Der narrensichere Leitfaden zur Verwendung von MTTR, MTBF und MTTF
Einführung in die Messung von Ausfällen
Bevor wir in die Erklärung von MTBF, MTTR und MTTF einsteigen. Es ist wichtig zu wissen, dass die Messung der Anlagenleistung für jedes Unternehmen, dessen Betrieb von der Ausrüstung abhängt, von entscheidender Bedeutung ist. Nur wenn ein Unternehmen verfolgt, was ausfallgefährdet ist, kann es die Verfügbarkeit maximieren und Unterbrechungen auf ein Minimum reduzieren.
Leistungsmessungen von Vermögenswerten sind für jede Organisation, deren Betrieb von Geräten abhängt, von entscheidender Bedeutung. Nur wenn ein Unternehmen verfolgt, was ausfallgefährdet ist, kann es die Verfügbarkeit maximieren und Unterbrechungen auf ein Minimum reduzieren.
Die Überwachung der Zuverlässigkeit von Vermögenswerten ist eine Herausforderung, mit der Technik- und Wartungsmanager täglich konfrontiert sind. Obwohl Ausfallmessungen in diesem Zusammenhang sehr nützlich sein können, müssen Sie, um sie effektiv zu nutzen, wissen, welche Bedeutung sich hinter ihren Akronymen verbirgt, wie man sie unterscheidet, wie man sie berechnet und was sie Ihnen über Ihre Assets sagen.
Selbst die effizientesten Wartungsteams leiden unter Geräteausfällen. Deshalb ist es von entscheidender Bedeutung, diese einzuplanen.
Aber zunächst einmal: Wie sieht ein Geräteausfall aus?
Ein Ausfall kommt in verschiedenen Graden vor (z. B. als Teil- oder Totalausfall), aber in den grundlegendsten Begriffen bedeutet ein Ausfall einfach, dass ein System, eine Komponente oder ein Gerät nicht mehr in der Lage ist, die gewünschten spezifischen Ergebnisse zu erzielen. Selbst wenn eine Fertigungsanlage noch läuft und Artikel produziert, ist sie ausgefallen, wenn sie nicht die erwarteten Mengen liefert.
Der richtige Umgang mit Misserfolg kann Ihnen helfen, die negativen Auswirkungen von Misserfolgen erheblich zu reduzieren. Es gibt eine Reihe von kritischen Messgrößen, die Sie im Auge behalten sollten, um den Umgang mit Fehlschlägen zu erleichtern. Das Verständnis dieser Messungen wird Mutmaßungen beseitigen und den Wartungsmanagern die harten Daten liefern, die sie benötigen, um fundierte Entscheidungen zu treffen.
Welche Ausfallindikatoren müssen verfolgt werden?
In allen Branchen und Anwendungen haben wir festgestellt, dass es sich dabei um MTTR, MTBF und MTTF handelt. Wir besprechen, was jedes dieser Akronyme bedeutet und wie Sie sie nutzen können, um Ihren Betrieb zu verbessern.
Die Bedeutung verlässlicher Daten
Zuvor müssen wir jedoch etwas besprechen, das oft übersehen wird: die Bedeutung zuverlässiger Daten hinter Ihren Ausfallindikatoren.
Um bei Geräteausfällen datengestützte Verbesserungen vornehmen zu können, ist es entscheidend, dass die richtigen Daten gesammelt werden und dass diese Daten genau sind.
Ausfallstatistiken auf hohem Niveau erfordern eine große Menge an aussagekräftigen Daten. Wie wir in den folgenden Berechnungen der Wartungsindikatoren zeigen werden, sollten die folgenden Einträge als Teil Ihrer Wartungshistorie gesammelt werden:
- Arbeitsstunden, die für die Wartung aufgewendet werden
- Anzahl der Pannen
- Betriebszeit
So mühsam die Aufzeichnung von Wartungszahlen auch sein mag, sie ist ein wesentlicher Bestandteil der Verbesserung von Betriebsabläufen. Dieser Prozess kann sehr zeitaufwändig sein, wenn er manuell durchgeführt wird, wird aber durch ein CMMS oder durch Industrie 4.0 vereinfacht, mit dem Sie schnell und einfach zuverlässige Daten über Arbeitsstunden und Ausfallzeiten auf Ihrem Telefon oder einem speziellen Bildschirm aufzeichnen können, während Sie Wartungsarbeiten durchführen.
So kann eine ungenaue Datenerfassung zu vielen Problemen führen. Wartungstechniker, die manchmal die falsche Zahl aufschreiben können, sind nur ein Beispiel dafür. Ein potenziell viel größeres Problem ist die Vernachlässigung der Aufzeichnung von Aufgaben, was zu unvollständigen Daten führt.
