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MTBF: uma visão geral completa

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MTBF é um cálculo utilizado para prever o tempo entre falhas de uma peça de máquina. Abaixo, discutiremos o cálculo do MTBF, as armadilhas MTBF para estar ciente e como melhorar o seu MTBF.

o que é MTBF?

o tempo médio entre avarias (MTBF) é uma previsão do tempo entre as avarias inatas de uma peça de máquina durante as horas normais de funcionamento., Em outras palavras, o MTBF é uma métrica de manutenção, representada em horas, mostrando quanto tempo uma peça de equipamento opera sem interrupção. É importante notar que o MTBF é usado apenas para itens reparáveis e como uma ferramenta para ajudar a planejar a inevitabilidade da reparação de equipamentos chave.antes de calcular o MTBF, tem de compreender como afecta a fiabilidade e a disponibilidade. Ter alta confiabilidade e disponibilidade geralmente andam juntas, mas os Termos não são intercambiáveis., A fiabilidade é a capacidade de um activo ou componente para desempenhar as suas funções requeridas em determinadas condições durante um período de tempo pré-determinado. Por outras palavras, é provável que uma máquina faça o que deve fazer sem falhas. Pense em um avião; sua missão é completar um voo com segurança e levar os passageiros para o seu destino sem falhas catastróficas.a disponibilidade é o momento em que um activo ou componente está operacional e acessível quando é necessário para utilização., Por outras palavras, é provável que uma peça de maquinaria esteja num estado para desempenhar a sua função pretendida a qualquer momento. A disponibilidade é determinada pela confiabilidade de um sistema e seu tempo de recuperação quando uma falha ocorre. A disponibilidade é geralmente vista em conjunto com a confiabilidade porque, uma vez que uma falha ocorre, a variável crítica muda para colocar o ativo em funcionamento o mais rápido possível.

MTBF é uma medida básica da confiabilidade de um sistema; quanto maior a MTBF, maior a confiabilidade de um produto., Esta relação é ilustrada na equação: confiabilidade = e (tempo/MTBF).existem algumas variações de MTBF que você pode encontrar. São o tempo médio entre os abortos do sistema( MTBSA), o tempo médio entre as falhas críticas (MTBCF) e o tempo médio entre a remoção não programada (MTBUR). Você provavelmente verá essas variações ao diferenciar entre falhas críticas e não críticas.o cálculo de

MTBF

MTBF é calculado tomando o tempo total de funcionamento de um activo (tempo de funcionamento) e dividindo-o pelo número de desagregações que ocorreram durante esse mesmo período de tempo.,

MTBF = tempo de funcionamento Total / # das desagregações

desagregadas, o cálculo do MTBF pode parecer o seguinte:

  • Encontre o tempo de funcionamento total: Imagine que tem um armazém cheio de elementos, e 40 deles foram testados durante 400 horas cada. O total de horas gastas testando igual a 16.000 horas (40 x 400 = 16.000).
  • Descubra o número de falhas: identifique o número de falhas em todo o número de widgets testados. Por este exemplo, considere que houve 20 falhas de widget.,
  • Calcule MTBF: agora que sabemos que os testes foram realizados por 16.000 horas com 20 falhas de widget, podemos calcular MTBF: 16.000 horas / 20 falhas = 800 horas.então, o que é que isto nos diz? Neste exemplo, o MTBF não está sugerindo que cada widget deve durar 800 horas. É dizer que se você executar um grupo de widgets, o tempo médio entre Falhas dentro do grupo testado é de 800 horas. Em outras palavras, o MTBF não é destinado a prever o comportamento de um único componente; ele prevê o comportamento de um grupo de componentes.,

    é importante entender que ao definir “tempo”, pode não significar sempre tempo de relógio; pode ser o tempo em que o sistema está realmente sendo usado. Por exemplo, você pode ter uma máquina que foi executado oito horas por dia que pode durar três vezes, desde que a mesma máquina exatamente funcionando 24 horas por dia. O MTBF para ambas as máquinas é o mesmo porque ambos suportaram o mesmo número de horas de funcionamento.

    vamos olhar para outro exemplo do cálculo MTBF. Digamos que tem uma máquina de engarrafamento concebida para funcionar durante 12 horas por dia., A máquina de engarrafamento avaria depois de funcionar normalmente durante 10 dias. O MTBF neste exemplo é de 120 horas.

