As taxas de falha são uma consideração importante na engenharia. Eles são usados para determinar a confiabilidade de um sistema ou de um componente em um sistema. Para calcular uma taxa de falha, você precisa observar o sistema ou o componente e registrar o tempo necessário para decompor. Como em qualquer estatística, quanto mais dados você tiver, mais preciso será o cálculo da taxa de falhas. Por exemplo, se você estivesse calculando a taxa de falhas de um tipo específico de cabo USB, seu cálculo seria mais preciso se você testasse 1.000 cabos ao longo de um ano em vez de um cabo em alguns dias.
Calculando falha constante Taxas
Para medir as taxas de falha, você precisa de uma amostra de componentes ou sistemas idênticos que podem ser observados com o tempo. Por exemplo, suponha que você tivesse cinco lâmpadas conectadas a um circuito automático que você poderia ligar e desligar uma vez por hora durante 1.000 horas, fornecendo os seguintes dados:
Isso lhe dá 4 falhas em um total de 3.647 horas.
Para calcular a falha taxa, divida o número de falhas pelo número total de horas, como 4 /3.647 = 0,0011 falhas por hora.
Neste exemplo, a taxa de falhas por hora é tão pequena que é quase insignificante. Multiplicar o número por 1.000 tornaria mais significativo para alguém pensar em comprar uma lâmpada, que seria 1,1 falhas por 1.000 horas. Como há 8.760 horas em um ano, você pode dividir 3.647 por 8.760 para obter 0,41 falhas por ano, ou cerca de 2 falhas a cada cinco anos.
Calculando o MTBF
Outra maneira de expressar as taxas de falhas é usando o tempo médio entre falhas. O MTBF é normalmente usado em sistemas de alta qualidade, nos quais as falhas são raras e precisam ser minimizadas, como o sistema de orientação em uma aeronave comercial ou os air bags em um carro de passeio. Conhecer o MTBF permite que os fabricantes recomendem a frequência com que os componentes devem ser inspecionados, mantidos e substituídos.
Para calcular o MTBF, você divide o número de horas pelo número de falhas. No caso das cinco lâmpadas testadas, que tinham uma taxa de falha de 4 por 3.647, você determina o MTF como 3.647 /4 = 909. O MTBF é, portanto, 909 horas.
Sistemas degradantes ao longo do tempo
Na maioria dos cenários do mundo real, a probabilidade de falha aumenta com o tempo, à medida que os componentes se desfazem e as peças se desgastam. O sistema de freio de um carro, por exemplo, tem menos probabilidade de falhar no primeiro ano de propriedade do que depois de cinco anos sem manutenção. Como resultado, geralmente é necessário que os engenheiros testem componentes por períodos mais longos e calculem as taxas de falhas para intervalos diferentes.
