آخر تحديث: 2026-07-13

MTBF وMTTR والتوفر

ثلاثة أرقام تلخّص مدى موثوقية أي نظام قابل للإصلاح: كم يعمل بين الأعطال، وكم يستغرق ليعود، وما نسبة الوقت الذي يكون فيه متاحاً فعلاً. يلتقط MTBF (متوسط الزمن بين الأعطال) الأول، وMTTR (متوسط زمن الإصلاح) الثاني، ويجمع التوفر بينهما في الرقم الوحيد الذي تُكتب عليه معظم أهداف التشغيل واتفاقيات مستوى الخدمة. وبإدخال بيانات ميدانية حقيقية — إجمالي وقت التشغيل وعدد الأعطال وإجمالي وقت الإصلاح — في هذه الصيغ، يتحوّل سجل الصيانة إلى مؤشرات الموثوقية المستخدَمة في العتاد والبنية التحتية لتقنية المعلومات والتصنيع.

الصيغ

لنظام قابل للإصلاح روقب على مدى فترة، بعدد أعطال $n$، وإجمالي وقت تشغيل $T$، وإجمالي وقت إصلاح $T_r$:

التوفر في الحالة المستقرة هو حصة الوقت التي يعمل فيها النظام على مدى دورة كاملة من العطل والإصلاح:

وخلال طور العمر النافع من منحنى حوض الاستحمام يكون معدل الأعطال ثابتاً ومساوياً لمقلوب MTBF:

ولأن التوفر نسبة، فإن اختيار وحدة الزمن يُختصر — يكفي أن يُعبَّر عن MTBF وMTTR بالوحدة نفسها. أما وقت التوقف المتوقع خلال سنة فيتبع مباشرة من $(1 - A)$ مضروباً في عدد ساعات السنة.

مثال محلول

خادم يسجّل 10,000 ساعة تشغيل مع 5 أعطال وإجمالي وقت إصلاح قدره 10 ساعات:

عند توفر قدره 99.9001% يُتوقع أن يكون النظام متوقفاً نحو 8.76 ساعة على مدى سنة كاملة. وتقصير متوسط الإصلاح من ساعتين إلى 30 دقيقة — دون المساس بـ MTBF — يرفع التوفر إلى نحو 99.975% ويخفض التوقف السنوي إلى نحو 2.2 ساعة، ولهذا تكون قابلية الصيانة بأهمية المتانة.

MTBF مقابل MTTF

كثيراً ما يُخلط بين المصطلحين. يُعرَّف MTBF للأنظمة القابلة للإصلاح ويقيس متوسط الزمن بين الأعطال المتتالية، مفترضاً ضمناً أن العنصر يُصلَح ويُعاد إلى الخدمة. أما MTTF (متوسط الزمن حتى العطل) فيُعرَّف للعناصر غير القابلة للإصلاح — منصهر، أو محمل، أو قرص يُستبدل بدلاً من إصلاحه — ويقيس متوسط الزمن حتى العطل الوحيد الذي يُنهي عمر العنصر. وعندما يكون وقت الإصلاح صغيراً مقارنة بوقت التشغيل يتقارب الرقمان، لكنهما يجيبان عن سؤالين مختلفين: MTBF يتعلق بمدى تكرار الإصلاح، وMTTF بمدة صمود الوحدة.

تفسير معدل الأعطال

معدل الأعطال $\lambda$ هو عدد الأعطال المتوقعة لكل وحدة زمن. وتصمد علاقة المقلوب $\lambda = 1 / \text{MTBF}$ في ظل النموذج الأُسّي الذي يفترض خطراً ثابتاً — أي أن الأعطال متساوية الاحتمال في أي لحظة. وهذا الافتراض واقعي فقط في الجزء الأوسط المستوي من منحنى حوض الاستحمام، بين الأعطال المبكرة والتآكل في نهاية العمر. وكثيراً ما تعطي أوراق بيانات المكونات المعدل بوحدة FIT (الأعطال في الزمن)، حيث تساوي وحدة FIT عطلاً واحداً لكل مليار ساعة جهاز، وهي مريحة للقطع الإلكترونية العالية الموثوقية.

القيود

تصف هذه الصيغ متوسطات على المدى الطويل، لا ضمانات: فـ MTBF قدره 2,000 ساعة لا يعِد بأن وحدة بعينها ستعمل 2,000 ساعة قبل أن تتعطل. كما يتجاهل التوفر في الحالة المستقرة متى يقع التوقف — فقد يعطي انقطاع طويل وانقطاعات قصيرة كثيرة الرقمَ نفسه لكن بأثر مختلف تماماً على المستخدمين. ويحسب التوفر هنا الأعطال والإصلاحات غير المخطَّطة فقط؛ أما نوافذ الصيانة المجدوَلة، ومهل توريد قطع الغيار، وتأخّر الاكتشاف، فيلزم إدراجها في MTTR أو معالجتها على حدة تبعاً لكيفية تعريف الهدف. وللأنظمة المكوَّنة من عدة مكونات على التوالي أو التوازي، اجمع توفر كل قطعة بنموذج تركيب بدلاً من حساب متوسط قيم النظام المفرد هذه.