Le percentuali di guasti sono una considerazione importante in ingegneria. Sono utilizzati per determinare l'affidabilità di un sistema o di un componente in un sistema. Per calcolare un tasso di guasto, è necessario osservare il sistema o il componente e registrare il tempo necessario per il guasto. Come con qualsiasi statistica, più dati hai, più accurato sarà il calcolo del tasso di fallimento. Ad esempio, se stavi calcolando il tasso di guasto di un tipo specifico di cavo USB, il tuo calcolo sarebbe più accurato se testassi 1.000 cavi in un anno anziché un cavo in pochi giorni.
Calcolo dei tassi di guasto costanti
Per misurare i tassi di errore, è necessario un campione di componenti o sistemi identici che possono essere osservati nel tempo. Ad esempio, supponi di avere cinque lampadine collegate a un circuito automatico che potresti quindi accendere e spegnere una volta all'ora per 1.000 ore, fornendo i seguenti dati:
Questo ti dà 4 guasti per un totale di 3.647 ore.
Per calcolare il guasto tasso, dividi il numero di guasti per il numero totale di ore, ad esempio 4 /3.647 \u003d 0,0011 guasti all'ora.
In questo esempio, il tasso di guasti all'ora è così piccolo che è quasi insignificante. Moltiplicare il numero per 1.000 lo renderebbe più significativo per qualcuno che sta pensando di acquistare una lampadina, che sarebbe 1,1 guasti per 1.000 ore. Dal momento che ci sono 8.760 ore in un anno, è possibile dividere 3.647 per 8.760 per ottenere 0,41 guasti all'anno, o circa 2 guasti ogni cinque anni.
Calcolo di MTBF
Un altro modo per esprimere i tassi di fallimento è usando il tempo medio tra i guasti. L'MTBF viene solitamente utilizzato in sistemi di alta qualità in cui si prevede che i guasti siano rari e debbano essere ridotti al minimo, come il sistema di guida su un aereo commerciale o gli air bag in un'autovettura. Conoscere l'MTBF consente ai produttori di consigliare la frequenza con cui i componenti devono essere ispezionati, sottoposti a manutenzione e sostituiti.
Per calcolare l'MTBF, si divide il numero di ore per il numero di guasti. Nel caso delle cinque lampadine testate, che avevano un tasso di guasto di 4 per 3.647, si determina l'MTF come 3.647 /4 \u003d 909. L'MTBF è quindi di 909 ore.
Degrading Systems Over Time
Nella maggior parte degli scenari del mondo reale, la probabilità di guasti aumenta nel tempo man mano che i componenti si rompono e le parti si consumano. Il sistema frenante di un'auto, ad esempio, ha meno probabilità di fallire nel primo anno di proprietà rispetto a cinque anni senza manutenzione. Di conseguenza, è di solito necessario che gli ingegneri testino i componenti per periodi di tempo più lunghi e calcolino i tassi di guasto per intervalli diversi.
