Definition

Was ist die Mean Time To Failure (MTTF)?

| Autor / Redakteur: Stefan Luber / Dr. Jürgen Ehneß

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt. (Bild: © aga7ta - Fotolia)

Mean Time To Failure (MTTF) ist eine Kennzahl, welche die mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall eines Bauteils, einer Machine, einer Anlage oder eines Geräts benennt und üblicherweise in Stunden oder Jahren angegeben wird. Sie wird auch als mittlere Lebensdauer bezeichnet und ist für nicht reparierbare Einheiten gültig. Die Ermittlung erfolgt mittels statistischer Verfahren.

Die Abkürzung für Mean Time To Failure lautet „MTTF“. Im Deutschen bedeutet Mean Time To Failure „mittlere Betriebszeit bis zu einem Ausfall“. Es handelt sich um eine mit statistischen Verfahren ermittelte Kennzahl, die auf Erfahrungswerten oder Testreihen basiert. Sie benennt die gemittelte Zeitspanne von der Inbetriebnahme bis zum Ausfall oder zur Störung einer Einheit wie einer Maschine, einer Anlage, eines Geräts oder eines Bauteils und gibt Auskunft über die mittlere Lebensdauer dieser Einheit.

Die MTTF kommt bei nicht reparierbaren Einheiten zur Anwendung. Erfolgt eine Reparatur der Einheit, ist die Mean Time Between Failures (MTBF) eine maßgebliche Kenngröße. Kommt die MTTF bei reparierbaren Einheiten zum Einsatz, gilt die Annahme, dass der Zeitraum nach einer Reparatur als neuwertige Einheit betrachtet wird.

Definiert ist die Mean Time To Failure in IEC 60050-191. Die europäische Norm EN ISO 13849-1 verwendet die MTTF im Rahmen der Konformitätsuntersuchung zur Risikobeurteilung von Maschinen und Anlagen. Die Angabe der Kennzahl erfolgt üblicherweise in Stunden, bei besonders langen Zeiten in Jahren.

Der MTTFd-Wert zur Risikobeurteilung von Maschinen und Anlagen

Der MTTFd-Wert ist eine Sonderform der Mean Time To Failure. Er benennt die mittlere Zeit bis zu einem gefahrbringenden Ausfall. Die ausführliche Bezeichnung lautet „Mean Time To Dangerous Failure“. Während der MTTW-Wert die neutrale mittlere Lebensdauer einer Einheit angibt, zeigt der MTTFd-Wert die Betriebsdauer bis zu einer gefährlichen Störung an. Er wird daher für Sicherheitsbetrachtungen im Rahmen der Gefährdungs- und Risikobeurteilung herangezogen. In der Norm DIN EN ISO 13849-1 ist der Wert in die drei Bereiche niedrig (drei bis zehn Jahre), mittel (zehn bis 30 Jahre) und hoch (30 bis 100 Jahre) unterteilt.

Abgrenzung zwischen Mean Time To Failure, Mean Time Between Failures (MTBF) und Mean Time To Recover (MTTR)

Oft kommen die Begriffe Mean Time To Failure und Mean Time Between Failures (MTBF) synonym zum Einsatz, was nicht korrekt ist, zumal MTBF fälschlicherweise als „Mean Time Before Failure“ bezeichnet wird. MTBF benennt bei reparierbaren Einheiten die mittlere Zeitspanne zwischen zwei Ausfällen. Die Abkürzung MTTR steht für „Mean Time To Recover“ oder „Mean Time To Repair“ und gibt die mittlere Reparaturzeit (Wiederherstellungszeit) einer Einheit an. Während die MTTR auf kurze Zeitspannen optimiert wird, sollten MTTF und MTBF möglichst lange Zeitspannen sein.

Die Bedeutung von MTTF und MTBF im Storage-Bereich

Im Storage-Bereich – beispielsweise bei Festplatten oder Arbeitsspeicher – geben Hersteller häufig eine MTBF-Zeit an, obwohl es sich eigentlich um nicht reparierbare Einheiten handelt. Die MTBF gibt Auskunft über die Lebensdauer und damit die Zuverlässigkeit eines Laufwerks oder Speichers und ist im ursprünglichen Sinn die mittlere Betriebszeit bis zu einem Ausfall (MTTF).

Die Hersteller stützen ihre Angaben meist auf Testreihen und statistische Erhebungen. Ein MTBF-Wert von 100.000 Stunden bedeutet, dass im Mittel eine Storage-Einheit nach gut elf Jahren ausfällt. Die Ausfallrate einer Festplatte entspricht einer Wannenkurve. Zu Beginn der Betriebszeit fallen Laufwerke aufgrund von Produktionsfehlern häufiger aus. Anschließend sinkt die Ausfallwahrscheinlichkeit. Erst nach einer gewissen Betriebsdauer ist wieder ein Anstieg der Ausfallwahrscheinlichkeit aufgrund von Verschleißerscheinungen zu verzeichnen.

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