故障率は、装置やシステムが単位時間あたりに故障する回数の割合を表す指標である。
部品の劣化が進むと故障が増え、故障率は再び上がって寿命を迎える。
値が小さいほど故障が起こりにくい。故障の起こり方が時間によらずほぼ一定とみなせるときは、故障率は次の用語のMTBF (平均故障間隔) の逆数になり、例えばMTBFが400時間なら故障率は1時間あたり0.0025回となる。実際の装置では故障率は使い始めから寿命までの間に変わり、その変化を描いた曲線をバスタブ曲線という。
たとえ通勤に使う自転車が1年に何回パンクするかを数えるようなもの。回数が少ない自転車ほど故障率が低い。
覚え方単位で覚える: 故障率は「回/時間」、MTBFは「時間/回」で、分母と分子を入れ替えた関係。
出題のポイント
MTBF (平均故障間隔) は、修復して動き始めてから次に故障するまでの、正常に稼働している時間の平均である。
運用期間中に正常稼働していた時間の合計を故障回数で割って求める。値が大きいほど故障しにくく、システムの信頼性 (壊れにくさ) の目安になる。
たとえ自転車のパンクを直してから次にパンクするまで、平均して何日乗れたかに当たる。
覚え方Mean Time Between Failures の Between は、止まっている区間と区間の間、つまり修復を終えてから次に止まるまでの動いている区間を指すと読む。
出題のポイント
MTTR (平均修復時間) は、故障して止まってから修復を終えて稼働に戻るまでの時間の平均である。
稼働に戻ると次の稼働区間が始まり、この繰り返しの記録から両方の平均を求める。
修復に掛かった時間の合計を故障の回数で割って求める。値が小さいほど早く復旧でき、システムの保守性 (直しやすさ) の目安になる。
たとえ自転車がパンクしてから修理を終えてまた乗れるようになるまで、平均して何時間掛かったかに当たる。
覚え方Mean Time To Repair の To Repair は「直すまで」で、止まっている側の時間を表す。
出題のポイント
| 観点 | MTBF | MTTR |
|---|---|---|
| 日本語名 | 平均故障間隔 | 平均修復時間 |
| 決め手平均する区間 | 正常に稼働している区間 | 故障から修復完了までの区間 |
| 求め方 | 稼働時間の合計 ÷ 故障回数 | 修復時間の合計 ÷ 故障回数 |
| 良い向き | 大きいほど良い | 小さいほど良い |
| 目安になる性質 | 信頼性 (壊れにくさ) | 保守性 (直しやすさ) |
稼働率は、運用時間全体のうちシステムが正常に動いていた時間の割合で、MTBF ÷ (MTBF + MTTR) で求める。
| つなぎ方 | システムが動く条件 | 稼働率の求め方 | 稼働率 0.7 の装置 2 台の例 |
|---|---|---|---|
| 1 台だけ | その装置が動いている | MTBF ÷ (MTBF + MTTR) | 0.7 |
| 直列 | 全台が動いている | 各装置の稼働率の積 | 0.7 × 0.7 = 0.49 |
| 並列 | 1 台でも動いている | 1 − (全台が同時に止まる確率) | 1 − 0.3 × 0.3 = 0.91 |
値は0〜1 (または百分率) で表し、1に近いほど、使いたいときに使える度合いである可用性が高い。MTBFを伸ばすかMTTRを縮めると稼働率は上がる。装置を直列につなぐと全台が動いているときだけ、並列につなぐと1台でも動いていればシステムが動く。
たとえ1年のうち、自転車に乗れる状態だった日数の割合に当たる。
覚え方式の形は B ÷ (B + R): 分子は MTBF の B だけで、分母で修復の R を足して全時間にする。
出題のポイント
この単元の過去問から 5 題
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