MTBF und MTTF Berechnung
MTBF Berechnung von Baugruppen aller Art ist mein Brot und Buttergeschäft. Auf meiner Profit Internetseite biete ich sehr viel Information zum Thema MTBF, insbesondere deren Berechnung als Dienstleistung.
Meine gut 100-seitige Lehrgangsunterlage "MTBF" kann man hier erwerben: MTBF Lehrgangsunterlage.
MTBF bedeutet Mean Time Between Failure, die mittlere
Zeit zwischen
2 Ausfällen. Kehrwert der
Ausfallrate.
MTTF bedeutet Mean Time To Failure, die mittlere Zeit
zum Ausfall.
Die
Unterscheidung zwischen den beiden Begriffen ist eher didaktischer
Natur und für das Verständnis grundsätzlich entbehrlich.
Während
MTBF für reparierbare Systeme bevorzugt wird, nimmt man MTTF für
nichtreparierbare Systeme.
MTTF
besteht also aus einer reinen Laufzeit, während sich MTBF aus Laufzeit
plus Reparaturdauer zusammensetzt.
Für
die weitaus meisten Systeme ist dieser Unterschied selbst quantitativ
unbedeutend.
Eine weitere praktisch vorkommende Unterscheidung ergibt sich bei fehlertoleranten Systemen. Dort ist die mittlere Zeit bis zum ersten kritischen Ausfall, MTTF, nämlich länger als die Zeit zwischen zwei kritischen Ausfällen im eingeschwungenen Zustand, MTBF. Die Herleitung dafür kann hier heruntergeladen werden.
MTBF-Berechnung gehört zu den häufigsten RAMS
Aktivitäten und kann hier unter MTBF-Berechnung beauftragt werden.
Der Begriff MTBF ist nur definiert bei konstanter Ausfallrate, was bei elektronischen Systemen jedoch allgemein angenommen wird.
Die MTBF ist eine statistische Kenngrösse, die den mittleren zeitlichen Abstand zwischen 2 Ausfällen während des nutzbaren Produktlebensabschnittes, also während des mittleren Teils der Badewannenkurve beschreibt.
MTBF darf mit Lebensdauer nicht verwechselt werden.
Die MTBF eines Bauteils ist in der Regel nämlich sehr viel grösser als dessen Lebensdauer.
Man kann dies anhand des folgenden Beispiels verstehen:
Beispiel:
Ein Bauteil habe eine Lebensdauer von genau 10 Jahren. Es werden 1000 Bauteile 1 Jahr lang betrieben, wobei 20 davon ausfallen. ---> Die MTBF beträgt 1000Jahre/20 = 50 Jahre.
Zufälligkeit hinsichtlich des Ausfallverhaltens und konstante Ausfallrate sind mathematisch äquivalent.
Konstante Ausfallrate wird selbst dann wahrgenommen, wenn viele determinierte, nicht-zufällige Ausfallmechanismen mit vielen Ursachen vorliegen, also eigentlich kein Zufall im Spiel ist. Diese Mechanismen brauchen nicht bekannt zu sein und können pauschal mittels einer konstanten Ausfallrate beschrieben werden.
Selbst im Falle von Verschleiss- oder Alterungserscheinungen, welche ja durch ansteigende Ausfallraten der einzelnen Individuen charakterisiert sind, kann man unter bestimmten Bedingungen von konstanter Ausfallrate bezüglich der Population sprechen:
Dann nämlich, wenn hinreichend viele Individuen der Population bereits wegen Verschleiss mehrfach ausgefallen sind, die Zeitpunkte des Ablebens einzelner Individuen also nicht mehr gehäuft auftreten, sondern konstant über die Zeit verteilt sind. In diesem Fall liegt die (Gesamt-)MTBF im Bereich der Lebensdauer einzelner Komponenten
Für eine detailliertere Abhandlung über MTBF-Berechnung im Zusammenhang mit Zuverlässigkeits-Berechnungsstandards siehe hier.
Tests, die speziell auf sich
ändernde MTBF testen, befinden sich
hier.
Siehe auch
Verfügbarkeit.