MTBF, MTTR, MTTF和FIT:电子产品的设计可靠性度量
1897年爱迪生发明了活动电影放映机，这是占据了每个人时间的视频的先驱，也是英国物理学家J.J.汤姆森发现电子的先驱。和…瑞典工程师S.A. Andrée用当时最先进的运输技术进行了创新。
Andrée, Nils Strindberg和Knut Fraenkel开始了一项真正的科学发现任务，他们试图乘坐一个97英尺高、充满氢气的清漆丝绸气球漂浮在北极上空。不幸的是，他们心爱的Örnen无法获得达到巡航高度或保持任何速度所需的浮力。在一个悬浮的篮子里颠簸着在冰上前进后，瑞典人把气球降落在发射点和北极之间的半路上。全都死于暴晒。
可预测时代的设计可靠性
尽管这个时代有很多发明，但Örnen号上的机组人员无法依靠连接到物联网的传感器或预测性维护。他们也不能考虑计算和预测设计可行性的可靠性预测，潜在失效区域系统设计因素，以及在极冷条件下运行的氢气球组件的可靠性改进问题。
不同的度量方法有助于评估成功的可能性，并帮助确定系统是否需要备份系统、组件、子系统、组件和组件形式的冗余。可靠性或R(t)定义了一个部件或系统保持可操作的概率。在这种情况下，可靠性以从0到1的概率出现。
可靠性的概念在可修复的项目(如航空航天制导系统)和不可修复的项目(如半导体，我们在第一次故障后很高兴地扔掉)之间略有不同。我们将一个系统定义为可修复的，如果我们可以通过更换部件或在故障发生时进行维修将系统恢复到正常工作点。对于不可修理的物品，可靠性是产品执行预期功能的概率在特定条件下，在规定的时间内没有故障。对于可修复的项目，我们认为可靠性是组件或系统在0到t1的时间间隔内不会发生故障的概率。
现在双脚不会让我失望!
每一个可靠性预测都以故障率为基础。条件故障率告诉我们一个组件或系统在特定时间段内将发生故障的预期次数。基于复杂模型的计算可以衡量项目的可靠性。可靠性预测模型可以包括温度、环境、机械应力和其他类型的数据。
让我们考虑一下这些预测因子是如何对可修和不可修的物品起作用的。尽管定义不同，但这两种类型的项目都有降低、恒定和增加故障率的特点。
当我们考虑由可修复和不可修复项目组成的复杂系统时，确定模式变得更加困难。由于这些因素，跟踪可靠性需要将组装好的部件排列成一个逻辑序列结构。也就是说，一个部件的可靠性等于各个部件故障率的总和。
然而，系统的复杂性也告诉我们，两个子系统可能不会同时进入故障状态。在此基础上，工程团队建立了复杂可修系统的随机寿命模型部件寿命模型．随机模型描述了连续统内发生的随机事件。考虑到所有这些，系统生命模型包括算法和软件工具，它们可以确定组件上的压力，以及任意数量的故障模式的平均可用性和可用性分布，而不考虑复杂性或大小。
一个卑鄙的世界
我们不是假设气球会载着我们穿越北极，而是使用一系列措施来检查可修复产品、硬件模块、不可修复系统和设备的可靠性(或功能性与非功能性状态的对比)。这些措施包括:
平均故障间隔时间(MTBF)
时间失败(FIT)
平均修复时间(MTTR)
平均故障时间(MTTF)
下面是这些方法的概要。
平均故障间隔时间(MTBF)
平均故障间隔时间(MTBF)测量可修复或不可修复的部件、装配或故障发生之前经过的时间量系统失败．我们为什么关心这个?简而言之，MTBF可以告诉我们什么时候应该进行条件维护或预防性维护。MTBF通常以小时为单位，分析大量可修复产品的实际故障。“平均时间”表示在很长一段时间内具有大量单位的统计值或“平均值”。而不是展示产品的典型寿命， MTBF代表了对一大系列产品的统计度量。
我们可以根据连续两次故障之间的预期时间来看待这一点。
MTBF =运行小时数/故障总次数。
平均修复时间(MTTR)
平均修复时间(MTTR)仅适用于可修复的项目，等于用于执行所有纠正或预防的总时间维护维修除以修理的总次数。实际上，MTTR比较了从故障到修复的预期时间跨度或:
MTTR =总维修时间/总维修次数。
基于这种计算，MTTR衡量了修复计划的效率和组织响应修复问题的能力。MTTR可以作为确定资产维修或更换、建立维修库存以及租赁/购买决策的一个因素
平均故障时间(MTTF)
平均故障时间(Mean Time to Failure, MTTF)用于评估不可修复项目的可靠性，并等于预计到组件、组件或系统首次故障的平均时间。对于可修复的项目，MTTF等于从修复到第一次或下一次故障的预期时间跨度。
MTTF =总运行小时数/总机组数。
时间失败(FIT)
时间失败(FIT)衡量标准与组织报告MTBF信息的方式一致。FIT分析显示了半导体器件每十亿小时运行的预期故障数。这两种测量方法都提供了有关部件的性能以及可用性和可靠性的信息。
系统，不管它们是如何精心组装的，它们的不可靠性仍然会让我们感到惊讶。
总得有人付出代价
我们还可以从种群和生命周期成本的角度考虑可靠性。就总体而言，系统的操作和维护可能因系统或组件类型而异。例如，机器人系统包括不同类型的可修复部件，与航空航天飞行器使用的系统相比，这些部件具有不同的操作和维护需求。系统种群的大小、更换组件所需的时间以及维护通道和例程的数量都会影响系统的生命周期成本。建立设计好的MTBF和满足设计参数的MTTR有助于预测和减少生命周期成本。
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