    MTBF = (12 horas por dia x 10 dias)/1 discriminação = 120 horas

    o cálculo da MTBF requer mais passos quando se tem períodos de tempo mais longos com ocorrências crescentes de falhas. Por exemplo, digamos que a máquina de engarrafamento que funciona durante 12 horas por dia falha duas vezes em 10 dias. A primeira falha ocorreu 20 horas desde o início e levou duas horas para reparar. A segunda falha aconteceu 60 horas desde o início e levou três horas para reparar., O cálculo do tempo de funcionamento total para a equação de MTBF requer a adição de 20 (período inicial de uptime), 18 (início do primeiro período de inatividade menos fim do primeiro período de inatividade) e 57 horas (Início do segundo período de inatividade menos fim do período de inatividade).

    mal-entendido MTBF

    um dos maiores equívocos sobre MTBF é que é a mesma coisa que o número de horas de funcionamento antes de falha ou “vida útil.”Se você obter um número extremamente alto de MTBF (não incomum), você pode pensar que não há nenhuma maneira do sistema pode operar tanto tempo sem uma falha., A razão para números elevados do MTBF é porque eles são principalmente baseados na taxa de falha do ativo quando esse ativo ainda está em sua vida “normal” ou “útil”, assumindo que ele vai falhar a essa taxa para sempre. É por esta razão que não deve haver correlação entre a vida útil e a MTBF. Você pode ter uma peça de equipamento com uma MTBF muito alta, mas uma vida útil baixa esperada.

    um bom exemplo disso é apresentado por Wendy Torell e Victor Avelar em seu tempo médio de papel branco entre falha: padrões de explicação usando seres humanos. Digamos que tem 500 mil crianças de 25 anos numa população de amostra., Ao longo de um ano, são recolhidos dados sobre falhas (mortes) desta população. A vida operacional da população é de 500.000 x 1 ano = 500.000 anos de pessoas. Ao longo do ano, 625 pessoas falharam (morreram). Isso faz com que a taxa de insucesso seja de 625 fracassos / 500.000 anos = 0,125% / ano. Então, o nosso MTBF é 1 / 0.00125 = 800 anos.isto mostra – nos que, embora os seres humanos de 25 anos tenham valores elevados de MTBF, a sua esperança de vida (taxa de serviço) é muito mais curta e não se correlaciona.os seres humanos, como as máquinas, não apresentam uma taxa de falha constante., À medida que os seres humanos envelhecem, mais falhas ocorrem (nossos corpos desgastam). Uma vez que este é o caso, a única maneira de calcular o MTBF para que ele se correlacione com a vida útil seria esperar que toda a população de 25 anos de idade para chegar ao fim de sua vida; então, o tempo de vida médio pode ser calculado. Isto coloca esse número em cerca de 75-80 anos.então, o MTBF para crianças de 25 anos é 80 ou 800? O Torell e o Avelar explicam que se trata de suposições. Neste caso, o MTBF de 80 anos reflete com mais precisão a vida do produto (humanos)., Quando se trata de coisas como rastrear produtos de máquinas, você tem muitas mais variáveis, A maior das quais é o tempo.

    como melhorar o MTBF

    os impactos da falha da máquina podem ser significativos. Leva à perda de produção e ao aumento do tempo gasto na manutenção. Chegar à causa principal das falhas é a melhor maneira de encontrar, mitigar ou até mesmo prevenir futuras ocorrências, tudo ao mesmo tempo em que aumenta o seu MTBF no processo. Há algumas maneiras de aumentar a MTBF.,

