luotettavuuslaskelmissa

Luotettavuuslaskelmissa tarkoitetaan menettelyjä, joilla arvioidaan laitteen tai järjestelmän toiminnan todennäköisyyttä ajassa ja sen odotettua käyttöikää. Tavoitteena on tukea suunnittelua, valmistusvaiheita ja kunnossapitoa sekä riskienhallintaa. Laskelmat perustuvat vikaantumistietoon ja data-analyysin yhdistelmään: vikaantumistietoa kerätään kentältä tai laboratorioissa, ja siihen sovelletaan tilastollisia tai fysiikan perusteella rakennettuja malleja.

Yleisimmät mallit ovat parametrisessa ja ei-parametrisessa lähestymistavassa. Parametrisessa mallissa käytetään eksponentiaalista, Weibull- ja lognormaalimuotoa; ei-parametriseen analyysiin kuuluu Kaplan-Meierin estimointi. Keskeiset tilastoyhtälöt: reliabiliteetti R(t)=P(T>t), kumulatiivinen vikaantumisprosentti F(t)=P(T≤t) ja tiheys f(t). Hazard-hyöty h(t)=f(t)/R(t). Data voi olla censored, jolloin osa yksiköistä ei ole vielä vikaantunut.

Mittarit liittyvät käyttöikään ja käytettävyyteen. MTBF eli mean time between failures kuvaa korjaamattomassa käyttöympäristössä vikaantumisten välistä aikaa; MTBF voidaan tulkita 1/λ, kun vikaantuminen on tasaista. MTTF kuvaa ei-korjattavan laitteen odotettua elinikää. R(t) antaa todennäköisyyden, että laite toimii ajan t.

Menetelmät ja sovellukset: ALT eli Accelerated Life Testing nopeuttaa tulevaa vikaantumista ja data analysoidaan Weibull- tai muiden mallien avulla. Rakenteelliset työkalut kuten Reliability Block Diagrams ja FMEA tukevat järjestelmän luotettavuuden suunnittelua ja kunnossapitoa.

Rajoitteet: data- tai mallintamisvirheet, olosuhdevaihtelut sekä riippuvuudet vikaantumisessa voivat vaikuttaa tuloksiin; epävarmuus tulisi aina raportoida.