前段時間，用WQS(WindchillQuality Solutions)軟件基于SR332可靠性預(yù)計給出了一臺微型彩色無紙記錄儀的MTBF預(yù)計值到客戶。隨后客戶反應(yīng)微型彩色無紙記錄儀的一個主板達不到5個9的可靠性要求。當時就對“什么是5個9可靠性”疑惑了，客戶是不是說99.999%的可靠性呢？如果是指可靠性，通常電子產(chǎn)品如果基于指數(shù)分布R=e(-λt)，λ=1/MTBF，現(xiàn)在MTBF已知，但時間t是未知的，怎么就說達不到要求的“5個9可靠性”呢？
筆者查看客戶郵件才明白：客戶提到的是Availability(可用性)，并非之前筆者理解的指數(shù)分布的可靠性的概率值。問題得以解決：運用固有可用性計算公式A=MTBF/(MTBF+MTTR)(這里A指可用性Availability)；MTBF已知為2,000,000小時(這里數(shù)字為參考，與實際值在一個數(shù)量級)，MTTR的取值定義為1小時(因為MTTR指平均修復(fù)時間，這儀表按照筆者的實際經(jīng)驗，正常拆裝重組到恢復(fù)運行要1個小時，這意味著即使不修壞了的主板，直接更換性維修也至少1小時，所以這里MTTR先去最小值1小時)。算出來A=2000000/(2000000+1)=0.99999950000025=99.999950000025%。
這一看，6個9了......怎么客戶還說不符合呢？難道客戶的MTTR時間很長，考慮了實際的現(xiàn)場維護可能出現(xiàn)的維修延遲？例如更換板卡和協(xié)調(diào)人員維修等耽誤的時間等....利用反推法，假設(shè)剛好滿足5個9的可用性，算出MTTR=20小時，意味著維修時間若超過20小時，則達不到5個9的要求；因為現(xiàn)場維護時間對于不同場景均有不同，后來有詢問客戶他們的通常售后維護MTTR時間，并告知客戶我們目前的MTBF為預(yù)計值且指定了SR332里面的Issue 3、Method 1、Case 1的預(yù)計算法，不同預(yù)計算法得出的值都有差異。可能由于商業(yè)或者其他原因，客戶不愿透露他們的預(yù)計方法及MTTR取值參數(shù)，且也未再提我們的產(chǎn)品不能達到5個9的要求.....
注意：不建議直接將可靠性預(yù)計值直接代入計算可用性，有條件的情況下，為了更接近現(xiàn)場，通常使用加速測試方案卡方分布單側(cè)置信得出的MTBF值進行計算。
說來也巧，在解答了上面的疑問后看到了“可靠性幾個9什么意思，把人搞瘋了”的文章，里面提到了企業(yè)經(jīng)常宣傳的幾個9的定義級別，提到了一般電信級設(shè)備要求5個9的要求。對于里面的提及的一年允許中斷時間的計算方法，引用文章里1個9和5個9各自對應(yīng)的一年允許中斷時間如下：1個9：(1-90%)×365=36.5天；5個9：(1-99.999%)×365×24×60=5.26分鐘；
這里有人可能會有疑惑怎么直接算出上面的值?下面筆者運用可用度公式分別驗證了這兩個計算方法如下：
先說1個9：A=MTBF/(MTBF+MTTR)；這里A=0.9，MTBF+MTTR=1年（因為描述里寫了一年內(nèi)允許的中斷時間，假設(shè)時間長度為1年，則無故障時間+故障維修時間總和為一年，即MTBF+MTTR=1年），代入得如下等式： 0.9=(365-MTTR)/365；繼而推導(dǎo)出MTTR=(1-0.9)×365=36.5天，吻合；
再說5個9；同樣的道理，代入得出0.99999=(365-MTTR)/365，MTTR=(1-0.99999)×365×24×60=5.256分鐘，吻合。
筆者寫這篇文章的時候在想，要提高可用性，有兩個方向：一是提高平均無故障工作時間MTBF，二是縮短平均修復(fù)時間MTTR。
不過通常這兩個方向都會增加成本，這里就涉及到了全壽命周期花費LCC（Life Cycling Cost)，如何平衡取舍，將總體成本最優(yōu)化？這應(yīng)該是可靠性的一個重要工作內(nèi)容，不過暫無LCC相關(guān)案例，歡迎大家在留言處補充，留待后續(xù)討論。
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文章《可靠性幾個9什么意思，把人搞瘋了》原文