    • melhorar os processos de manutenção preventiva: um plano de manutenção preventiva bem pensado pode melhorar muito o seu MTBF. Sempre que você pode ser proativo em vez de reativo quando se trata de manutenção, ele lhe dá uma chance de parar falhas antes que elas aconteçam. Um plano de manutenção preventiva mal executado pode, na verdade, ter o efeito oposto no MTBF. A falta de formação, a falta de manuais e listas de verificação ou a sua concepção deficiente podem conduzir a avarias rápidas.,
    • realizar uma análise de causa raiz: descobrir por que algo falhou lhe dá a chave para evitar que essa falha aconteça no futuro ou pelo menos de acontecer tantas vezes. Tal como a manutenção preventiva, a análise de causas profundas pode indirectamente aumentar o MTBF, apresentando uma solução a longo prazo. Por exemplo, se você notar que uma parte falha com bastante frequência, você pode olhar para ver se você pode substituí-la por uma parte de maior qualidade.,se tiver a capacidade de pôr em prática um sistema de alerta precoce para detectar problemas de equipamento antes de estes conduzirem a falhas, pode potencialmente aumentar o MTBF e reduzir o tempo de inactividade. Embora nem sempre seja fácil estabelecer um plano de manutenção baseado em condições, você pode começar por implementar um plano de manutenção produtivo total.

    potenciais problemas com o MTBF

    é importante conhecer as potenciais questões que podem surgir de um cálculo do MTBF ao usá-lo para análise de fiabilidade., O MTBF pode diferir dependendo de como você define certas coisas como “falha” e “tempo de operação”, bem como se você mede peças individuais de equipamento ou todo um processo.

    • MTBF assume uma taxa de falha constante: parte da sua equação de MTBF está chegando com o número de falhas. O problema com isso mostra-se quando há coisas fora de seu controle que resultam em falhas, tais como tempestades causando uma falha de energia, curto-circuitos devido a enchentes, etc. Estas são por vezes referidas como “atos de Deus” e podem deixar a definição de falha aberta à interpretação., Um fracasso é apenas um colapso? Será um fracasso qualquer vez que a produção pára, não importa a causa? Deve incluir todos os tipos de falhas no cálculo do MTBF, dando-lhe um valor mais baixo do MTBF? Ou deve deixar de fora certas categorias de paragens, resultando num valor mais elevado de MTBF? Certifique-se de que sabe quais são as falhas incluídas no cálculo do MTBF e por que essas falhas foram escolhidas.definição diferente do tempo de funcionamento: quando considera que um activo da sua fábrica está a funcionar?, Dada a noção de que as peças ou componentes são degradados pela tensão que suportam durante a operação, quanto maior a tensão, maior o impacto da vida operacional da peça. Um grande exemplo disso é um carro parado em um sinal vermelho. Quando sentado em uma luz vermelha, a caixa de velocidades do carro e drivetrain não estão sendo usados, então o motor está funcionando sob a menor quantidade de estresse e sofrendo pouco desgaste. Se você calculasse o MTBF do carro de marcha lenta SEM carga, você incluiria seus tempos de marcha lenta SEM carga parados em luzes vermelhas ou apenas as vezes que ele está acelerando e operando em altas taxas de velocidade?,ao longo dessas mesmas linhas, você deve considerar o tempo de operação para o seu equipamento como qualquer momento em que o equipamento é ligado ou apenas quando ele está operando sob cargas de trabalho normais? Se você optar por usar o primeiro para o seu cálculo MTBF, o seu valor MTBF seria maior, mas esse valor não seria representativo de máquinas que funcionam continuamente sob cargas de trabalho normais e quase nunca em marcha lenta sem carga. É por isso que é importante definir o tempo de operação para todos os ativos que você pretende usar com o MTBF.,
    • escolhendo o equipamento para monitorar (atores ruins): você também deve determinar se você quer medir todo o processo ou as peças individuais do equipamento dentro desse processo. Uma coisa a notar aqui é que todo um processo sofre sempre que um ativo crítico falha. Estes activos críticos são referidos como” maus actores ” e devem ser assinalados como causando uma perda no MTBF.aqueles que optam por medir todo um processo para um cálculo do MTBF muitas vezes acham que não podem alcançar um alto valor do MTBF devido a “atores ruins”.,”Recomenda-se testar cada peça de equipamento para eliminar este problema.

    se considerar estas potenciais questões com antecedência, o MTBF pode ainda ser uma ferramenta útil para avaliar a fiabilidade dos seus activos.

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