在評估設備使用壽命和維護成本時，故障分析和預期壽命計算至關重要。用于此類評估的兩個等級--平均故障間隔時間(MTBF)和預期壽命--有時會被混淆，因此讓我們來探討一下兩者在含義上的區別。

可靠性措施的重要性

企業級設備部署需要了解采購成本、維護成本和更換時間。這三個因素用于計算總體擁有成本(TCO)。此外，維護因素和預期使用壽命也會影響整體服務質量。平均故障間隔時間(MTBF)和預期壽命是用來預測服務水平和總體擁有成本的兩個關鍵可靠性指標。兩者都針對可靠性的不同方面。

什么是平均故障間隔時間?

平均無故障時間指的是設備發生故障的概率。它主要適用于可維修設備或可更換部件。MTBF 用于估算維修服務的統計需求。

您可以通過計算故障次數并將故障次數除以總運行時間來直接計算 MTBF。不過，MTBF 通常是通過對產品中使用的組件及其個別跟蹤記錄進行統計分析來估算的。MTBF 以小時為單位。例如，100,000 小時的 MTBF 表示設備平均每使用 100,000 小時就會出現一次故障。MTBF 的計算假定產品在使用壽命期間的故障率是恒定的。然而，實際故障在產品生命周期的早期和晚期(接近生命周期末期)更為常見。

與單個產品相比，MTBF對大型設備來說是一個更有用的指標。例如，普通個人電腦(PC)電源的平均無故障時間為 100,000 小時或更長(11 年或更長)。一臺個人電腦在運行 11 年之前不被宣布報廢是很罕見的。因此，用戶無需計劃在個人電腦的使用期內發生電源故障。

然而，以一個擁有數千臺服務器的數據中心為例，情況就完全不同了。統計平均值和平均無故障時間表明，其中一些電源會在使用壽命結束前發生故障。手頭備用替換電源的數量將基于安裝中電源的總體平均無故障時間。

什么是預期壽命?

產品的預期壽命是指從生產到廢棄的時間。在部署單個設備或大量設備時，預期壽命可用于估算更換周期、升級期和總體擁有成本。

在上述數據中心示例中，服務器電源的預期壽命可能為 10 年。許多電源的使用壽命可能遠遠超過 10 年。但是，出現故障的可能性會開始增加，以至于無法忍受意外停機。因此，數據中心管理層將計劃在 10 年或接近 10 年時更換每臺服務器的電源。

兩者的主要區別

從根本上說，預期壽命用于計劃升級和資產更換，而 MTBF 則用于計劃維護周期和減少停機時間。MTBF 在產品的整個生命周期內以恒定的速率報告。預期壽命通常用 “浴缸曲線 ”來表示，如圖 1 所示。

圖 1. 描繪浴缸使用壽命的典型曲線

這兩個數字都用于購買決策和總體擁有成本。預期壽命在資產管理和長期規劃中的作用更大。MTBF 是維護、服務質量和生命周期成本計算的重要因素。

維修與更換：兩者都是影響因素

在部署商業和工業設備時，平均無故障時間(MTBF)和預期壽命都是有用的工具，但兩者在意義和目的上有所不同。在規劃整體設備更換或升級時，應依靠預期壽命。在估算維修成本或過早故障更換成本時，使用 MTBF。在現實世界中，這兩個因素都至關重要，兩者結合起來，就是總擁有成本分析的重要工具。