企業(yè)要提高產(chǎn)品的競爭力，可靠性是考慮的重點之一；用戶購買產(chǎn)品也會選擇可靠性高的產(chǎn)品。和可靠性相關(guān)的數(shù)字中，“9”是最常見的。現(xiàn)在購買產(chǎn)品，經(jīng)常被宣傳的幾個9搞懵了，那么，產(chǎn)品宣傳的幾個9是什么含義？企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品可靠性需要幾個9呢？
大家都清楚，產(chǎn)品的可靠性是指：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。下面分別介紹一下機械產(chǎn)品和電子產(chǎn)品幾個9的含義，以及如何選擇和確定的。
機械產(chǎn)品
機械產(chǎn)品可靠性度量參數(shù)很多，如可靠度、MTBF、可靠壽命等，本文重點介紹可靠度。需要注意的是，這里的可靠度一般指機械產(chǎn)品某種關(guān)鍵故障模式不發(fā)生的概率。
對機械產(chǎn)品而言，一般考慮失效影響的重要性，將可靠度分成5級，最高級別超過5個9，最低的可能小于1個9，具體分類見下表。
機械產(chǎn)品可靠度等級水平
失效影響 要求的可靠度指標 可靠度級別
造成重大后果 0.99999-1 5
損失重大 0.999 4
一般損失 0.99 3
影響較小 0.9 2
基本無影響，可更換 —— 1
在具體產(chǎn)品設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)實際情況確定合適的等級。可靠度級別越高需要投入的成本也越大，當然必須把可能造成重大后果的失效模式作為可靠性設(shè)計分析重點。機械可靠性仿真分析與優(yōu)化軟件可幫你完成針對失效模式的可靠度、靈敏度分析，以及產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計。
電子產(chǎn)品
對電子產(chǎn)品而言，產(chǎn)品宣傳經(jīng)常用可用度 n 個 9 來描述產(chǎn)品可靠性水平。n 個 9 表示在系統(tǒng)1年時間的使用過程中，系統(tǒng)可以正常使用時間與總時間（1年）之比，通過下面的計算來感受下 n 個 9 在不同級別的可靠性差異。
①4個9：(1-99.99%)*365*24=0.876小時=52.6分鐘，表示該系統(tǒng)在連續(xù)運行1年時間里最多可能的業(yè)務(wù)中斷時間是52.6分鐘。
②5個9：(1-99.999%)*365*24*60=5.26分鐘，表示該系統(tǒng)在連續(xù)運行1年時間里最多可能的業(yè)務(wù)中斷時間是5.26分鐘。
那么n個9里的n選多少合適呢？電子產(chǎn)品宣傳中很少有1-2個9，也沒有大于6的，為什么呢？
1個9：(1-90%)*365=36.5天；6個9：(1-99.9999%)*365*24*60*60=31秒。可以看到1個9和2個9分別表示一年時間內(nèi)業(yè)務(wù)可能中斷的時間是36.5天、3.65天，這種級別的可靠性或許還不配使用“可靠性”這個詞。而6個9則表示一年內(nèi)業(yè)務(wù)中斷時間最多是31秒，那么這個級別的可靠性并非實現(xiàn)不了，而是要做到從“5個9” 到“6個9”的可靠性提升的話，后者需要付出比前者幾倍的成本。
電子產(chǎn)品可靠度等級水平
可用度A 9的個數(shù) 年停機(min) 適用產(chǎn)品
0.999 三個9 500 電腦或服務(wù)器
0.9999 四個9 50 企業(yè)級設(shè)備
0.99999 五個9 5 一般電信級設(shè)備
0.999999 六個9 0.5 更高要求電信級設(shè)備
當然，可靠性度量參數(shù)還很多，本文僅僅介紹了一些和用戶和企業(yè)密切相關(guān)的內(nèi)容，僅供參考。不管你是用戶還是產(chǎn)品研發(fā)者，都應(yīng)該擦亮眼睛，千萬不要被幾個9再搞暈了。
文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò)，作者：Andy
