science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Hoe te berekenen Mislukkingspercentages

Storingspercentages zijn een belangrijke overweging bij engineering. Ze worden gebruikt om de betrouwbaarheid van een systeem of een component in een systeem te bepalen. Om een ​​failure rate te berekenen, moet u het systeem of de component observeren en de tijd registreren die nodig is om het probleem te verhelpen. Zoals met elke statistiek geldt, hoe meer gegevens u heeft, des te nauwkeuriger de berekening van de uitvalpercentages. Als u bijvoorbeeld de uitvalpercentage van een bepaald type USB-kabel zou berekenen, zou uw berekening nauwkeuriger zijn als u 1.000 kabels over een jaar in plaats van één kabel over een paar dagen hebt getest.

Constant uitval berekenen Tarieven

Om foutmeldingen te meten, hebt u een steekproef van identieke componenten of systemen nodig die in de loop van de tijd kunnen worden waargenomen. Stel dat u vijf gloeilampen hebt aangesloten op een automatisch circuit dat u vervolgens één uur per uur kunt inschakelen en uitschakelen gedurende 1000 uur, waardoor u de volgende gegevens krijgt:

  • Lamp 1 is uitgebrand na 422 uur.

  • Lamp 2 is na 744 uur afgebrand

  • Lamp 3 is na 803 uur uitgegaan

  • Lamp 4 is na 678 uur uitgebrand

  • Lamp 5 bleef 1000 uur branden


    Dit levert 4 fouten op over een totaal van 3.647 uur.

    Om de fout te berekenen rate, deel het aantal fouten door het totale aantal uren, zoals 4 /3.647 = 0.0011 storingen per uur.

    In dit voorbeeld is de failure rate per uur zo klein dat deze bijna onbelangrijk is. Door het aantal met 1.000 te vermenigvuldigen, zou het zinvoller zijn voor iemand die denkt aan het kopen van een gloeilamp, wat 1.1 mislukken per 1000 uur zou zijn. Aangezien er in één jaar 8.746 uur zijn, kun je 3.647 delen door 8.760 om 0,41 fouten per jaar te krijgen, of ongeveer 2 fouten om de vijf jaar.

    Berekenen MTBF-resultaten

    Een andere manier om faalpercentages uit te drukken is door de Mean Time Between Failures te gebruiken. MTBF wordt meestal gebruikt in hoogwaardige systemen waarbij verwacht wordt dat storingen zeldzaam zijn en geminimaliseerd moeten worden, zoals het geleidingssysteem op een commercieel vliegtuig of de airbags in een personenauto. Als u de MTBF kent, kunnen fabrikanten aanbevelen hoe vaak componenten moeten worden geïnspecteerd, onderhouden en vervangen.

    Om de MTBF te berekenen, verdeelt u het aantal uren door het aantal fouten. In het geval van de vijf geteste gloeilampen, die een uitvalpercentage hadden van 4 per 3.647, bepaalt u de MTF als 3.647 /4 = 909. De MTBF is daarom 909 uur.

    Degraderingssystemen na verloop van tijd

    In de meeste realistische scenario's neemt de waarschijnlijkheid van een storing in de loop van de tijd toe als onderdelen kapot gaan en onderdelen verslijten. Het remsysteem van een auto zal bijvoorbeeld minder snel in het eerste jaar van eigendom bezwijken dan na vijf jaar zonder onderhoud. Dientengevolge is het meestal noodzakelijk dat ingenieurs componenten testen voor langere perioden en de uitvalpercentages berekenen voor verschillende intervallen.