domenica 1 maggio 2016

about MTBF

Ancora su MTBF.....

Ho trovato diversi  pareri scettici sulla utilità del MTBF.
Il nome  può trarre in inganno :" il tempo medio tra due guasti nella fase casuale " non è in realtà un "valor medio del tempo " e non sta al centro di una distribuzione  a campana come i valori medi che abbiamo visto finora.




La distribuzione cui fa riferimento è quella esponenziale:




L'MTBF corrisponde al tempo entro il quale si guasta il 63% dei componenti.



Come si ottiene l'MTBF:


MTBF=(ore di funzionamento cumulate/ numero di guasti)


Il risultato della prova di 1000 cuscinetti  per 100  ore è equivalente alla prova di un cuscinetto per 100.000 ore?

Quanto pesa l'effetto usura e mortalità infantile  sul valore di MTBF?

Le prove devono essere condotte in modo da eliminare l'effetto di  mortalità infantile e  usura  e tener conto solo della fase di guasto casuale.


Esercizio :
Proviamo  con 1 dado a simulare il comportamento casuale.
Ogni lancio di dado corrisponde alla probabilità di un motore di funzionare senza guasti per 1000 ore. Se  esce il 6 il motore si guasta.

Quindi:
il tempo è rappresentato dal numero  di lanci.
il guasto è l'uscita del numero 6.
tutti gli altri risultati corrispondono al funzionamento corretto

un esempio : lancio il dado ed il 6 esce dopo 8 lanci: il motore ha funzionato per 8000 ore e poi si è guastato... ripetendo i lanci per un numero di volte sufficiente dovremmo ottenere una distribuzione simile a quella vista precedentemente.




simulazione 


Ho programato  una  simulazione ed   ecco i risultati :   10.000 sequenze hanno richiesto circa 60000 lanci di dadi   ed  Il numero medio di tentativi prima del guasto  è 6 ma in alcuni casi ci sono voluti più di 30 tentativi per vincere.
I dati che seguono indicano la frequenza dei guasti  :
La probabilità di avere un guasto nelle  prime mille ore (ottenere il 6  in un tentativo) è 16,6%  (1/6)

la probabilità di guasto    entro 2000 ore (secondo tentativo)  è del 14%.


frequenza della vincita-guasto /tentativi



La probabilità di ottenere 6 in 2 tentativi (un guasto entro 2000 ore)  è la probabilità cumulata :circa il 30%... 
dal  grafico della probabilità cumulata seguente  possiamo vedere che la possibilità di ottenere il numero 6  in 6 tentativi è  = circa 63%...

frequenza cumulata /tentativi


notate che per aver il 90% di possibilità guasto   è necessario  fare 15 lanci. Nota: i grafici non corrispondono esattamente alla funzione esponenziale poichè sono stati ottenuti partendo da dati casuali.



Domanda: qual'è il valore dell'MTBF in questa analogia?
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