Wenn Daten fehlen oder ungenau sind, werden Ihre Maßnahmen zum Scheitern nutzlos sein, um Entscheidungen über die Verbesserung von Betriebsabläufen zu erhellen. Schlimmer noch: Wenn Sie nicht wissen, dass die Daten unzuverlässig sind, könnten Sie am Ende betriebliche Entscheidungen treffen, die tatsächlich kontraproduktiv und schädlich sein könnten.
Da wir ihn nun beseitigt haben, sollten wir uns auf die Dinge konzentrieren, für die Sie wirklich gekommen sind.
Definition von MTTR Mittlere Reparaturzeit
Die durchschnittliche Reparaturzeit (MTTR) bezieht sich auf die Zeit, die benötigt wird, um ein System zu reparieren und seine volle Funktionalität wiederherzustellen.
Die MTTR-Uhr beginnt zu blinken, wenn die Reparaturen beginnen, und läuft so lange, bis der Betrieb wiederhergestellt ist. Dies umfasst die Reparaturzeit, den Testzeitraum und die Rückkehr zum normalen Betriebszustand.
Berechnung der durchschnittlichen Reparaturzeit MTTR
Um die MTTR zu berechnen, teilen Sie die Gesamtzeit für die Instandhaltung durch die Gesamtzahl der Instandhaltungsmaßnahmen in einem bestimmten Zeitraum.
Stellen Sie sich eine Pumpe vor, die im Laufe eines Arbeitstages dreimal ausfällt. Die Zeit, die für die Behebung jedes dieser Ausfälle aufgewendet wird, beträgt insgesamt eine Stunde. In diesem Fall würde die MTTR 1 Stunde / 3 = 20 Minuten betragen.
Einige Punkte, die Sie beachten sollten:
In der Regel variiert der Schweregrad jeder Fehlerinstanz. Während es bei manchen Vorfällen mehrere Tage dauert, bis sie behoben sind, kann es bei anderen nur wenige Minuten dauern. Die MTTR gibt daher einen Durchschnittswert an, mit dem zu rechnen ist.
Um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, ist es wichtig, dass jede Reparatur von kompetenten und geschulten Mitarbeitern durchgeführt wird, die bestimmte Verfahren befolgen können.
Jedes effektive Instandhaltungssystem sollte immer versuchen, die MTTR so weit wie möglich zu reduzieren. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen.
Ein Ansatz besteht darin, Ersatzteile und Lagerbestände zu verfolgen (und so Ausfallzeiten bei der Beschaffung von Teilen einzusparen).
Eine andere Möglichkeit besteht darin, proaktive Wartungsstrategien wie die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) zu implementieren. Die vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance, PM) ermöglicht es Ihnen unter anderem, den Zustand der laufenden Anlagen besser zu überwachen und potenzielle Ausfälle genauer vorherzusagen.
Diese Sensoren können Sie lange im Voraus warnen, wenn ein Ausfall zu erwarten ist. In diesem Stadium ist die Reparatur nicht mehr reaktiv, sondern vorausschauend, da der Wartungsleiter genügend Zeit hat, alle Ressourcen zu organisieren, die er für die Ausführung der Arbeit benötigt.
Warum ist die MTTR nützlich?
Es ist nicht wünschenswert, sich zu viel Zeit für die Reparatur eines Systems oder einer Ausrüstung zu nehmen, da dies sehr negative Auswirkungen auf die Geschäftsergebnisse haben kann. Dies gilt insbesondere für Prozesse, die besonders anfällig für Fehlschläge sind. Dies führt häufig zu Produktionsstopps, verpassten Terminen, Umsatzeinbußen usw. Die meisten Unternehmen sind jedoch nicht in der Lage, die Fehler zu beheben.
Die MTTR zu verstehen und richtig zu verstehen ist ein wichtiges Instrument für jede Organisation, da sie Ihnen zeigt, wie effizient Sie auf Probleme mit Ihren Vermögenswerten reagieren und diese beheben können. Die meisten Organisationen versuchen, die MTTR durch ein internes Wartungsteam zu reduzieren, das mit den notwendigen Ressourcen, Werkzeugen, Ersatzteilen und CMMS-Software ausgestattet ist.
Wartungsmanager können MTTR verwenden, um Wartungsentscheidungen zu beleuchten, wie z. B. :
- Wann man Vermögenswerte repariert oder ersetzt
- Menge an Teilen und Inventar, die Sie zur Hand haben sollten
- Ob Sie Material mieten oder kaufen müssen
Durchschnittliche Reparaturzeit vs. durchschnittliche Erholungszeit
Es gibt mehrere häufig verwendete Begriffe für das Akronym "MTTR". Die beiden gebräuchlichsten sind die "durchschnittliche Reparaturzeit" (wie oben beschrieben) und die "durchschnittliche Wiederherstellungszeit".
