Является ли среднее время наработки на отказ (MTBF) показателем продолжительности жизни?

Question

Кто-нибудь знает, можно ли использовать MTBF (среднее время между отказами) для определения того, когда часть компьютерного оборудования (кулер ЦП, блок питания, вентиляторы корпуса и т. д.) выйдет из строя, требуя замены? Или это просто ненадежная статистика, которую можно игнорировать даже по прошествии 3 или 4 лет?

Мои вентиляторы корпуса и все остальное, что имеет вентилятор, работает отлично и работает уже около года. Я просто беспокоюсь о продолжительности их жизни после того, как увидел, каким было среднее время безотказной работы.

Например: я зашел на сайт поставщика и, когда я посмотрел на вентиляторы корпуса, которые были в моем корпусе, там было написано, что MTBF составляет более 30 000 часов. Означает ли это, что они прослужат более 3 лет, и по истечении этих 3 или 4 лет они выйдут из строя, и мне придется их заменить?

Кроме того, для любого типа оборудования означает ли более высокое среднее время безотказной работы более длительный срок службы?

Answer 1

Совет о том, что MTBF бесполезен для прогнозирования, полностью верен. Но он еще менее полезен, чем склонны думать люди, которые знают, что он бесполезен.

Ожидаемая продолжительность жизни

Различные виды неудач на разных этапах жизни

График "кривой ванны" в ответе wrecclesham's - это концептуальная диаграмма. В реальности два конца могут быть пропорционированы немного иначе. Например, если производитель использует качественные детали и хороший контроль качества производства, детская смертность может быть очень низкой.

Отказы на разных этапах жизненного цикла продукта в основном происходят по разным причинам. В период младенческой смертности продукты выходят из строя из-за дефектных деталей или производственных дефектов. Если они не выходят из строя рано, они проходят через период «истирания». Небольшой процент единиц выходит из строя каждый год по случайным причинам. К концу срока службы детали изнашиваются, и отказы происходят, потому что именно для такого интенсивного использования были созданы компоненты.

Большие различия в качестве сборки могут в некоторой степени влиять на сбои на всех этапах. Очень дешевый продукт может использовать дешевые детали, низкую точность изготовления и, как правило, мало внимания уделять контролю качества. Высококачественный продукт, скорее всего, будет противоположностью по всем пунктам.

Изделия одного класса могут не иметь большой разницы в качестве сборки. Так, например, производитель может получить партию комплектующей детали с нормальным сроком службы, но более широкими допусками. У нее может быть более высокий процент детской смертности, но если она не выйдет из строя по этой причине, то будет иметь тот же срок службы.

Ожидаемый срок службы старых деталей

Ожидаемая продолжительность жизни может на самом деле работать наоборот тому, что вы думаете. Ожидаемая продолжительность жизни средней единицы включает отказы, связанные с детской смертностью, и случайные отказы из-за убыли. Старое устройство не вышло из строя ни по одной из этих причин. Поэтому пул, состоящий только из старых устройств, будет иметь более длительный средний общий срок службы, чем пул, состоящий только из новых устройств.

Чем дольше служит устройство, тем больше вероятность, что оно прослужило так долго из-за своего качества. Это одно из немногих счастливчиков, которое получило самые совершенные компоненты, было изготовлено с максимальной точностью и получило наилучшее обращение и уход. Учитывая, что у вас есть старая деталь, которая все еще работает, не ожидается, что она выйдет из строя мгновенно, потому что именно столько времени служит среднестатистический блок. Ваша старая деталь имеет более длительный срок службы, чем среднестатистический блок (хотя это все еще ничего не говорит вам о том, как долго прослужит ваш конкретный блок).

Среднее время безотказной работы

Что это

Термин «MTBF» используется несколькими способами. «Среднее время между отказами» используется как мера ожидаемого времени безотказной работы системы или доступности для ремонтопригодных систем. «Среднее время до отказа» применяется к устройствам, которые могут быть или не быть ремонтопригодными, но часто ассоциируется с событиями окончания срока службы. Это применимое здесь значение.

Название показателя «Среднее время до отказа» очень обманчиво. Обычно это не совсем так. Вы бы измеряли это определение, запуская некоторое количество единиц до тех пор, пока они не выйдут из строя, а затем брали бы среднее значение этих времен. Для товаров с ожидаемым сроком службы в много лет это было бы непрактично; продукты никогда не попадут на рынок, потому что они будут вечно находиться на стадии тестирования.

Число разрабатывается другим способом. Когда оно не просто экстраполируется из фиктивного числа для аналогичной модели, метод, часто используемый для измерения "MTBF", заключается в тестировании большого количества единиц в течение относительно короткого времени. Они делят общее количество часов тестирования (продолжительность теста x количество единиц тестирования) на количество отказов за это время (и они обычно не останавливают часы на основе единицы, когда она выходит из строя).

Что он на самом деле измеряет

Неудачи, которые случаются в течение этого периода времени, — это младенческая смертность и случайные неудачи в начале их жизни. Они никогда не доходят до неудач в конце срока службы, а это то, что вам нужно знать. Только небольшой процент единиц выходят из строя в начале своей жизни. Вы не можете экстраполировать или вывести время до конца срока службы из этой статистики, они на самом деле ничего не говорят вам о продолжительности жизни. В лучшем случае, это грубая относительная мера для сравнения одного элемента с другим.

Если рассматривать события, на которых основан MTBF, то отказы от износа — это случайные события, которые случаются с любым продуктом, независимо от качества. Продукт существенно более высокого качества прослужит дольше, поскольку детали изнашиваются дольше, но случайные отказы до этого могут не сильно отличаться.

Таким образом, различия в MTBF, как правило, в основном отражают различия в детской смертности, а не в конце срока службы. Как было описано ранее, это может потенциально отражать разницу в качестве сборки, что может привести к некоторой разнице в ожидаемой продолжительности жизни. Но это также может быть случай высококачественных устройств, когда производитель получил плохую партию одного компонента. Если ваше устройство не содержит плохой компонент, оно может иметь гораздо более длительный ожидаемый срок службы, чем среднестатистическое устройство.

Имеет ли показатель MTBF какую-либо практическую ценность?

Если у вас есть выбор между двумя продуктами, где среднее время безотказной работы для обоих продуктов оценивается одинаково (например, две разные модели одного производителя), и один продукт имеетсущественно лучшеMTBF, это может быть признаком в целом лучшего качества, и вы можете ожидать, что он прослужит немного дольше. При прочих равных условиях, более безопасной ставкой будет тот, у которого MTBF лучше.

Если значения MTBF близки,небольшие различия— это просто статистический шум; он вообще ни о чем вам не говорит.

Answer 2

Нет, к сожалению нет.

Значение MTBF (среднее время наработки на отказ) компонента не может быть использовано для определенияточнокогда продукт потерпит неудачу, так как это просто мера среднего (т.е.средний) время, в течение которого его можно использовать до возникновения сбоя.

Оценки MTBF учитывают тот факт, что некоторые отдельные компоненты будут значительно превышать среднее значение, в то время как другие могут выйти из строя чрезвычайно быстро (это также известно как «детская смертность»), сводя всю эту информацию к простому среднему значению.

В действительности, в зависимости от типа рассматриваемого продукта, частота отказов может существенно различаться: