MTBF
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 22 de octubre de 2021; las comprobaciones requieren 3 ediciones .El tiempo medio entre fallas (MTBF ) es un parámetro técnico que caracteriza la confiabilidad de un dispositivo, dispositivo o sistema técnico restaurado .
El tiempo medio entre fallas de un dispositivo, es decir, MTBF, muestra cuánto tiempo en promedio corresponde a una falla . Expresado en horas .
donde ti es el tiempo hasta la falla i; m es el número de fallas.
Se mide estadísticamente mediante la prueba de una variedad de instrumentos, o se calcula mediante métodos de teoría de la confiabilidad .
Para los productos de software, generalmente significa el período hasta que el programa se reinicia por completo o el sistema operativo se reinicia por completo .
El tiempo medio hasta el fallo (MTTF ) es el parámetro equivalente para un dispositivo no reparable . Dado que el dispositivo no es recuperable, este es simplemente el tiempo promedio que el dispositivo funcionará antes de que se rompa.
Tiempo de funcionamiento : la duración o cantidad de trabajo del objeto, medido en horas, horas de motor, hectáreas, kilómetros, ciclos de encendido y apagado, etc.
Definición según GOST
GOST 27.002-89 define estos parámetros de la siguiente manera:
- El tiempo de operación entre fallas es el tiempo de operación de un objeto desde el final de la restauración de su estado de funcionamiento después de una falla hasta que ocurre la siguiente falla.
- El tiempo de funcionamiento hasta el fallo es el tiempo de funcionamiento de un objeto desde el inicio de la operación hasta que se produce el primer fallo.
- El tiempo medio de operación entre fallas es la relación entre el tiempo total de operación del objeto restaurado y la expectativa matemática del número de sus fallas durante este tiempo de operación.
- El tiempo medio de operación hasta la falla es la expectativa matemática del tiempo de operación de un objeto antes de la primera falla.
GOST 27.002-2015 define estos parámetros de la siguiente manera:
- El tiempo de funcionamiento hasta el fallo es el tiempo de funcionamiento de un objeto desde el comienzo de su funcionamiento o desde el momento en que se restaura al fallo.
- El tiempo de operación entre fallas es el tiempo de operación de un objeto entre dos fallas sucesivas.
- El tiempo medio de operación hasta la falla es la expectativa matemática del tiempo de operación hasta la falla de un objeto .
- El tiempo de operación hasta la falla del percentil gamma es el tiempo hasta la falla durante el cual el objeto no fallará con una probabilidad expresada como un porcentaje.
- El tiempo medio de operación entre fallas es la expectativa matemática del tiempo de operación de un objeto entre fallas .
- Tiempo de operación de percentil gamma entre fallas ( ing. Tiempo de operación de percentil gamma entre fallas ) - tiempo de operación entre fallas, durante el cual la falla del objeto no ocurrirá con una probabilidad expresada como un porcentaje.
Terminología extranjera
En la literatura inglesa, MTBF ( English Mean time between failures - el tiempo medio entre fallos, tiempo hasta el fallo) - el tiempo medio entre fallos. [1] ; el término generalmente se refiere a la operación del equipo. La unidad de medida es la hora.
Los sistemas relacionados con la seguridad se pueden dividir aproximadamente en dos categorías:
- operando en modo de baja frecuencia;
- y en modo de alta demanda (continuo).
CEI 61508cuantifica esta clasificación afirmando que la frecuencia de solicitudes de funcionamiento del sistema de seguridad no supera una vez al año en modo de baja demanda, y más de una vez al año en modo de alta demanda (funcionamiento continuo).
valor SILpara sistemas de seguridad con una baja tasa de demanda, depende directamente de rangos de órdenes de la probabilidad media de que no pueda realizar satisfactoriamente sus funciones de seguridad bajo demanda, o, más simplemente, de la probabilidad de fallo bajo demanda (PFD). El valor SIL para sistemas de seguridad que operan en modo de alta demanda (continuo) está directamente relacionado con la probabilidad de falla peligrosa por hora (PFH).
- PFD (Probability of Failure on Demand, Probability of Failure on Demand) es la probabilidad media de que el sistema no realice su función bajo demanda.
- PFH (Probabilidad de falla por hora) : la probabilidad de que ocurra una falla peligrosa en el sistema dentro de una hora.
- MTTR (Mean Time to Restoration) es el tiempo promedio requerido para restaurar la operación normal después de que ocurre una falla.
- DC (cobertura de diagnóstico, cobertura de diagnóstico) : la relación entre la cantidad de fallas detectadas y la cantidad total de fallas.
A su vez, λ = tasa de fallas = 1/MTBF (para distribución exponencial de fallas )
Ejemplos de cálculo
Para un dispositivo con una especificación MTTF de 1 000 000 horas [2] .
| Tiempo | Probabilidad estimada de falla del dispositivo | ||
|---|---|---|---|
| 1º | al menos 1 de 2 | 2 de 2 | |
| 1.000.000 horas (~114 años) | 50,000% | 75,000% | 25,000% |
| 100.000 horas (~11 años) | 6.697% | 12.945% | 0.448% |
| 87.660 horas (10 años) | 5.895% | 11.443% | 0.348% |
| 43.830 horas (5 años) | 2.992% | 5.895% | 0,09% |
| 8.766 horas (1 año) | 0.606% | 1.208% | menos de 0.0003% |
Para 10 dispositivos: al menos un dispositivo falló:
- Especificación dispositivo MTTF 1.000.000 horas
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de 10 dispositivos por un tiempo de 1,000,000 horas (114 años) es: 99.902%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de 10 dispositivos por un tiempo de 100,000 horas (~11 años) es: 50%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de 10 dispositivos por un tiempo de 87,660 horas (10 años) es: 45.535%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de los 10 dispositivos por un tiempo de 43,830 horas (5 años) es: 26.2%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de 10 dispositivos por un tiempo de 8766 horas (1 año) es: 5.895%
Para 100 dispositivos: al menos un dispositivo falló:
- Especificación dispositivo MTTF 1.000.000 horas
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de cada 100 dispositivos por un tiempo de 1.000.000 horas (114 años) es cercana al 100%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de cada 100 dispositivos por un tiempo de 100,000 horas (~11 años) es: 99.902%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de 100 dispositivos por un tiempo de 87660 horas (10 años) es: 99.77%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de 100 dispositivos por un tiempo de 43830 horas (5 años) es: 95.207%
- La probabilidad calculada de falla de al menos uno de cada 100 dispositivos por un tiempo de 8766 horas (1 año) es: 45.535%