Les taux de défaillance sont une considération importante en ingénierie. Ils sont utilisés pour déterminer la fiabilité d'un système ou d'un composant d'un système. Pour calculer un taux de défaillance, vous devez observer le système ou le composant et enregistrer le temps nécessaire à la panne. Comme pour toute statistique, plus vous disposez de données, plus le calcul du taux d'échec sera précis. Par exemple, si vous calculez le taux de défaillance d'un type spécifique de câble USB, votre calcul serait plus précis si vous testiez 1 000 câbles sur une année plutôt qu'un câble sur quelques jours.
Calcul des taux de défaillance constants
Pour mesurer les taux de défaillance, vous avez besoin d'un échantillon de composants ou de systèmes identiques qui peuvent être observés dans le temps. Par exemple, supposons que vous disposiez de cinq ampoules connectées à un circuit automatique que vous pouvez ensuite allumer et éteindre une fois par heure pendant 1 000 heures, vous donnant les données suivantes:
Cela vous donne 4 échecs sur un total de 3 647 heures.
Pour calculer l'échec taux, divisez le nombre d'échecs par le nombre total d'heures, comme 4/3 647 \u003d 0,0011 échecs par heure.
Dans cet exemple, le taux d'échec par heure est si faible qu'il est presque insignifiant. En multipliant le nombre par 1 000, il serait plus significatif pour quelqu'un qui envisage d'acheter une ampoule, ce qui représenterait 1,1 échec par 1 000 heures. Puisqu'il y a 8 760 heures en un an, vous pouvez diviser 3 647 par 8 760 pour obtenir 0,41 échecs par an, soit environ 2 échecs tous les cinq ans.
Calcul du MTBF
Une autre façon d'exprimer les taux d'échec est d'utiliser le temps moyen entre les pannes. Le MTBF est généralement utilisé dans des systèmes de haute qualité où les défaillances devraient être rares et doivent être minimisées, comme le système de guidage d'un avion commercial ou les sacs gonflables d'une voiture de tourisme. La connaissance du MTBF permet aux fabricants de recommander à quelle fréquence les composants doivent être inspectés, entretenus et remplacés.
Pour calculer le MTBF, vous divisez le nombre d'heures par le nombre de pannes. Dans le cas des cinq ampoules testées, qui avaient un taux de défaillance de 4 pour 3 647, vous déterminez le MTF à 3 647/4 \u003d 909. Le MTBF est donc de 909 heures.
Systèmes de dégradation dans le temps
Dans la plupart des scénarios du monde réel, la probabilité de défaillance augmente avec le temps à mesure que les composants tombent en panne et que les pièces s'usent. Le système de freinage d'une voiture, par exemple, est moins susceptible de tomber en panne au cours de la première année de possession que cinq ans sans entretien. En conséquence, il est généralement nécessaire pour les ingénieurs de tester les composants pendant de plus longues périodes et de calculer les taux de défaillance pour différents intervalles.
