Las tasas de falla son una consideración importante en la ingeniería. Se usan para determinar la confiabilidad de un sistema o componente en un sistema. Para calcular una tasa de falla, debe observar el sistema o el componente y registrar el tiempo que demora en descomponerse. Al igual que con cualquier estadística, cuantos más datos tenga, más preciso será el cálculo de la tasa de fallas. Por ejemplo, si estuviese calculando la tasa de fallas de un tipo específico de cable USB, su cálculo sería más preciso si probara 1,000 cables durante un año en lugar de un cable en unos pocos días.
Calculando fallas constantes Tasas
Para medir las tasas de falla, necesita una muestra de componentes o sistemas idénticos que se puedan observar a lo largo del tiempo. Por ejemplo, supongamos que tiene cinco bombillas conectadas a un circuito automático que luego podría encender y apagar una vez por hora durante 1,000 horas, proporcionándole los siguientes datos:
Esto le da 4 fallas en un total de 3.647 horas.
Para calcular la falla tasa, divida el número de fallas por el número total de horas, como 4 /3,647 = 0,0011 fallas por hora.
En este ejemplo, la tasa de fallas por hora es tan pequeña que es casi insignificante. Multiplicar el número por 1,000 lo haría más significativo para alguien que está pensando en comprar una bombilla, que sería 1.1 fallas por cada 1,000 horas. Dado que hay 8,760 horas en un año, puede dividir 3,647 por 8,760 para obtener 0,41 fallas por año, o aproximadamente 2 fallas cada cinco años.
Calcular MTBF
Otra forma de expresar las tasas de fallas es mediante el uso del tiempo medio entre fallas. El MTBF generalmente se usa en sistemas de alta calidad donde se espera que las fallas sean raras y necesiten minimizarse, como el sistema de guía en un avión comercial o las bolsas de aire en un automóvil de pasajeros. Conocer el MTBF permite a los fabricantes recomendar la frecuencia con la que se deben inspeccionar, mantener y reemplazar los componentes.
Para calcular el MTBF, se divide el número de horas por el número de fallas. En el caso de las cinco bombillas que se probaron, que tuvieron un índice de falla de 4 por 3,647, se determina que el MTF es 3,647 /4 = 909. El MTBF es por lo tanto 909 horas.
Sistemas degradantes a lo largo del tiempo
En la mayoría de los escenarios del mundo real, la probabilidad de falla aumenta con el tiempo a medida que los componentes se descomponen y las piezas se desgastan. El sistema de frenos de un automóvil, por ejemplo, tiene menos probabilidades de fallar en el primer año de propiedad que después de cinco años sin mantenimiento. Como resultado, generalmente es necesario que los ingenieros prueben componentes durante periodos de tiempo más largos y que calculen las tasas de falla para diferentes intervalos.
