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请教故障率(失效率)和MTBF的关系和计算公式

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发表于 2015-12-9 17:21:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-918:27编辑

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?
 楼主| 发表于 2015-12-9 18:18:52 | 显示全部楼层
本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-918:29编辑

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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 楼主| 发表于 2015-12-9 18:21:38 | 显示全部楼层
本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-918:28编辑

数字写错了,编辑掉
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 楼主| 发表于 2015-12-9 18:26:38 | 显示全部楼层
wx_jcZHBSJr发表于2015-12-918:18
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...

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。

点评

有一些可靠性基础方面的书,可以参考下: 可靠性图书  详情 回复 发表于 2015-12-9 21:56
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发表于 2015-12-9 21:56:12 | 显示全部楼层
wx_jcZHBSJr发表于2015-12-918:26
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...

有一些可靠性基础方面的书,可以参考下:可靠性图书
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 楼主| 发表于 2015-12-10 14:42:48 | 显示全部楼层
admin发表于2015-12-921:56
有一些可靠性基础方面的书,可以参考下:可靠性图书

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?
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发表于 2015-12-10 17:13:11 | 显示全部楼层
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

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 楼主| 发表于 2015-12-11 14:37:12 | 显示全部楼层
本帖最后由wx_jcZHBSJr于2015-12-1114:43编辑
aomareliability发表于2015-12-1017:13
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

多谢前辈指点,我先看一遍,有不明白的还有麻烦您指教
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 楼主| 发表于 2015-12-11 17:40:37 | 显示全部楼层
aomareliability发表于2015-12-1017:13
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

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?
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发表于 2015-12-14 10:48:22 | 显示全部楼层
本帖最后由aomareliability于2015-12-1410:51编辑

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

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