可靠性的指标
頻出约 23 分钟4 个术语过去问 13 题
本单元目标
- 能够根据运行记录求出MTBF和MTTR,并说明二者分别是哪一段时间的平均值。
- 能够由MTBF和MTTR计算可用率,对于把设备串联或并联组成的系统也能求出可用率。
- 能够说明故障率与MTBF的关系,以及故障率在设备整个使用期间如何变化。
术语总表(4 个)
术语
故障率(故障率)是表示设备或系统在单位时间内发生故障的次数比例的指标。
数值越小,越不容易发生故障。当故障的发生方式与时间无关、可视为大致恒定时,故障率等于下一个术语MTBF(平均故障间隔)的倒数,例如MTBF为400小时,故障率就是每小时0.0025次。实际设备的故障率会在从开始使用到寿命结束的过程中不断变化,描绘这种变化的曲线叫作浴盆曲线(バスタブ曲線)。
类比就像统计一辆通勤自行车一年里爆胎几次。爆胎次数越少的自行车,故障率越低。
记法用单位来记:故障率是“次/小时”,MTBF是“小时/次”,二者正好分子分母互换。
考点
- 常考浴盆曲线(バスタブ曲線)描绘的是故障率(故障率)随时间的变化,先下降、中间保持平稳、最后再次上升,形状类似浴缸的横截面。
该术语的过去问 1 题 故障率 →
MTBF(平均故障间隔)是从修复后恢复运行到下一次发生故障为止,正常运行时间的平均值。
用运行期间内正常运行时间的合计除以故障次数求得。数值越大越不容易发生故障,可作为衡量系统可靠性(信頼性,即不易损坏的程度)的参考。
类比相当于自行车补好胎之后,平均能骑多少天才会再次爆胎。
记法Mean Time Between Failures 中的 Between 指的是两次停机之间的那一段,也就是修复完成后到下一次停机为止正在运行的区间。
考点
- 常考如果记录中的总运用时间也包含了修复时间,就要先从总运用时间中减去修复时间的合计,只留下正常运行时间,再除以故障次数,这样得到的才是MTBF。
该术语的过去问 2 题 MTBF →
MTTR(平均修复时间)是从发生故障停机到修复完成、恢复运行为止所用时间的平均值。
用修复所花时间的合计除以故障次数求得。数值越小越能尽快恢复,可作为衡量系统可维护性(保守性,即容易修复的程度)的参考。
类比相当于自行车爆胎后,到修好、能重新骑为止平均要花几个小时。
记法Mean Time To Repair 中的 To Repair 意思是“直到修好”,表示的是停机那一侧的时间。
考点
- 常考MTTR是把记录中处于修复状态的各区间长度加起来,再除以修复次数求得的。
- 易混MTBF和MTTR都是除以故障次数,区别在于加总的是运行区间还是修复区间,而且两者的优劣方向正好相反。
该术语的过去问 2 题 MTTR →
「MTBF(平均故障间隔)」与「MTTR(平均修复时间)」的区别
可用率(稼働率)是在总运用时间中系统正常工作的时间所占的比例,用 MTBF ÷ (MTBF + MTTR) 求得。
其值用0~1(或百分比)表示,越接近1,表示需要使用时就能使用的程度即可用性(可用性)越高。延长MTBF或缩短MTTR都能提高可用率。设备串联(直列)时只有全部设备都在运行,系统才能工作;并联(並列)时只要有1台在运行,系统就能工作。
类比相当于一年当中自行车处于可以骑的状态的天数所占的比例。
记法式子的形状是 B ÷ (B + R):分子只有 MTBF 的 B,分母再加上修复的 R,凑成全部时间。
考点
- 常考可用率(稼働率)公式的分子是运行时间的平均值,分母是运行与修复合计时间的平均值,所以它表示在总时间(运行时间 + 修复时间)中系统正常运行的时间所占的比例。
- 常考可用率由MTBF与MTTR的比值决定,因此把两者按相同倍率同时延长或缩短,数值都不会改变。
- 常考当各设备的故障互不相关时,串联(直列)的可用率是各设备可用率的乘积,并联(並列)的可用率是用1减去全部设备同时停机的概率。串联时台数越多可用率越低,并联时台数越多可用率越高。
该术语的过去问 3 题 稼働率 →
要点
- 当故障的发生方式可视为与时间无关、保持恒定时,故障率等于MTBF的倒数。
- MTBF和MTTR是根据运行与修复交替排列的运行记录,把相应区间的长度加起来,再除以故障次数求得的。
- 可用率用 MTBF ÷ (MTBF + MTTR) 求得,表示在总运用时间中系统正常运行的时间所占的比例。
- 对于由多台设备组合而成的系统,串联时可用率是各设备可用率的乘积,并联时是用1减去全部设备同时停机的概率。
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