For a system of components in series, where any single failure causes system failure, the overall failure rate is the sum of individual rates. The system’s الإطار الزمني المتوسط الأجل is the reciprocal of this sum: [latex]MTBF_{system} = (\sum_{i=1}^{n} \lambda_i)^{-1} = (1/MTBF_1 + 1/MTBF_2 + … + 1/MTBF_n)^{-1}[/latex]. This implies the system’s MTBF is always less than the lowest individual component’s MTBF.
MTBF of Series Components
This principle highlights a critical aspect of system design: a chain is only as strong as its weakest link. When components are arranged in series, the overall system reliability is always lower than the reliability of the least reliable component. For example, consider a system with two components in series. Component 1 has an MTBF of 10,000 hours ([latex]\lambda_1 = 10^{-4}[/latex] failures/hour) and Component 2 has an MTBF of 20,000 hours ([latex]\lambda_2 = 0.5 \times 10^{-4}[/latex] failures/hour).
The total system failure rate is [latex]\lambda_{system} = \lambda_1 + \lambda_2 = 10^{-4} + 0.5 \times 10^{-4} = 1.5 \times 10^{-4}[/latex] failures/hour. The system’s MTBF is then [latex]MTBF_{system} = 1 / \lambda_{system} = 1 / (1.5 \times 10^{-4}) \approx 6,667[/latex] hours. This is significantly lower than the MTBF of either individual component.
This calculation is foundational to the use of Reliability Block Diagrams (RBDs), a graphical الطريقة for analyzing system reliability. In an RBD, components in series are drawn in a line, visually representing that all must function for the system to succeed. This analysis drives engineers to identify critical components and focus reliability improvement efforts, such as selecting higher-quality parts or introducing redundancy (parallel components).
النوع
Disruption
الاستخدام
Precursors
- boolean algebra developed by george boole
- network flow theory
- graph theory principles
- early circuit analysis techniques
التطبيقات
- electronic circuit design reliability analysis
- risk assessment in complex industrial processes
- supply chain vulnerability analysis
- البرمجيات architecture design, where modules are in series
براءات الاختراع:
Potential Innovations Ideas
!!مستويات !!! العضوية مطلوبة
يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.
متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مدير مشروع أو بحث وتطوير
متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم حسب التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية
احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه
أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<
Historical Context
MTBF of Series Components
(if date is unknown or not relevant, e.g. "fluid mechanics", a rounded estimation of its notable emergence is provided)
Related Invention, Innovation & Technical Principles