稼働率とは
稼働率とは、装置が使える時間の割合で、MTBFとMTTRの関係から求めます。
故障しにくい機械でも、修理に長時間かかると利用できる割合は下がります。信頼性と保守性の両方を見る必要があります。
基本の仕組み
平均故障間隔MTBFが90時間、平均修復時間MTTRが10時間なら、稼働率は90÷(90＋10)＝0.9です。修復時間を5時間へ減らすと90÷95≒0.947に上がります。
稼働率はMTBF÷（MTBF＋MTTR）で考えます。独立した装置を両方必要とする直列系では稼働率を掛け、どちらか一つでよい並列系では両方停止する確率を1から引きます。
並列系の式には故障が独立などの前提があります。共通電源の故障で両方止まる場合に、単純な独立計算をそのまま使えません。
稼働率の計算条件
独立した装置を直列に置くと全てが稼働する確率を掛け、並列冗長では全て停止する確率を1から引きます。稼働率0.9の装置2台なら、直列は0.9×0.9＝0.81、並列は1−(1−0.9)×(1−0.9)＝0.99です。
直列と並列を組み合わせた構成は、内側のまとまりから一つの装置とみなして順に計算します。共通電源のように両系を同時に止める共通原因故障があれば、独立性の仮定は成り立ちません。
| 構成 | 稼働率 | 稼働率0.9の例 |
|---|---|---|
| 単一装置 | MTBF÷(MTBF＋MTTR) | 0.9 |
| 直列2台 | A×B | 0.81 |
| 並列2台 | 1−(1−A)(1−B) | 0.99 |
試験に出る
- 稼働率＝MTBF÷（MTBF＋MTTR）の計算。
- 直列系は稼働率を掛け、並列系は両方停止する確率を1から引くこと。
- MTTRを短くすると稼働率が上がる点。
- 並列系の式は故障が独立という前提の上で成り立つこと。
- 共通電源の故障では独立計算がそのまま使えないこと。
重要な言葉
- MTBF
- 平均故障間隔。修理後に稼働を再開してから次に故障するまでの平均稼働時間。
- MTTR
- 故障から復旧までの平均修復時間。
- 稼働率
- 使える時間の割合。MTBF÷（MTBF＋MTTR）で求める。
- 直列系
- 両方の装置が動いている必要がある構成。
確認問題
確かめよう稼働率0.9の独立した装置が直列なら？
0.81。両方が稼働している必要があるからです。
MTTRを短くすると、稼働率は上がる。
並列系の稼働率は、故障が独立という前提がなくても同じ式で求まる。
MTBF90時間、MTTR10時間の稼働率は？
独立した装置を両方必要とする直列系の稼働率は？
故障しにくい機械でも、修理に長時間かかると利用できる割合は下がります。との両方を見る必要があります。
平均故障間隔が90時間、平均修復時間が10時間なら、稼働率は90÷(90＋10)＝0.9です。修復時間を5時間へ減らすと90÷95≒0.947に上がります。
稼働率はMTBF÷（MTBF＋MTTR）で考えます。独立した装置を両方必要とするでは稼働率を掛け、どちらか一つでよいでは両方停止する確率を1から引きます。
並列系の式には故障が独立などの前提があります。の故障で両方止まる場合に、単純なをそのまま使えません。
出典・参考資料
試験の公式案内と、この記事の参考にした学習資料です。
編集：Pinternet Works · 更新日：
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