MTBF, Fehlerrate

Voraus-Berechnung von MTBF (mean-time-between-failure, mittlere ausfallfreie Zeit) und Fehlerraten.

Eine kurze Einführung

MTBF und Fehlerrate stehen im Kehrwert zueinander.
Deshalb ist im Folgenden stets nur von MTBF die Rede.

Die Voraus-Berechnung der MTBF ist nur für rein elektronische Systeme verbreitet.
Es gibt zwar Standards für mechanische Systeme, deren Anwendung ist jedoch mit grossen Restriktionen verbunden.

Für elektronische Systeme gibt es weltweit verbreitete und anerkannte Berechnungsstandards, z. B.: Mil 217, Telcordia, CNET, HRD 5, PRISM, und andere.
Weniger verbreitet (eher national) sind diverse Firmenstandards wie z. B. der relativ einfach gehaltene Siemens SN 29500.

Alle elektronischen Standards haben folgendes gemeinsam:

  • Die MTBF wird für alle Einzelbauteile berechnet und am Schluss aufsummiert. 

  • Die MTBF wird über den gesamten Betrachtungszeitraum als konstant betrachtet.


Der am weitesten verbreitete elektronische Standard ist der Mil 217 Standard. Dieser wurde vom amerikanischen Militär entwickelt und bis 1995 gepflegt, bevor man sich entschloss, ihn ganz aufzugeben. Man kam zu der Erkenntnis, dass die qualitätsmässige Einstufung von Bauteilen allein aufgrund von Stresstests nicht mehr zeitgemäss ist, sondern die Herstellungsmanagementpraktiken die entscheidende Rolle spielen. Ausserdem sind die Hauptfehlerquellen bei heutigen Systemen immer mehr auf Systemebene zu finden wie zB. Software, Schnittstellen, Designschwächen. Heute bedient sich das amerikanische Militär kommerzieller Methoden bei der Bauteilebeschaffung.

Dieser veränderten Situation tragen die Standards Telcordia, CNET und insbesondere PRISM Rechnung. Bei diesen Standards werden Bauelemennte qualitätsmässig rein aufgrund von Herstellungsmanagementpraktiken eingestuft. Ausserdem bieten diese Standards die Möglichkeit, reale Daten wie z.B. Feld- und Labordaten mit in die Berechnung einfliessen zu lassen.

Telcordia und insbesondere PRISM liefern als Berechnungsergebnis eine Intervallschätzung, während Mil 217 lediglich eine (für heutige Verhältnisse pessimistische) Punktschätzung liefert.


Letzte Änderung 09.02.2003