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Libelle IT-Glossar Teil 9: Was bedeutet der Begriff „Mean Time Between Failures“?

Die Zuverlässigkeit eines IT- und Softwareprodukts ist eine Eigenschaft, welche schon immer im Fokus der Entwicklung steht. So sollen Hardware- aber auch Software-Komponenten ihre zugewiesene Funktion in einem bestimmten Zeitintervall vollständig erfüllen. Allgemein spricht man hier von der Betriebsdauer einer Komponente zwischen Ausfällen. Der Fachbegriff hierfür lautet: „Mean Time Between Failures“ (MTBF).

Definition der Mean Time Between Failures (MTBF)

Mean Time Between Failures gilt somit als Maßeinheit für die Zuverlässigkeit von Software- und Systemkomponenten. Dabei handelt es ich nicht um einen absoluten Wert, sondern um einen mittleren Wert. Das bedeutet, dass mit Hilfe des MTBFs eine zentrale Tendenz bestimmt werden kann, welche die Zuverlässigkeit des Datensatz einer bestimmten Komponente beschreibt (siehe Abbildung). (Quelle)

Abb. Eigene Abbildung nach (Quelle)

Der Mean Time Between Failures liegt dabei schätzungsweise, bei den meisten Komponenten bei tausend oder zehntausend Stunden, bis es zu einem Ausfall der jeweiligen Hardware oder Software kommt. Die vordefinierte MTBF dient in der Entwicklung somit oft als Ziel bzw. Grundlage für neue Produkte. Dabei sind intensive „Belastungstest“ bestehender Produkte wichtig, um die Mean Time Between Failures stetig zu verbessern.

Doch welche Beispiele gibt es konkret für die Mean Time Between Failures?

Beispiele für die Mean Time Between Failures

Im Hardware-Bereich ist ein gängiges Beispiel die Laufzeit eines Produkts. Konkret: eine Festplatte hat beispielsweise einen MTBF von rund 300.000 Stunden. Der Mean Time Between Failures dient somit auch als Indikator für Kunden beim Kauf eines Produkts. So werben auch viele Hersteller mit dem hohen MTBF ihrer Produkte. Dies zielt besonders auf den aktuellen Megatrend Nachhaltigkeit und die Langlebigkeit von Produkten ab, welcher in der heutigen Konsum-Gesellschaft einen immer größeren Stellenwert einnimmt. (Quelle)

Im Software-Bereich liegt der Fokus des Mean Time Between Failures auf der Wahrscheinlichkeit einer fehlerfreien Software-Anwendung. Den Rahmen bilden hierfür eine spezifizierte Zeitdauer und die Umgebungsbedingungen. Da Software-Anwendungen nicht von materieller Natur sind, erliegen sie auch keinen Verschleißmechanismen, wie es bei Hardware-Komponenten oft der Fall ist. Somit ist die Fehlerrate unabhängig von Faktoren wie Alter oder Häufigkeit der Nutzung.

Die drei allgemeinen Fehlerarten im Software-Bereich sind:

  • Fehlerhafte Anforderung: Alle Fehler innerhalb einer Software-Anforderung, die die Umgebungsbedingungen, in der die Software verwendet wird, spezifiziert
  • Auslegungsfehler: Fehlerhafte Auslegung bezogen auf die spezifizierte Anforderung
  • Programmfehler: Fehler der Programmierung hinsichtlich Übereinstimmung mit dem Software-Entwurf (Quelle)

Trotzdem ist Software nicht unabhängig von Hardware, da diese meist auf Hardware-Komponenten implementiert wird und somit eine gewisse Abhängigkeit entsteht. So können sich Hardware-Fehlerquellen negativ auf die Fehlerrate einer Software auswirken.

Runtergebrochen auf eine technische Anlage eines Unternehmens könnte folgendes Beispiel verdeutlichen, wie sich die Mean Time Between Failures innerhalb eines solchen Betriebs berechnen lässt:

Eine Anlage kann beispielsweise in einem Jahr 1.000 Stunden in Betrieb gewesen sein. Im Laufe dieses Jahres ist diese Anlage achtmal ausgefallen. Somit beträgt die MTBF für dieses Gerät 125 Stunden.

Um eine genaue Messung der MTBF zu erhalten, müssen Sie Daten über die tatsächliche Leistung der Anlage sammeln. Jede Anlage arbeitet unter anderen Bedingungen und wird von menschlichen Faktoren beeinflusst, wie z. B. Design, Montage, Wartung, Softwarefehler und mehr.

Optimierungsmöglichkeiten für Unternehmen

Solche Ausfälle sind somit auch aus wirtschaftlicher Sicht ein Problem, mit welchen sich Unternehmen auseinandersetzen müssen. Daher gilt der Mean Time Between Failures oft auch als Grundlage für einen Service- oder Wartungsplan des jeweiligen Produkts. So könnte man auch sagen, dass der MTBF als generelle Zeitspanne bis zum Ausfall der Komponente dient. So ist die Messung des MTBF eine Möglichkeit, mehr Informationen über einen möglichen Ausfall zu erhalten und die Auswirkungen zu vermindern.  Die Berechnung der mittleren Zeit zwischen zwei Ausfällen ist eine Möglichkeit, ungeplante Ausfallzeiten in Ihrem Unternehmen zu vermeiden. Es gibt Dutzende von Gründen, warum eine Anlage ausfallen kann. Eine Bestandsaufnahme der Symptome ist der erste Schritt zur Diagnose und Behebung des Problems.

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