오늘날 빠르게 변화하는 기술 세계에서 신뢰성 매개변수를 이해하는 것은 제품 설계에 매우 중요합니다. 그 중에서도 고장 간 평균 시간(MTBF)과 고장까지의 평균 시간(MTTF)은 종종 혼동되는 두 가지 중요한 용어입니다.
MTBF는 수리 가능한 시스템에 대한 주요 지표이고, MTTF는 수리 불가능한 시스템에 대한 예상 고장 시간입니다.
MTBF, 또는 평균 고장 간격은 정상적인 작동 조건에서 기계 또는 전자 시스템이 고장 날 때까지 예상되는 시간입니다. 엔지니어는 이 측정 항목을 통해 다음 오류가 발생하기 전까지 시스템이 얼마나 오래 작동할 수 있을지 추정할 수 있습니다. 이와 대조적으로 MTTF는 수리 불가능한 시스템의 고장 시간을 예측한 것입니다. 두 가지의 주요 차이점은 MTBF가 시스템을 수리할 수 있는 상황과 관련이 있는 반면, MTTF는 시스템의 일회성 수명에 초점을 맞춘다는 것입니다.
이러한 용어를 이해하는 것은 설계할 때 단순히 이론적인 문제가 아닙니다. 이는 설계 선택과 향후 유지 관리 전략에 영향을 미칩니다. 제품의 MTBF가 높으면 제품의 신뢰성이 높다는 것을 의미하며, 이는 소비자에게 매력적입니다. 그러나 이러한 숫자에만 의존하면 해당 값이 실제 작동 조건이 아닌 통계적 모델만을 반영할 수 있어 심각한 설계 오류가 발생할 수 있습니다.
MTBF 계산은 수리 시간과 고장률을 기반으로 하지만, 이를 위해서는 일관된 고장 정의가 필요합니다.
제조업을 예로 들면, MTBF는 중요한 성과 지표로 사용될 수 있습니다. 이를 통해 경영진은 장비의 안정성과 운영 효율성을 평가하고, 이를 통해 유지 보수 전략을 조정하고 전반적인 생산성을 개선할 수 있습니다. 전체 생산 유지 관리(TPM) 구현에 MTBF 개념을 통합하면 고장 발생을 예측할 수 있을 뿐만 아니라 예방 유지 관리를 수행하여 계획되지 않은 가동 중지 시간을 크게 줄일 수 있습니다.
또한 MTTF 개념은 유지보수 및 운영 계획에도 적용됩니다. 전자 제품이나 가전제품과 같은 소비재의 경우, 소비자는 종종 제품 수명에 대한 기대를 갖습니다. 디자이너는 이러한 기대를 신중하게 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 고객 불만과 브랜드 신뢰도 저하로 이어질 수 있습니다.
디자인 결정은 데이터에만 근거하는 것이 아니라 시장 수요와 사용자 경험도 고려해야 합니다.
실제로 진짜 과제는 이런 숫자를 토대로 올바른 사업 결정을 내리는 방법에 있습니다. MTBF가 높더라도 반드시 더 오래 지속된다는 것은 아닙니다. 반대로, MTTF를 과소평가하면 설계에 불필요한 문제가 생길 수 있습니다. 향후 설계에서는 제품 개발자가 과거 데이터와 실시간 데이터를 토대로 이러한 숫자를 수정하고, 신제품을 지속적으로 개선하기 위한 지침을 제공해야 합니다.
요약하자면 MTBF와 MTTF의 차이를 이해하는 것은 정확한 측정의 일부로서 뿐만 아니라 전반적인 제품 품질과 고객 만족도에 영향을 미치는 핵심 요소로서 중요합니다. 기술이 발전함에 따라 우리는 이러한 측정 항목의 의미를 끊임없이 검토하고 반성하며, 이를 제품 디자인에 적용해야 합니다.
그렇다면 실제로 이러한 측정 항목을 어떻게 사용하여 작업에서 디자인 결정을 개선할 수 있을까요?