在評(píng)估設(shè)備使用壽命和維護(hù)成本時(shí)，故障分析和預(yù)期壽命計(jì)算至關(guān)重要。用于此類評(píng)估的兩個(gè)等級(jí)--平均故障間隔時(shí)間(MTBF)和預(yù)期壽命--有時(shí)會(huì)被混淆，因此讓我們來(lái)探討一下兩者在含義上的區(qū)別。

可靠性措施的重要性

企業(yè)級(jí)設(shè)備部署需要了解采購(gòu)成本、維護(hù)成本和更換時(shí)間。這三個(gè)因素用于計(jì)算總體擁有成本(TCO)。此外，維護(hù)因素和預(yù)期使用壽命也會(huì)影響整體服務(wù)質(zhì)量。平均故障間隔時(shí)間(MTBF)和預(yù)期壽命是用來(lái)預(yù)測(cè)服務(wù)水平和總體擁有成本的兩個(gè)關(guān)鍵可靠性指標(biāo)。兩者都針對(duì)可靠性的不同方面。

什么是平均故障間隔時(shí)間?

平均無(wú)故障時(shí)間指的是設(shè)備發(fā)生故障的概率。它主要適用于可維修設(shè)備或可更換部件。MTBF 用于估算維修服務(wù)的統(tǒng)計(jì)需求。

您可以通過(guò)計(jì)算故障次數(shù)并將故障次數(shù)除以總運(yùn)行時(shí)間來(lái)直接計(jì)算 MTBF。不過(guò)，MTBF 通常是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品中使用的組件及其個(gè)別跟蹤記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析來(lái)估算的。MTBF 以小時(shí)為單位。例如，100,000 小時(shí)的 MTBF 表示設(shè)備平均每使用 100,000 小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一次故障。MTBF 的計(jì)算假定產(chǎn)品在使用壽命期間的故障率是恒定的。然而，實(shí)際故障在產(chǎn)品生命周期的早期和晚期(接近生命周期末期)更為常見。

與單個(gè)產(chǎn)品相比，MTBF對(duì)大型設(shè)備來(lái)說(shuō)是一個(gè)更有用的指標(biāo)。例如，普通個(gè)人電腦(PC)電源的平均無(wú)故障時(shí)間為 100,000 小時(shí)或更長(zhǎng)(11 年或更長(zhǎng))。一臺(tái)個(gè)人電腦在運(yùn)行 11 年之前不被宣布報(bào)廢是很罕見的。因此，用戶無(wú)需計(jì)劃在個(gè)人電腦的使用期內(nèi)發(fā)生電源故障。

然而，以一個(gè)擁有數(shù)千臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心為例，情況就完全不同了。統(tǒng)計(jì)平均值和平均無(wú)故障時(shí)間表明，其中一些電源會(huì)在使用壽命結(jié)束前發(fā)生故障。手頭備用替換電源的數(shù)量將基于安裝中電源的總體平均無(wú)故障時(shí)間。

什么是預(yù)期壽命?

產(chǎn)品的預(yù)期壽命是指從生產(chǎn)到廢棄的時(shí)間。在部署單個(gè)設(shè)備或大量設(shè)備時(shí)，預(yù)期壽命可用于估算更換周期、升級(jí)期和總體擁有成本。

在上述數(shù)據(jù)中心示例中，服務(wù)器電源的預(yù)期壽命可能為 10 年。許多電源的使用壽命可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) 10 年。但是，出現(xiàn)故障的可能性會(huì)開始增加，以至于無(wú)法忍受意外停機(jī)。因此，數(shù)據(jù)中心管理層將計(jì)劃在 10 年或接近 10 年時(shí)更換每臺(tái)服務(wù)器的電源。

兩者的主要區(qū)別

從根本上說(shuō)，預(yù)期壽命用于計(jì)劃升級(jí)和資產(chǎn)更換，而 MTBF 則用于計(jì)劃維護(hù)周期和減少停機(jī)時(shí)間。MTBF 在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)以恒定的速率報(bào)告。預(yù)期壽命通常用 “浴缸曲線 ”來(lái)表示，如圖 1 所示。

圖 1. 描繪浴缸使用壽命的典型曲線

這兩個(gè)數(shù)字都用于購(gòu)買決策和總體擁有成本。預(yù)期壽命在資產(chǎn)管理和長(zhǎng)期規(guī)劃中的作用更大。MTBF 是維護(hù)、服務(wù)質(zhì)量和生命周期成本計(jì)算的重要因素。

維修與更換：兩者都是影響因素

在部署商業(yè)和工業(yè)設(shè)備時(shí)，平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)和預(yù)期壽命都是有用的工具，但兩者在意義和目的上有所不同。在規(guī)劃整體設(shè)備更換或升級(jí)時(shí)，應(yīng)依靠預(yù)期壽命。在估算維修成本或過(guò)早故障更換成本時(shí)，使用 MTBF。在現(xiàn)實(shí)世界中，這兩個(gè)因素都至關(guān)重要，兩者結(jié)合起來(lái)，就是總擁有成本分析的重要工具。