Ausfallrate
Die Ausfallrate ist die Häufigkeit, mit der ein konstruiertes System oder eine Komponente ausfällt. Gewöhnlich wird sie in einer Anzahl von Ausfällen pro Zeitperiode ausgedrückt, wie z.B. Ausfälle pro Stunde. Sie wird oft als der griechische Buchstabe λ (Lambda) geschrieben und ist in der Zuverlässigkeitstheorie wichtig. In der Praxis wird die eng verwandte mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF, Mean Time Between Failures) häufiger ausgedrückt und für qualitativ hochwertige Komponenten oder Systeme verwendet.
Die Ausfallrate ist in der Regel zeitabhängig, und eine intuitive Folge davon ist, dass sich die Rate im Laufe der Zeit gegenüber dem erwarteten Lebenszyklus eines Systems ändert. Wenn ein Automobil beispielsweise älter wird, kann die Ausfallrate im fünften Betriebsjahr um ein Vielfaches höher sein als die Ausfallrate im ersten Betriebsjahr - man erwartet einfach nicht, dass ein Auspuffrohr ersetzt, die Bremsen überholt werden oder bei einem neuen Fahrzeug größere Getriebeprobleme auftreten. Die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) steht in engem Zusammenhang mit der Ausfallrate. In dem speziellen Fall, dass die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls in Bezug auf die Zeit konstant bleibt (z.B. bei einem Produkt wie einem Ziegelstein oder einem geschützten Stahlträger) und die Zeit bis zur Wiederherstellung nach einem Ausfall nicht berücksichtigt wird, ist die Ausfallrate einfach der Kehrwert der mittleren Ausfallzeit (MTBF). Die MTBF ist ein wichtiger Spezifikationsparameter in allen Aspekten der Konstruktion von hoher Bedeutung, wie z.B. im Schiffbau, in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Automobilbau usw. - kurz gesagt, bei jeder Aufgabe, bei der der Ausfall eines wichtigen Teils oder des gesamten Systems minimiert und stark eingeschränkt werden muss, insbesondere dort, wo Menschenleben verloren gehen könnten, wenn solche Faktoren nicht berücksichtigt werden. Diese Faktoren sind für viele Sicherheits- und Wartungspraktiken im Ingenieurwesen und in der Industrie sowie für staatliche Vorschriften von Bedeutung, z.B. wie oft bestimmte Inspektionen und Überholungen an einem Flugzeug erforderlich sind.
Ein ähnliches Verhältnis, das in der Transportindustrie, insbesondere bei Eisenbahnen und Lastkraftwagen, verwendet wird, ist der 'Mittlere Abstand zwischen Ausfällen', eine Variation, die versucht, die tatsächlichen Belastungsabstände mit ähnlichen Zuverlässigkeitsanforderungen und -praktiken in Beziehung zu setzen.
Ausfallraten sind wichtige Faktoren in der Versicherungs-, Geschäfts- und Regulierungspraxis sowie grundlegend für die Gestaltung sicherer Systeme in einer nationalen oder internationalen Wirtschaft.
Fragen und Antworten
F: Was ist die Ausfallrate?
A: Die Ausfallrate ist die Häufigkeit, mit der ein technisches System oder eine Komponente ausfällt, in der Regel ausgedrückt als Anzahl der Ausfälle pro Zeitraum.
Q: Wie wird die Ausfallrate oft geschrieben?
A: Die Ausfallrate wird oft mit dem griechischen Buchstaben λ (Lambda) geschrieben.
F: Was misst die Zuverlässigkeitstheorie?
A: Die Zuverlässigkeitstheorie misst die Wahrscheinlichkeit, dass ein System oder eine Komponente innerhalb eines bestimmten Zeitraums ausfällt.
F: Wie steigt die Ausfallrate im Laufe der Zeit?
A: Die Ausfallrate nimmt in der Regel mit der Zeit zu. So kann beispielsweise die Ausfallrate eines Autos im fünften Betriebsjahr um ein Vielfaches höher sein als im ersten Betriebsjahr.
F: Was ist die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen (MTBF)?
A: Die Mean Time Between Failures (MTBF) ist eng mit der Ausfallrate verbunden und misst die durchschnittliche Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausfällen.
F: In welchen Bereichen sind MTBF und Ausfallraten wichtig?
A: MTBF und Ausfallraten sind in allen wichtigen Bereichen der technischen Entwicklung wichtig, wie z.B. in der Schiffsarchitektur, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilentwicklung usw., wo die Minimierung und starke Einschränkung potenzieller Ausfälle für die Sicherheit entscheidend sein kann. Sie fließen auch in die Versicherungs-, Geschäfts- und Regulierungspraktiken ein und sind von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung von sicheren Systemen in der gesamten Wirtschaft.
