Die Differenz zwischen der Lebenserwartung und der mittleren Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF)

Nahaufnahme eines Rack-Servers mit mehreren Festplattenschächten und Statusanzeige-LEDs
Fehleranalysen und Berechnungen der Lebenserwartung sind bei der Bewertung der Lebensdauer und der Wartungskosten von Geräten unerlässlich. Zwei Kennzahlen, die für solche Bewertungen verwendet werden – die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) und die Lebenserwartung – werden manchmal verwechselt. Lassen Sie uns daher den Unterschied in der Bedeutung näher betrachten.

Die Bedeutung von Zuverlässigkeitskennzahlen

Die Bereitstellung von Geräten auf Unternehmensebene erfordert ein Verständnis der Anschaffungskosten, der Wartungskosten und des Zeitrahmens der Wiederbeschaffung. Diese drei Faktoren werden verwendet, um die Gesamtbetriebskosten (TCO) zu kalkulieren. Darüber hinaus können sich die Wartungsfaktoren und die Lebenserwartung auf die Gesamtqualität des Service auswirken. Die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) und die Lebenserwartung sind zwei wichtige Messungen der Zuverlässigkeit, die zur Vorhersage des Servicelevels und der Gesamtbetriebskosten verwendet werden. Beide zielen auf unterschiedliche Aspekte der Zuverlässigkeit ab.

Was ist die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen?

Faktoren, die MTBF beeinflussen
MTBF beschreibt die Wahrscheinlichkeit, dass bei einem Gerät ein Ausfall auftritt. Es ist vor allem bei reparierbaren Geräten oder austauschbaren Komponenten nützlich. Die MTBF wird verwendet, um den statistischen Bedarf an Reparaturdienstleistungen zu schätzen.

Die MTBF lässt sich direkt berechnen, indem man die Anzahl der Ausfälle durch die gesamte Betriebszeit dividiert. Die MTBF wird jedoch in der Regel durch eine statistische Analyse der im Produkt verwendeten Komponenten und ihrer individuellen Erfolgsbilanz geschätzt. Die MTBF wird in Stunden ausgedrückt. Eine MTBF von 100.000 Stunden bedeutet beispielsweise, dass im Durchschnitt alle 100.000 Betriebsstunden mit einem Ausfall zu rechnen ist. Bei der MTBF-Kalkulation wird von einer konstanten Ausfallrate während der Lebensdauer eines Produkts ausgegangen. Tatsächliche Ausfälle treten jedoch häufiger zu Beginn der Produktlebensdauer und später, gegen Ende der Produktlebensdauer auf.

Die MTBF ist eine nützlichere Kennzahl für große Anlagen als für einzelne Produkte. Ein durchschnittliches PC-Netzteil hat beispielsweise eine MTBF von 100.000 oder mehr Stunden (11 oder mehr Jahre). Es ist selten, dass ein PC funktioniert, ohne lange vor Ablauf von 11 Jahren für veraltet deklariert zu werden. Daher muss ein Benutzer während der Lebensdauer seines PCs nicht mit einem Stromausfall rechnen.

Das Beispiel eines Rechenzentrums mit Tausenden von Servern erzählt jedoch eine andere Geschichte. Die statistische Mittelwertbildung zusammen mit der MTBF würde zeigen, dass einige dieser Netzteile ausfallen, bevor ihre Nutzungsdauer abgelaufen ist. Die Menge der verfügbaren Ersatzlieferungen basiert auf der Gesamt-MTBF für die Netzteile in der Installation.

Was ist die Lebenserwartung?

Faktoren, die die Lebenserwartung beeinflussen
Die Lebenserwartung eines Produkts wird als die Zeit zwischen Herstellung und Entsorgung bezeichnet. Beim Einsatz eines einzelnen Geräts oder einer großen Anzahl von Einheiten wird die Lebenserwartung verwendet, um Austauschzyklen, Aktualisierungszeiträume und die Gesamtbetriebskosten zu kalkulieren.

Im obigen Beispiel für das Rechenzentrum können die Netzteile des Servers eine prognostizierte Lebensdauer von 10 Jahren haben. Viele könnten viel länger als 10 Jahre halten. Die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls würde jedoch bis zu dem Punkt steigen, an dem ungeplante Ausfallzeiten untragbar werden. Als Ergebnis dieses Szenarios würde das Management des Rechenzentrums planen, jedes Netzteil des Servers nach oder nahe der 10-Jahres-Marke auszutauschen.

Hauptunterschied zwischen den beiden

Grundsätzlich wird die Lebenserwartung für die Planung geplanter Aktualisierungen und des Austauschs von Anlagen verwendet, während die MTBF für die Planung von Wartungsintervallen und der Reduzierung von Ausfallzeiten verwendet wird. Die MTBF wird als konstante Ausfallrate über die gesamte Produktlebensdauer angegeben. Die Lebenserwartung wird oft mit einer "Badewannenkurve" visualisiert, wie Abbildung 1 zeigt.

Typische Badewannenkurve zur Darstellung der Lebenserwartung
Abbildung 1. Typische Badewannenkurve zur Darstellung der Lebenserwartung
Beide Kennzahlen werden für Kaufentscheidungen und TCO herangezogen. Die Lebenserwartung spielt bei der Vermögensverwaltung und der langfristigen Planung eine größere Rolle. Die MTBF fließt in die Wartung, die Servicequalität und die Lebenszyklus-Kostenanalyse ein.

Reparatur vs. Ersatz: Beide Faktoren sind entscheidend

MTBF und Lebenserwartung können nützliche Werkzeuge beim Einsatz von gewerblichen und industriellen Geräten sein, aber die beiden unterscheiden sich in Bedeutung und Zweck. Wenn Sie den Austausch oder die Aufrüstung der gesamten Anlage planen, sollten Sie sich auf die Lebenserwartung verlassen. Verwenden Sie bei der Kalkulation der Reparaturkosten oder der Kosten für den vorzeitigen Ersatz von Ausfällen die MTBF. In der realen Welt sind beide Faktoren entscheidend und zusammengenommen sind sie wertvolle Werkzeuge für die TCO-Analyse.