תוֹכֶן
שיעורי כישלונות הם שיקול חשוב בהנדסה. הם משמשים לקביעת אמינות מערכת או רכיב במערכת. כדי לחשב את שיעור הכישלונות, עליכם לצפות במערכת או ברכיב ולרשום את הזמן הדרוש לפרק. כמו בכל נתון, ככל שיש לך יותר נתונים, כך חישוב שיעור הכישלון יהיה מדויק יותר. לדוגמה, אם הייתם מחשבים את שיעור הכישלונות של סוג מסוים של כבל USB, החישוב שלכם יהיה מדויק יותר אם הייתם בודקים 1,000 כבלים במשך שנה ולא כבל אחד במשך כמה ימים.
חישוב שיעורי כשל קבוע
כדי למדוד שיעורי כישלונות, אתה זקוק לדגימה של רכיבים או מערכות זהים שניתן לצפות בהם לאורך זמן. לדוגמה, נניח שהיו לך חמש נורות המחוברות למעגל אוטומטי, ואז תוכל להפעיל ולכבות פעם בשעה במשך 1000 שעות, ומספק לך את הנתונים הבאים:
זה נותן לך 4 כשלים בסך הכל 3,647 שעות.
כדי לחשב את שיעור הכישלון, חלק את מספר הכשלים במספר השעות הכולל, כגון 4 / 3,647 = 0.0011 כשלים לשעה.
בדוגמה זו, שיעור הכישלון לשעה הוא כה קטן עד שהוא כמעט חסר חשיבות. הכפלת המספר ב -1,000 תגרום לזה להיות משמעותי יותר למישהו שחושב לקנות נורה, שזה 1.1 כשלים לכל 1,000 שעות. מכיוון שיש 8,760 שעות בשנה אחת, אתה יכול לחלק 3,647 על 8,760 כדי לקבל 0.41 כשלים בשנה, או בערך 2 כשלים בכל חמש שנים.
חישוב MTBF
דרך נוספת לבטא שיעורי כישלון היא באמצעות הזמן הממוצע בין כישלונות. MTBF משמש בדרך כלל במערכות איכותיות בהן צפויים כשלים להיות נדירים ויש צורך למזער אותם, כמו מערכת ההנחיה במטוס מסחרי או בכריות האוויר במכונית נוסעים. הכרת ה- MTBF מאפשרת ליצרנים להמליץ על תדירות הרכיבים שיש לבדוק, לתחזק ולהחליף.
כדי לחשב את ה- MTBF, אתה מחלק את מספר השעות במספר הכשלים. במקרה של חמש נורות שנבדקו, עם שיעור כישלון של 4 לכל 3,647, אתה קובע את ה- MTF כ- 3,647 / 4 = 909. MTBF לפיכך הוא 909 שעות.
מערכות השפלה לאורך זמן
ברוב התרחישים בעולם האמיתי, הסבירות לכישלון עולה עם הזמן כאשר רכיבים מתפרקים וחלקים נשחקים. מערכת בלמים לרכב, למשל, פחות סיכוי להיכשל בשנה הראשונה לבעלות מאשר לאחר חמש שנים ללא תחזוקה. כתוצאה מכך, בדרך כלל, מהנדסים צריכים לבדוק רכיבים לפרקי זמן ארוכים יותר ולחשב את שיעורי הכשל במרווחים שונים.