MTBF è un calcolo utilizzato per prevedere il tempo tra i guasti di un pezzo di macchinario. Qui di seguito, discuteremo il calcolo MTBF, trappole MTBF di essere a conoscenza e come migliorare il vostro MTBF.

Che cos’è MTBF?

Il tempo medio tra i guasti (MTBF) è una previsione del tempo tra i guasti innati di un pezzo di macchinario durante le normali ore di funzionamento., In altre parole, MTBF è una metrica di manutenzione, rappresentata in ore, che mostra per quanto tempo un pezzo di apparecchiatura funziona senza interruzioni. È importante notare che MTBF viene utilizzato solo per oggetti riparabili e come uno strumento per aiutare a pianificare l’inevitabilità della riparazione delle attrezzature chiave.

Prima di calcolare MTBF, è necessario capire come influisce sull’affidabilità e sulla disponibilità. Avere alta affidabilità e disponibilità di solito vanno insieme, ma i termini non sono intercambiabili., L’affidabilità è la capacità di un bene o componente di svolgere le sue funzioni richieste in determinate condizioni per un periodo di tempo predeterminato. In altre parole, è la probabilità che un pezzo di macchinario faccia ciò che è destinato a fare senza guasti. Pensate a un aereo; la sua missione è quella di completare in modo sicuro un volo e ottenere i passeggeri a destinazione senza guasti catastrofici.

La disponibilità è il momento in cui un asset o un componente è operativo e accessibile quando è necessario per l’uso., In altre parole, è la probabilità che un pezzo di macchinario sia in uno stato per svolgere la sua funzione prevista in un dato momento. La disponibilità è determinata dall’affidabilità di un sistema e dal suo tempo di ripristino quando si verifica un errore. La disponibilità viene solitamente esaminata in tandem con l’affidabilità perché, una volta che si verifica un errore, la variabile critica passa a far funzionare l’asset il più rapidamente possibile.

MTBF è una misura di base dell’affidabilità di un sistema; maggiore è il MTBF, maggiore è l’affidabilità di un prodotto., Questa relazione è illustrata nell’equazione: Affidabilità = e(tempo/MTBF).

Ci sono alcune varianti di MTBF che potresti incontrare. Sono il tempo medio tra l’interruzione del sistema (MTBSA), il tempo medio tra guasti critici (MTBCF) e il tempo medio tra la rimozione non programmata (MTBUR). Molto probabilmente vedrai queste variazioni quando differenzierai tra errori critici e non critici.

Calcolo MTBF

MTBF viene calcolato prendendo il tempo totale in esecuzione di un asset (uptime) e dividendolo per il numero di guasti verificatisi nello stesso periodo di tempo.,

MTBF = Uptime totale / # di guasti

Suddiviso, il calcolo MTBF potrebbe essere simile a questo:

• Trova il tempo di attività totale: immagina di avere un magazzino pieno di widget e 40 di essi sono stati testati per 400 ore ciascuno. Le ore totali trascorse test pari a 16.000 ore (40 x 400 = 16.000).
• Calcola il numero di errori: identifica il numero di errori sull’intero numero di widget testati. Per questo esempio, si consideri che ci sono stati errori di widget 20.,
• Calcola MTBF: Ora che sappiamo che il test è stato eseguito per 16.000 ore con 20 errori di widget, possiamo calcolare MTBF: 16.000 ore / 20 errori = 800 ore.

Quindi, cosa ci dice questo? In questo esempio, MTBF non suggerisce che ogni widget dovrebbe durare 800 ore. Sta dicendo che se si esegue un gruppo di widget, il tempo medio tra errori all’interno del gruppo testato è di 800 ore. In altre parole, MTBF non ha lo scopo di prevedere il comportamento di un singolo componente; predice il comportamento di un gruppo di componenti.,

È importante capire che quando si definisce “tempo”, potrebbe non sempre significare l’ora dell’orologio; potrebbe essere l’ora in cui il sistema viene effettivamente utilizzato. Ad esempio, si può avere una macchina che è stato eseguito otto ore al giorno che potrebbe durare tre volte più a lungo come la stessa macchina in esecuzione 24 ore al giorno. L’MTBF per entrambe le macchine è lo stesso perché entrambe hanno sopportato lo stesso numero di ore di funzionamento.

