Hubungan antara keandalan (R) dan laju kegagalan sistem (
) dituliskan dengan persamaan:
Dengan:
- t = waktu operasi (jam)
- = kecepatan kegagalan sistem adalah jumlah dari semua kegagalan komponen (per jam);
- e = basis logaritma,
- R = keandalan dalam waktu t.
Maksud dari rumus itu ialah, bahwa peluang dari tidak adanya kegagalan sistem dalam waktu t merupakan fungsi eksponensial dari waktu tersebut. Dengan kata lain, makin lama sistem dioperasikan, keandalannya akan menjadi berkurang dan peluang kegagalannya akan naik.
Gambar 2.29 berikut menunjukkan grafik R terhadap t yang terbagi dalam interval m, menunjukkan bila t = m, yakni waktu operasi sama dengan MTBF, peluang keberhasilan operasi akan turun mendekati 0.37 atau 37%. Hanya bila waktu operasi relatif lebih pendek daripada MTBF, maka keandalan menjadi tinggi.
Sebagai contoh, suatu sistem radar angkatan laut mempunyai estimasi MTBF 10.000 jam. Berapa peluang keberhasilan untuk waktu misi 100, 2000 dan 5000 jam?
Untuk:
Jadi R tak mungkin berharga 1 karena itu berarti tak pernah gagal. Beberapa cara untuk memper baiki Keandalan (R) adalah dengan:
Derating
mengoperasikan komponen dibawah batas maksimumnya. Contohnya: menggunakan resistor ½ Watt untuk rangkaian yang sebenarnya hanya butuh resistor ¼ Watt.
Redundancy
Menyambungkan suatu unit ke unit yang lain yang sama fungsinya, sehingga kalau yang satu gagal yang lain akan mengambil alih fungsinya. Biasanya unit ini terpasang secara parallel.
Ada dua cara redundancy:
1. Aktif: bila suatu unit stand by hidup mengikuti suatu kegagalan. Contohnya: UPS terpasang pada komputer, lampu darurat AC yang selalu siap menyala apabila tegangan AC mati dll.
2. Pasif: bila elemen-elemennya bersekutu membagi beban atau melaksanakan fungsinya secara terpisah. Contohnya: generator pada gedung perkantoran yang tersedia tapi tidak dijalankan dan tidak otomatis.
Untuk menghitung Keandalan ( R ) jika dua unit / sistem masing-masing keandalannya Rx dan Ry terpasang:
Contohnya
Sebuah catu daya, osilator dan penguat, semua digunakan dalam suatu sistem sederhana dipasang seri. Hitung keandalan masingmasing unit dan sistem untuk periode operasi 1000 jam, jika MTBF nya 20.000 jam, 100.000 dan 50.000 jam.
