Mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall

MTTF ist die Abkürzung für die mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall (englisch mean time to failure) und wird auch als mittlere Lebensdauer bezeichnet. Eine Sonderform ist die mit MTTF_D bezeichnete mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall (englisch mean time to dangerous failure).^[1]

Die Definition für MTTF nach IEC 60050 (191) lautet: Der Erwartungswert der Zeit bis zum Ausfall (engl. the expectation of the time to failure). Vor allem aufgrund der europäischen Norm EN ISO 13849-1 ist die MTTF wichtig, da sie innerhalb der Konformitätsuntersuchungen zur Bewertung der Maschinensicherheit heranzuziehen ist.^[2]

Die MTTF ist eine statistische Kenngröße/Kennzahl, die über Versuche oder Erfahrungswerte ermittelt wird. Sie gibt keine garantierte Lebensdauer oder garantierte ausfallfreie Zeit an. MTTF wird aus der Zuverlässigkeitsfunktion R(t) berechnet. Sie gilt insbesondere für nichtreparierbare Einheiten. Bei reparierbaren Einheiten ist sie nur unter der Annahme zu nutzen, dass die Betrachtungseinheit nach der Reparatur neuwertig ist.^[3] Üblicherweise nutzt man bei reparierbaren Einheiten stattdessen die Mean Time Between Failures (kurz MTBF), d. h. die mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen.

Sowohl bei der mathematischen Ermittlung als auch der Anwendung von MTTF-Werten zur Zuverlässigkeitsprognose ist grundsätzlich vorauszusetzen, dass die betrachteten Einheiten (Baugruppen, Geräten oder Anlagen) während ihrer Gebrauchslebensdauer und unter vorgegebenen Betriebsbedingungen genutzt werden, also eine konstante Ausfallrate vorliegt (mittlerer Bereich der „Badewannenkurve“). Für diesen Zeitraum entspricht die MTTF einer Einheit dem Kehrwert ihrer Ausfallrate, die in Jahren anzugeben ist.^[4]

• Laufleistung
• Mean Time To Recover (MTTR)
• Survival Analysis
• End of life test

• Grenzen der Verwendungsmöglichkeit von MTTF (in Englisch)
• IFA Report 2/2017 - Funktionale Sicherheit von Maschinensteuerungen

1. ↑ IFA Report 2/2017 - Funktionale Sicherheit von Maschinensteuerungen (Anhang D)
2. ↑ EN ISO 13849-1:2008 (D), Seite 5ff
3. ↑ Alessandro Birolini: Anhang A1 - Definitionen. In: Ders.: Zuverlässigkeit von Geräten und Systemen. 4. Aufl. Springer Verlag, Berlin 1997, ISBN 3-540-60997-0.
4. ↑ J. Lienig, H. Brümmer:  Elektronische Gerätetechnik. Springer Vieweg, 2024, ISBN 978-3-662-68707-9, Zuverlässigkeit elektronischer Geräte, S. 55–58 (springer.com).