Diamo un’occhiata a un altro esempio del calcolo MTBF. Diciamo che hai una macchina imbottigliatrice progettata per funzionare per 12 ore al giorno., L’imbottigliatrice si rompe dopo aver funzionato normalmente per 10 giorni. L’MTBF in questo esempio è di 120 ore.

MTBF = (12 ore al giorno x 10 giorni)/1 ripartizione = 120 ore

Il calcolo MTBF richiede più passaggi quando si hanno periodi di tempo più lunghi con l’aumento delle occorrenze di guasti. Ad esempio, diciamo che l’imbottigliatrice che funziona per 12 ore al giorno fallisce due volte in 10 giorni. Il primo guasto si è verificato 20 ore dall’ora di inizio e ha richiesto due ore per la riparazione. Il secondo errore è avvenuto 60 ore dall’ora di inizio e ha richiesto tre ore per la riparazione., Il calcolo del tempo di attività totale per l’equazione MTBF richiede l’aggiunta di 20 (periodo di attività iniziale), 18 (inizio del primo periodo di inattività meno la fine del primo periodo di inattività) e 57 ore (inizio del secondo periodo di inattività meno la fine del periodo di inattività).

Fraintendimento MTBF

Uno dei più grandi equivoci su MTBF è che è la stessa cosa del numero di ore di funzionamento prima del guasto o “vita di servizio.”Se ottieni un numero MTBF estremamente alto (non raro), potresti pensare che non c’è modo che il sistema possa funzionare così a lungo senza un guasto., La ragione per i numeri MTBF elevati è perché si basano principalmente sul tasso di fallimento dell’asset quando quell’asset è ancora nella sua vita “normale” o “utile”, supponendo che fallirà a quel ritmo per sempre. È per questo motivo che non dovrebbe esserci alcuna correlazione tra vita di servizio e MTBF. Potete avere un pezzo di attrezzatura con un MTBF molto alto ma un tempo di impiego previsto basso.

Un buon esempio di questo è presentato da Wendy Torell e Victor Avelar nel loro white paper Mean Time Between Failure: Explanation Standards using human beings. Supponiamo di avere 500.000 25enni in una popolazione campione., Nell’arco di un anno, vengono raccolti dati sui fallimenti (morti) per questa popolazione. La vita operativa della popolazione è di 500.000 x 1 anno = 500.000 persone anni. Nel corso dell’anno, 625 persone hanno fallito (sono morte). Questo porta il tasso di fallimento a 625 fallimenti / 500.000 persone anni = 0,125% / anno. Quindi, il nostro MTBF è 1 / 0.00125 = 800 anni.

Questo ci mostra che, anche se gli umani di 25 anni hanno alti valori MTBF, la loro aspettativa di vita (tasso di servizio) è molto più breve e non è correlata.

Gli esseri umani, come le macchine, non presentano un tasso di fallimento costante., Man mano che gli esseri umani invecchiano, si verificano più fallimenti (i nostri corpi si consumano). Poiché questo è il caso, l’unico modo per calcolare MTBF in modo che si correli con la vita di servizio sarebbe aspettare che l’intera popolazione di 25 anni raggiunga la fine della loro vita; quindi la durata media della vita può essere calcolata. Questo pone quel numero a circa 75-80 anni.

Quindi, l’MTBF per i 25enni è 80 o 800? Torell e Avelar spiegano che si tratta di ipotesi. In questo caso, il MTBF di 80 anni riflette più accuratamente la vita del prodotto (esseri umani)., Quando si tratta di cose come il monitoraggio dei prodotti da macchinari, hai molte più variabili, la più grande delle quali è il tempo.

Come migliorare MTBF

Gli impatti del guasto della macchina possono essere significativi. Porta a perdita di produzione e aumento del tempo dedicato alla manutenzione. Arrivare alla causa principale dei guasti è il modo migliore per trovare, mitigare o addirittura prevenire eventi futuri, il tutto aumentando il MTBF nel processo. Ci sono alcuni modi per aumentare MTBF.,

