäköisyys sille, että järjestelmä ei suorita tehtäväänsä pyynnöstä.
• PFH (Probability of Failure per Hour)  – Todennäköisyys, että järjestelmässä tapahtuu vaarallinen vika tunnin sisällä.
• MTTR (Mean Time to Restoration)  on keskimääräinen aika, joka tarvitaan normaalin toiminnan palauttamiseen vian ilmetessä.
• DC (Diagnostic Coverage, Diagnostic coverage)  - havaittujen vikojen määrän suhde vikojen kokonaismäärään.

Vuorostaan ​​λ = vikaprosentti = 1/MTBF ( eksponentiaalista vikajakaumaa varten )

Laskentaesimerkkejä

Laitteelle, jonka MTTF-spesifikaatio on 1 000 000 tuntia [2] .

10 laitteelle: Ainakin yksi laite epäonnistui:

• Tekniset tiedot MTTF-laite 1 000 000 tuntia
• Laskettu todennäköisyys, että ainakin yksi 10 laitteesta epäonnistuu 1 000 000 tunnin (114 vuoden) ajan, on: 99,902 %
• Laskettu todennäköisyys, että vähintään yksi 10 laitteesta epäonnistuu 100 000 tunnin ajan (~11 vuotta) on: 50 %
• Laskettu todennäköisyys, että ainakin yksi 10 laitteesta epäonnistuu 87 660 tunnin (10 vuoden) ajan, on: 45,535 %
• Laskettu todennäköisyys, että ainakin yksi 10 laitteesta epäonnistuu 43 830 tunnin (5 vuoden) ajan, on: 26,2 %
• Laskettu todennäköisyys, että ainakin yksi 10 laitteesta epäonnistuu 8766 tunnin (1 vuoden) ajan, on: 5,895 %

100 laitteelle: Ainakin yksi laite epäonnistui:

• Tekniset tiedot MTTF-laite 1 000 000 tuntia
• Laskettu todennäköisyys, että vähintään yksi laite 100:sta epäonnistuu 1 000 000 tunnin (114 vuoden) ajan, on lähes 100 %
• Laskettu todennäköisyys, että vähintään yksi sadasta laitteesta epäonnistuu 100 000 tunnin ajan (~11 vuotta) on: 99,902 %
• Laskettu todennäköisyys, että ainakin yksi 100 laitteesta epäonnistuu 87 660 tunnin (10 vuoden) aikana, on: 99,77 %
• Laskettu todennäköisyys, että ainakin yksi 100 laitteesta epäonnistuu 43 830 tunnin (5 vuoden) aikana, on: 95,207 %
• Laskettu todennäköisyys, että vähintään yksi 100:sta laitteesta epäonnistuu 8766 tunnin (1 vuoden) ajan, on: 45,535 %

Katso myös

• Luotettavuusindikaattorit
• Epäonnistumisprosentti

Muistiinpanot

1. ↑ ControlLogixin käyttäminen SIL2-sovelluksissa. Rockwell Automation Security Reference Guide. Julkaisu 1756-RM001C-FI-P - huhtikuu 2004
2. ↑ Vian todennäköisyyden tasainen aikajakauma