请教故障率(失效率)和MTBF的关系和计算公式

[i=s]本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-918:27编辑[/i]

我看到的一个说法是MTBF=1/λ

假设搜集到了如下数据:
2015-11-1日,设备数量为10000台
2015-12-1日,设备数量为10100台
在上述时间段,出现故障的设备数量是100台
设备24*7运行

根据如上的数据,可得出MTBF=(10000+10100)/2*24*30/100=72360小时
故障率是1/MTBF=1/72360=0.001382%
如果把故障设备数除以平均设备总数,那么就是100/10050=0.995025%
这两个数字相差巨大啊,请问为什么会出现这种偏差呢?是什么原因?那里算错了?

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可靠性技术新手提问

请教,什么是“失效服从指数分布”

2015-12-9 16:46:13

可靠性技术新手提问

求一个可靠性软件资源

2015-12-9 20:03:04

11 条回复 A文章作者 M管理员
  1. wx_jcZHBSJr

    [quote][url=pid=164523&ptid=17598]aomareliability发表于2015-12-1410:48[/url]
    假设总共有N台设备,每个月有Nf台次故障,平均维修时间为T,要求可用性>=99.999%,那么
    1、总维修时间:Nf*…[/quote]

    谢谢您,您的这种方式是确定故障率和可用性要求后,来计算最低需达到的平均修复时间,作为新人,我还是第一次知道这种方式,谢谢您,我这就更新到我的表格中去。

    我做了一个表,采用的是已知平均修复时间和单台设备的故障率这两个数字,然后用并行冗余的办法,来降低系统的故障率。比如业务组需要最少10台设备,如果这些设备可以并行工作,那么可以配置多一些的设备,比如11台或12台,变成一个10+1或10+2的冗余系统,来降低这个冗余系统的故障率,从而在单台设备的故障率和平均修复时间的前提下,满足可用性的要求。

    另外,我想知道的是,关于设备数量,即N的计算方式对不对。

    因为现场是持续不断的有新设备上线,老设备下线,比如一个月内平均上线300台,下线200台,如果月初有设备10000台,月末则有10100台,我如何计算这个月内,平均在线的设备数量呢?用(10000+10100)/2=10050这个公式计算这个月平均在线设备数量是10050台,正确吗?

  2. aomareliability

    [i=s]本帖最后由aomareliability于2015-12-1410:51编辑[/i]

    假设总共有N台设备,每个月有Nf台次故障,平均维修时间为T,要求可用性>=99.999%,那么
    1、总维修时间:Nf*T
    2、每个月设备不间断总运行时间:N*24小时*30天
    则:
    Nf*T/(N*24*30)<=1-99.999% ==》T<=0.72%/(Nf/N) 如此根据实际的失效情况和维修时间确定是否需要冗余,以及冗余数量 [img]http://www.kekaoxing.com/club/data/attachment/album/201512/14/105053jt2t5ry05qgiizgr.jpg[/img]

  3. wx_jcZHBSJr

    [quote][url=pid=164361&ptid=17598]aomareliability发表于2015-12-1017:13[/url]
    参照MIL-HDBK-338Bsection5
    重点关注h(t)的极限函数意义,和MTBF和MTTF等效于寿命时t的范围[/quote]

    看完了第五章的内容,还是有点似懂非懂,看来需要补课的地方太多了。

    所以,我将我的目的和生产环境列明,烦请前辈告知我,通过那些方法可以达到我的目的,或者说我需要读那些书可以明白该怎样做,谢谢您。

    生产环境如下:
    1、20000台左右的设备在工厂运行
    2、这些设备分属几个品牌的多个型号,十几二十种之多,但功能都一样
    3、每个月都有设备上线和下线的工作,平均一个月会新增100台设备(上线300台新设备,下线200台旧设备)
    4、7*24不间断运行,设备可以修复
    5、这些设备分属不同的小组,每个小组对设备的可靠性和可用性都有不同的要求

    我的目的如下:
    满足不同小组对可用性的要求,比如某个小组需要10台设备,这些设备可并行工作,要求达到99.999%的可用性。该搜集那些数据,进行怎样的计算,怎样设计冗余级别来保证呢?

  4. wx_jcZHBSJr

    [i=s]本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-1114:43编辑[/i]

    [quote][url=pid=164361&ptid=17598]aomareliability发表于2015-12-1017:13[/url]
    参照MIL-HDBK-338Bsection5
    重点关注h(t)的极限函数意义,和MTBF和MTTF等效于寿命时t的范围[/quote]
    多谢前辈指点,我先看一遍,有不明白的还有麻烦您指教

  5. aomareliability

    参照MIL-HDBK-338Bsection5
    重点关注h(t)的极限函数意义,和MTBF和MTTF等效于寿命时t的范围

  6. wx_jcZHBSJr

    [quote][url=pid=164314&ptid=17598]admin发表于2015-12-921:56[/url]
    有一些可靠性基础方面的书,可以参考下:可靠性图书[/quote]

    谢谢,准备看一下。

    请问关于“λ”所代表什么意思呢?比如“λ”是通过公式λ=1/MTBF计算得来的。

    分析这个公式,理所当然的认为,这就是平均到每个小时,设备失效的概率,对吗?

  7. admin

    [quote][url=pid=164304&ptid=17598]wx_jcZHBSJr发表于2015-12-918:26[/url]
    根据公式λ=1/MTBF

    我认为故障率“λ”,所代表的意思是,平均到设备运行的每个小时里,设备失效的概…[/quote]

    有一些可靠性基础方面的书,可以参考下:[url=http://www.kekaoxing.com/book/book/]可靠性图书[/url]

  8. wx_jcZHBSJr

    [quote][url=pid=164302&ptid=17598]wx_jcZHBSJr发表于2015-12-918:18[/url]
    弄清楚了,这两个故障率不同,在单位时间内的故障率可以用故障设备数量/平均设备总数。
    比如年故障率就是…[/quote]

    根据公式λ=1/MTBF

    我认为故障率“λ”,所代表的意思是,平均到设备运行的每个小时里,设备失效的概率。

  9. wx_jcZHBSJr

    [i=s]本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-918:28编辑[/i]

    数字写错了,编辑掉

  10. wx_jcZHBSJr

    [i=s]本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-918:29编辑[/i]

    弄清楚了,这两个故障率不同,在单位时间内的故障率可以用故障设备数量/平均设备总数。
    比如年故障率就是24*365/MTBF,年故障率是AFR,公式是:AFR=λ×8760

    回到上述例子,在一个月内(2015-11-1~2015-12-1),故障率是100/10050=0.995025%
    通过MTBF计算,就是24*30/MTBF=0.995025%,这两种方式都能得出结果。

    那么又有问题了,故障率,就是失效率,λ=1/MTBF所代表的是什么意思呢?在设备生命周期内的平均故障率?也就是浴盆曲线的盆底阶段的平均值?

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