• Migliorare i processi di manutenzione preventiva: un piano di manutenzione preventiva ben congegnato può migliorare notevolmente il vostro MTBF. Ogni volta che puoi essere proattivo invece di reattivo quando si tratta di manutenzione, ti dà la possibilità di fermare i guasti prima che accadano. Un piano di manutenzione preventiva mal eseguito può effettivamente avere l’effetto opposto su MTBF. La scarsa formazione, la mancanza di manuali e liste di controllo mal progettati possono portare a guasti rapidi.,
• Condurre un’analisi delle cause principali: capire perché qualcosa non è riuscito ti dà la chiave per evitare che il fallimento accada in futuro o almeno accada come spesso. Come la manutenzione preventiva, l’analisi delle cause alla radice può indirettamente aumentare MTBF arrivando con una soluzione a lungo termine. Ad esempio, se si nota una parte non riesce abbastanza frequentemente, si può guardare per vedere se è possibile sostituirlo con una parte di qualità superiore.,
• Stabilire la manutenzione basata sulle condizioni: se si ha la possibilità di mettere in atto un sistema di allarme rapido per rilevare i problemi delle apparecchiature prima che portino a guasti, è potenzialmente possibile aumentare MTBF e ridurre i tempi di inattività. Anche se non è sempre facile stabilire un piano di manutenzione basato sulle condizioni, è possibile iniziare implementando un piano di manutenzione produttiva totale.

Potenziali problemi con MTBF

È importante conoscere i potenziali problemi che potrebbero derivare da un calcolo MTBF quando lo si utilizza per l’analisi dell’affidabilità., MTBF può variare a seconda di come si definiscono determinate cose come ” guasto “e” tempo di funzionamento”, nonché se si misurano singoli pezzi di apparecchiature o un intero processo.

• MTBF assume un tasso di errore costante: parte della tua equazione MTBF sta arrivando con il numero di errori. Il problema con questo si presenta quando ci sono cose fuori dal tuo controllo che si traducono in guasti, come tempeste che causano un’interruzione di corrente, cortocircuiti dovuti a inondazioni, ecc. Questi sono a volte indicati come” atti di Dio ” e possono lasciare la definizione di fallimento aperta all’interpretazione., Un fallimento è solo un guasto? È un fallimento in qualsiasi momento la produzione si ferma, non importa la causa? Dovresti includere ogni tipo di errore quando calcoli MTBF, dandoti un valore MTBF inferiore? O dovresti tralasciare alcune categorie di arresti, risultando in un valore MTBF più alto? Assicurati di sapere quali errori sono inclusi nel calcolo di MTBF e perché sono stati scelti questi errori.
• Definizioni diverse del tempo di funzionamento: quando si considera operativo un asset nel proprio impianto?, Data la nozione che le parti o i componenti sono degradati dallo stress che sopportano durante il funzionamento, maggiore è lo stress, maggiore è l’impatto della vita operativa della parte. Un grande esempio di questo è una macchina ferma a un semaforo rosso. Quando si è seduti a un semaforo rosso, il cambio e la trasmissione della vettura non vengono utilizzati, quindi il motore funziona sotto la minima quantità di stress e subisce poca usura. Se dovessi calcolare l’MTBF della macchina al minimo, includeresti i suoi tempi di inattività fermati alle luci rosse o solo i tempi in cui sta accelerando e funzionando ad alti tassi di velocità?,

  Seguendo queste stesse linee, dovresti considerare il tempo di funzionamento per la tua attrezzatura come ogni volta che l’apparecchiatura viene accesa o solo quando funziona con carichi di lavoro normali? Se si sceglie di utilizzare il primo per il calcolo MTBF, il valore MTBF sarebbe più alto, ma tale valore non sarebbe rappresentativo di macchinari in continuo funzionamento con carichi di lavoro normali e quasi mai al minimo. Ecco perché è importante definire il tempo di funzionamento per tutte le risorse che si intende utilizzare con MTBF.,

• Scelta dell’apparecchiatura da monitorare (cattivi attori): È inoltre necessario determinare se si desidera misurare l’intero processo o i singoli pezzi di apparecchiatura all’interno di tale processo. Una cosa da notare qui è che un intero processo subisce ogni volta che un asset critico fallisce. Queste attività critiche sono indicate come “cattivi attori” e dovrebbero essere contrassegnate come causa di una perdita in MTBF.

  Coloro che scelgono di misurare un intero processo per un calcolo MTBF spesso trovano di non poter raggiungere un valore MTBF elevato a causa di “cattivi attori.,”Si consiglia di testare ogni apparecchiatura per eliminare questo problema.

Se si considerano questi potenziali problemi in anticipo, MTBF può ancora essere uno strumento utile per valutare l’affidabilità delle risorse.