Die durchschnittliche Wiederherstellungszeit ist ein Maß für die Zeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Fehler zum ersten Mal entdeckt wird, und dem Zeitpunkt, an dem das Gerät wieder in Betrieb genommen wird. Sie erfasst also neben der Reparaturzeit, der Testphase und der Rückkehr in den normalen Betriebszustand auch die Zeit für die Meldung von Fehlern und die Diagnose.
Obwohl die beiden Begriffe oft austauschbar verwendet werden, wird die Notwendigkeit einer Unterscheidung im Zusammenhang mit Service Level Agreements und Wartungsverträgen immer wichtiger.
Daher müssen sich alle Parteien in solchen Verträgen darauf einigen, was sie genau messen.
Definition der mittleren Zeit zwischen Ausfällen MTBF
Definition der mittleren Zeit zwischen Ausfällen MTBF
Der zweite Ausfallindikator, mit dem wir uns befassen, ist die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF). Die MTBF misst die erwartete Zeit, die zwischen einem früheren Ausfall eines mechanischen/elektrischen Systems und dem nächsten Ausfall im Normalbetrieb vergeht. Einfacher ausgedrückt: Die MTBF hilft Ihnen bei der Prognose, wie lange ein Vermögenswert bis zum nächsten ungeplanten Ausfall funktionieren kann.
Die Hoffnung, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Fehler auftritt, ist ein wesentlicher Bestandteil der MTBF.
Der Begriff MTBF wird zwar für reparierbare Systeme verwendet, er erfasst jedoch keine Einheiten, die für eine planmäßige Routinewartung (Neukalibrierung, Wartung, Schmierung) oder den vorbeugenden Austausch von Ersatzteilen abgeschaltet werden. Stattdessen werden Ausfälle erfasst, die aufgrund von Konstruktionsbedingungen auftreten, die es erforderlich machen, die Einheit außer Betrieb zu setzen, bevor sie repariert werden kann.
Während also die MTTR die Verfügbarkeit misst, misst die MTBF die Verfügbarkeit und die Zuverlässigkeit. Je höher die MTBF-Zahl, desto länger wird das System wahrscheinlich funktionieren, bevor es ausfällt.
Berechnung der mittleren Zeit zwischen Ausfällen MTBF
Mathematisch ausgedrückt können die Zeitspannen von einem Ausfall zum nächsten berechnet werden, indem die Summe der Betriebszeit geteilt durch die Anzahl der Ausfälle verwendet wird.
Wenn wir uns das Beispiel der Pumpe ansehen, die wir unter MTTR erwähnt haben, lief sie von der geplanten Betriebszeit von zehn Stunden neun Stunden lang und fiel eine Stunde lang, verteilt auf drei Mal, aus. Also MTBF = 9 Stunden / 3 = 3 Stunden.
Wie Sie aus dem obigen Beispiel ersehen können, wird die Reparaturzeit nicht in die Berechnung der MTBF einbezogen.
Neben den oben erwähnten Designbedingungen gibt es noch weitere gemeinsame Faktoren, die die MTBF von Systemen im Feld tendenziell beeinflussen.
Einer der wichtigsten Faktoren ist menschliches Eingreifen. Eine niedrige MTBF könnte zum Beispiel auf eine falsche Handhabung des Vermögenswerts durch seine Bediener oder auf schlecht ausgeführte Reparaturarbeiten in der Vergangenheit hindeuten.
Warum ist die MTBF nützlich?
Die MTBF ist ein wichtiger Marker für die Zuverlässigkeitstechnik und hat ihre Wurzeln in der Luftfahrtindustrie, wo der Ausfall eines Flugzeugs zum Tod führen kann.
Bei kritischen Vermögenswerten wie Flugzeugen, Sicherheitsausrüstungen und Generatoren ist die MTBF ein wichtiger Indikator für die zu erwartende Leistung. Daher verwenden Hersteller die MTBF als quantifizierbares Maß für die Zuverlässigkeit und als wichtiges Werkzeug in der Entwurfs- und Produktionsphase vieler Produkte. Die MTBF wird heute häufig bei der Konstruktion von mechanischen und elektronischen Systemen, dem sicheren Betrieb von Fabriken, der Produktbeschaffung usw. verwendet.
Selbst alltägliche Entscheidungen wie der Kauf einer bestimmten Auto- oder Computermarke werden von dem Wunsch des Käufers nach einem Produkt mit einem höheren MTBF beeinflusst als das, was die nächste Marke zu bieten hat.
Obwohl die MTBF keine geplante Wartung berücksichtigt, kann sie dennoch für Dinge wie die Berechnung der Häufigkeit von Inspektionen für vorbeugende Ersetzungen angewendet werden.
