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MTBF des composants de la série

1960
Carte de circuit électronique présentant des composants en série pour l'analyse de fiabilité de l'ingénierie des systèmes.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Pour un système de composants en série, où toute défaillance individuelle entraîne une défaillance du système, le taux de défaillance global est la somme des taux individuels. Le taux de défaillance du système MTBF est la réciproque de cette somme : [latex]MTBF_{system} = (\sum_{i=1}^{n} \lambda_i)^{-1} = (1/MTBF_1 + 1/MTBF_2 + ... + 1/MTBF_n)^{-1}[/latex]. Cela signifie que le MTBF du système est toujours inférieur au MTBF du composant individuel le plus bas.

Ce principe met en évidence un aspect critique de la conception des systèmes : une chaîne n'est pas plus solide que son maillon le plus faible. Lorsque des composants sont disposés en série, la fiabilité globale du système est toujours inférieure à la fiabilité du composant le moins fiable. Prenons l'exemple d'un système comportant deux composants en série. Le composant 1 a une MTBF de 10 000 heures ([latex]\lambda_1 = 10^{-4}[/latex] défaillances/heure) et le composant 2 a une MTBF de 20 000 heures ([latex]\lambda_2 = 0,5 \ fois 10^{-4}[/latex] défaillances/heure).

Le taux de défaillance total du système est de [latex]\lambda_{system} = \lambda_1 + \lambda_2 = 10^{-4} + 0,5 \Nfois 10^{-4} = 1,5 \Nfois 10^{-4}[/latex] défaillances/heure. Le MTBF du système est donc de [latex]MTBF_{system} = 1 / \lambda_{system} = 1 / (1,5 \times 10^{-4}) \approx 6,667[/latex] heures. Ce chiffre est nettement inférieur au MTBF de chaque composant individuel.

Ce calcul est à la base de l'utilisation des diagrammes de blocs de fiabilité (RBD), une méthode graphique d'analyse de la fiabilité des systèmes. Dans un RBD, les composants en série sont dessinés sur une ligne, représentant visuellement que tous doivent fonctionner pour que le système fonctionne. Cette analyse permet aux ingénieurs d'identifier les composants critiques et de concentrer leurs efforts sur l'amélioration de la fiabilité, par exemple en sélectionnant des pièces de meilleure qualité ou en introduisant une redondance (composants parallèles).

UNESCO Nomenclature: 2212
- Ingénierie des systèmes

Taper

Système abstrait

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • l'algèbre de Boole développée par george boole
  • théorie des flux de réseaux
  • principes de la théorie des graphes
  • techniques d'analyse précoce des circuits

Applications

  • conception de circuits électroniques analyse de la fiabilité
  • l'évaluation des risques dans les processus industriels complexes
  • analyse de la vulnérabilité de la chaîne d'approvisionnement
  • la conception d'une architecture logicielle, où les modules sont en série

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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En rapport avec : composants en série, fiabilité des systèmes, taux de défaillance, diagramme de blocs de fiabilité, maillon le plus faible, conception de systèmes, évaluation des risques, électronique.

Contexte historique

MTBF des composants de la série

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1957
1959-11
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(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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