MTBF (Mean Time Between Failures)

Was ist MTBF (Mean Time Between Failures)?

MTBF steht für Mean Time Between Failures, also die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen. Der MTBF-Wert ist eine wichtige Kennzahl zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Hardware-Produkten, Systemen oder Komponenten. Es ahndelt siech hierbei nicht um einen absolute Zahl, sondern einen statistischen Mittelwert, der meist in Stunden angegeben wird. Typische MTBF-Werte für viele Hardware-Komponenten liegen im Bereich von Tausenden bis Zehntausenden Stunden, in einigen Fällen sogar im Millionenbereich.

Die MTBF gibt an, wie lange ein reparierbares System oder eine Komponente im Durchschnitt zwischen zwei Ausfällen funktioniert. Diese Kennzahl wird berechnet, indem die gesamte Betriebszeit eines Systems durch die Anzahl der Ausfälle in diesem Zeitraum dividiert wird.

Ein Beispiel für einen MTTF-Wert: Ein SSD-Hersteller gibt im Datenblatt einer seiner Produktreihen eine MTBF von 1,5 Millionen Stunden an. Das bedeutet aber nicht, dass jede einzelne SSD garantiert so lange funktioniert - der Wert beschreibt eine statistische Wahrscheinlichkeit, die auf Tests und Erfahrungswerten basiert.

Wie wird die MTBF verwendet?

Die MTBF ist ein wichtiges Werkzeug für Hersteller und Anwender, sie dient zur:

• Bewertung der Zuverlässigkeit: Hersteller geben MTBF-Werte als Indikator für die Robustheit ihrer Produkte an. Ein hoher MTBF-Wert weist auf eine hohe Zuverlässigkeit hin, was für Kunden ein wichtiges Kaufkriterium sein kann.
• Erleichterung der Wartungsplanung: Unternehmen können die MTBF nutzen, um regelmäßige Wartungsintervalle zu planen und Ausfallzeiten zu minimieren. Durch die Kenntnis der durchschnittlichen Betriebsdauer bis zum Ausfall können vorbeugende Wartungsmaßnahmen rechtzeitig eingeleitet werden.
• Unterstützung der Produktentwicklung: Bei der Entwicklung neuer Produkte dient eine definierte MTBF als Zielgröße, um Zuverlässigkeit und Lebensdauer zu optimieren. Entwickler können anhand der MTBF-Werte Schwachstellen identifizieren und Verbesserungen vornehmen.

MTBF, MTTF und MTTR

Die MTBF wird oft in Verbindung mit anderen in der Industrie verwendeten Zuverlässigkeitskennzahlen verwendet:

• MTTF (Mean Time To Failure): MTTF beschreibt die mittlere Zeit bis zum Ausfall für nicht reparierbare Produkte. Während die MTBF für reparierbare Systeme gilt, wird die MTTF für Einwegprodukte verwendet.
• MTTR (Mean Time To Repair): Die MTTR gibt an, wie lange es durchschnittlich dauert, einen Ausfall zu beheben. Diese Kennzahl ist wichtig, um die Gesamtverfügbarkeit eines Systems zu beurteilen.

Zusammen mit MTTR und MTTF gibt die MTBF ein umfassendes Bild über die Zuverlässigkeit und Wartbarkeit eines Systems. Ein System mit einer hohen MTBF und einer niedrigen MTTR ist besonders zuverlässig und schnell wieder einsatzbereit.

Grenzen und Herausforderungen der MTBF

Obwohl die MTBF eine nützliche Kennzahl ist, hat sie auch ihre Grenzen. Sie gibt nicht die Zeit bis zu einem Ausfall an, sondern die Zeit zwischen zwei Ausfällen. Die MTBF ist keine Garantie für die Lebensdauer eines Produkts, da viele externe Faktoren die tatsächliche Zuverlässigkeit beeinflussen können. Dazu gehören Betriebsbedingungen, Nutzungshäufigkeit oder Umwelteinflüsse. Bei komplexen Systemen oder sehr spezifischen Anforderungen reichen MTBF-Angaben allein nicht aus, sondern es sind detailliertere Zuverlässigkeitsanalysen erforderlich.

In der Praxis fallen die meisten Systeme und Komponenten zu Beginn und gegen Ende ihrer Lebensdauer besonders häufig aus. Der Mittelwert MTTB spiegelt dies jedoch nicht wider.

Am Beispiel der oben genannten SSD wird deutlich, dass auch die Angabe eines MTBF-Wertes nicht immer aussagekräftig ist. Eine Reparatur ist bei einer solchen Komponente kaum möglich, so dass es sich eigentlich um ein irreparables System handelt (siehe MTTF). Eine SSD könnte zwar theoretisch vom Hersteller repariert werden, dies wird aber aus Kostengründen kaum geschehen. Daher wäre hier der MTTF-Wert die aussagekräftigere Angabe.

Fazit

Die MTBF ist eine zentrale Kennzahl zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Hardware und Systemen. Sie bietet eine wichtige Grundlage für Wartungs- und Zuverlässigkeitsstrategien und dient Herstellern als Maßstab für die Qualität ihrer Produkte. Dennoch sollte die MTBF immer im Zusammenhang mit weiteren Kennzahlen wie MTTF und MTTR sowie den spezifischen Anforderungen und Betriebsbedingungen interpretiert werden, um ein realistisches Bild der Zuverlässigkeit zu erhalten.