Auch wenn bekannt ist, dass ein Vermögenswert wahrscheinlich eine bestimmte Anzahl von Stunden vor dem nächsten Ausfall funktionieren wird, kann die Einführung von vorbeugenden Maßnahmen wie Schmierung oder Neukalibrierung dazu beitragen, diesen Ausfall möglichst gering zu halten und die Betriebszeit des Vermögenswerts zu verlängern.
Was ist die durchschnittliche Zeit bis zum Absturz MTTF?
Die mittlere Ausfallzeit (MTTF) ist ein sehr grundlegendes Maß für die Zuverlässigkeit, das für nicht reparierbare Systeme verwendet wird. Sie stellt die erwartete Betriebszeit eines Elements dar, bis es ausfällt.
Die MTTF ist das, was wir gemeinhin als die Lebensdauer eines Produkts oder Geräts bezeichnen. Sein Wert wird berechnet, indem man eine große Anzahl von Elementen desselben Typs über einen längeren Zeitraum betrachtet und sieht, wie lange es durchschnittlich dauert, bis sie ausfallen.
In der Fertigungsindustrie ist die MTTF eine der vielen Messungen, die häufig zur Bewertung der Zuverlässigkeit von Produkten verwendet werden. Dennoch gibt es immer noch viel Verwirrung bei der Unterscheidung zwischen MTTF und MTBF, da beide in ihrer Definition etwas ähnlich sind. Die gute Nachricht ist, dass dies leicht zu lösen ist, wenn man sich daran erinnert, dass MTBF nur für reparierbare Artikel verwendet wird, MTTF jedoch für nicht reparierbare Artikel.
Bei der Verwendung des MTTF als Ausfallmaß ist die Reparatur des Vermögenswerts keine Option.
Wie berechnen Sie den MTTF?
Der MTTF wird berechnet als die Gesamtzahl der Betriebsstunden, geteilt durch die Gesamtzahl der betreuten Artikel.
Angenommen, wir haben drei identische Pumpen getestet, bis sie alle ausgefallen sind. Das erste Pumpensystem würde nach acht Stunden ausfallen, das zweite nach zehn Stunden und das dritte nach zwölf Stunden. In diesem Fall würde der MTTF bei
(8 + 10 + 12) / 3 = 10 Stunden.
Dies führt zu der Schlussfolgerung, dass dieser spezielle Pumpentyp und dieses spezielle Modell im Durchschnitt alle 10 Stunden ausgetauscht werden müssen.
Der einzige todsichere Weg, den MTTF zu erhöhen, besteht darin, nach hochwertigeren Artikeln aus nachhaltigeren Materialien Ausschau zu halten.
Warum ist MTTF nützlich?
MTTF ist ein wichtiger Indikator, der zur Schätzung der Lebensdauer von Produkten verwendet wird, die nicht repariert werden können. Häufige Beispiele für solche Produkte reichen von Artikeln wie Lüfterriemen in Autos bis hin zu Glühbirnen in unseren Häusern und Büros.
Die MTTF ist insbesondere für Zuverlässigkeitsingenieure wichtig, wenn sie die Lebensdauer einer Komponente als Teil einer größeren Ausrüstung abschätzen müssen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der gesamte Geschäftsprozess sensibel auf den Ausfall der betreffenden Ausrüstung reagiert.
In solchen Fällen wird die MTTF zum Hauptindikator für die Zuverlässigkeit der Ausrüstung; mit dem Ziel, die Lebensdauer der Anlagen zu maximieren. Eine kürzere MTTF bedeutet häufigere Ausfallzeiten und Unterbrechungen.
Letzte Überlegung
Eine der wichtigsten Prioritäten von Instandhaltungsmanagern ist es, die maximale Betriebsbereitschaft ihrer Anlagen zu gewährleisten und die Sicherheit und Effizienz des Anlagenbetriebs sicherzustellen. Das Verständnis der Berechnung und Verwendung von Ausfallindikatoren wird es den Wartungsfachleuten ermöglichen, genauer zu bestimmen, wann ein kritischer Vermögenswert am wahrscheinlichsten ausfällt.
Auf der Grundlage ihrer Erkenntnisse können sie bessere Strategien für die Verwaltung von Vermögenswerten entwickeln und ihre gesamten Wartungsprozesse verbessern.
Durch die Berechnung von Ausfallindikatoren und die Planung der Wartung auf der Grundlage dieser Ergebnisse können sie auch die Abhängigkeit ihrer Organisation von der reaktiven Wartung zugunsten einer geplanten (vorausschauenden) Wartung reduzieren, was genau das sein kann, was sie brauchen, um das Wachstum ihres Unternehmens zu fördern.
Der unentbehrliche Leitfaden zur effizienten Steuerung einer Produktionslinie
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