Was ist die mittlere Zeit zwischen Ausfällen? (Und wie man MTBF berechnet und verbessert)

2. September 2021

Organisationen verwenden Key Performance Indicators (KPIs), um zu messen, wie erfolgreich sie ein bestimmtes Geschäftsziel erreichen. Ebenso können Serviceorganisationen Metriken verwenden, um ihren Fortschritt in Richtung eines Ziels zu verfolgen, und diese Metriken können ihnen dabei helfen, die Leistung zu bewerten und Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren. Eine wichtige Kennzahl, um zu wissen, ob Sie mit Maschinen oder Anlagen arbeiten, ist die mittlere Zeit zwischen Ausfällen. In diesem Artikel definieren wir, was MTBF ist, diskutieren, warum es wichtig ist, beschreiben, wie man es berechnet, listen Schritte zu seiner Verbesserung auf und geben Beispiele für die Berechnung und Verwendung von MTBF.

Was ist die mittlere Zeit zwischen Ausfällen?

Die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) misst die durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen oder Ausfällen einer Anlage. Dies bezieht sich auf außerplanmäßige Wartungsarbeiten und berücksichtigt nicht geplante Wartungsarbeiten wie Inspektionen, vorbeugenden Austausch von Teilen oder Neukalibrierung der Maschine. Die mittlere Zeit zwischen Ausfällen ist ein Maß für die Zuverlässigkeit, das Unternehmen dabei helfen kann, datengesteuerte Entscheidungen in Bezug auf Folgendes zu treffen:

• Gerätedesign

• Bestandsverwaltung

• Wartungsplan

• Sicherheitspraktiken

Einige Anlagenhandbücher enthalten MTBF-Schätzungen. Es ist jedoch wichtig, diesen Indikator selbst zu berechnen. Die im Leitfaden angegebenen Zahlen berücksichtigen nicht menschliche Faktoren, die sich auf die spezifische MTBF Ihrer Anlage auswirken können, wie z. B. Montage, Design oder Wartung. Um die durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen der Vermögenswerte Ihres Unternehmens zu berechnen, können Sie die folgende Formel verwenden:

MTBF = Anzahl Betriebsstunden / Anzahl Ausfälle

Warum ist MTBF wichtig?

Die mittlere Zeit zwischen Ausfällen ist nützlich, um die Wahrscheinlichkeit des Ausfalls einer Anlage über einen bestimmten Zeitraum oder die Häufigkeit des Auftretens einer bestimmten Art von Ausfall zu bestimmen. Dies kann Ihnen helfen, ungeplante Ausfallzeiten und kostspielige Geräteausfälle oder Reparaturen zu vermeiden. MTBF kann Ihnen auch dabei helfen, festzustellen, wann es wirtschaftlich sinnvoller ist, die Reparatur eines Vermögenswerts fortzusetzen oder ihn vollständig zu ersetzen.

Wenn Sie MTBF verstehen, können Sie Ihre Bestandsverwaltungspraktiken verbessern. Mit MTBF können Sie vorhersagen, wie lange es dauern wird, bis eine Anlage ausfällt, und so Ihre Reserven für Wartung, Reparatur und Betrieb (MRO) verbessern. Dadurch können Sie die für Reparaturen erforderlichen Mindestmengen einhalten und Reparaturen und Wartungsarbeiten nur bei Bedarf durchführen, wodurch Kosten gesenkt und Reparaturzeiten verkürzt werden.

So berechnen Sie die mittlere Zeit zwischen Ausfällen

Hier sind die Schritte, die Sie befolgen sollten, wenn Sie sich fragen, wie die MTBF berechnet wird:

1. Parameter einstellen

Bestimmen Sie die Parameter für Ihre MTBF. Bestimmen Sie den Bereich, den Sie auswerten möchten, z. B. Ausfälle über einen Tag, eine Woche, einen Monat oder ein Jahr. Definieren Sie, was Sie als Fehler betrachten, z. B. einen vollständigen Ausfall oder wenn ein System oder ein Teil eines Systems nicht mehr die erwarteten oder erforderlichen Ergebnisse liefert. Ein Hersteller könnte es beispielsweise als Fehler betrachten, wenn eine Maschine nicht mehr die erforderliche Anzahl an Teilen pro Minute produziert, während ein Café es als Fehler betrachten könnte, wenn eine Kaffeemühle vollständig ausfällt.

2. Daten sammeln

Sammeln Sie aktuelle Daten von Geräten. Dies trägt dazu bei, die Genauigkeit des berechneten MTBF-Werts sicherzustellen. Es ist wichtig, Daten zu sammeln, anstatt Schätzungen vorzunehmen oder Anlagenhandbücher zu verwenden, da jede Anlage unter einzigartigen Bedingungen und menschlichen Faktoren betrieben wird.

3. Berechnen Sie Ihre Öffnungszeiten

Berechnen Sie alle Betriebsstunden der Anlage. Wenn Sie die durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen einer einzelnen Anlage berechnen, müssen Sie möglicherweise einfach alle Betriebsstunden über einen bestimmten Zeitraum addieren. Wenn Sie jedoch die MTBF für mehrere Anlagen desselben Typs berechnen, können Sie alle Betriebsstunden addieren und diese dann mit der Anzahl der Anlagen multiplizieren. Beispielsweise vervielfacht ein Tiefkühljoghurtladen seine Betriebsstunden mit der Anzahl seiner Softeismaschinen.

4. Bestimmen Sie die Anzahl der Fehler

Beziehen Sie sich auf die Daten, um die Anzahl der Ausfälle zu ermitteln. Wenn Sie sich Daten ansehen, ist es wichtig zu bedenken, dass Sie nur diejenigen auswählen, die während des von Ihnen angegebenen Zeitraums aufgetreten sind. Wenn Sie die mittlere Zeit zwischen Ausfällen mehrerer Anlagen desselben Typs ermitteln, addieren Sie die Ausfälle jeder Maschine, um die Gesamtzahl der Ausfälle zu erhalten.

5. Berechnen Sie die MTBF

Sobald Sie die Daten und Faktoren haben, können Sie die MTBF berechnen. Teilen Sie die Anzahl der geleisteten Arbeitsstunden durch die Anzahl der Ausfälle. Das Ergebnis ist die Anzahl der Stunden zwischen Ausfällen. Wenn eine Anlage beispielsweise 60 Stunden pro Woche in Betrieb ist, in diesem Zeitraum jedoch vier Ausfälle aufweist, beträgt ihre MTBF 15 Stunden.

So verbessern Sie die mittlere Zeit zwischen Ausfällen

Befolgen Sie diese Schritte, um Ihre mittlere Zeit zwischen Ausfällen zu verbessern:

1. Überprüfen Sie den Wartungsplan

MTBF bietet eine Grundlage zur Bestimmung, wie Sie Ihren vorbeugenden Wartungsplan aktualisieren und optimieren können. Wenn Sie wissen, wie oft eine Anlage ausfällt, können Sie die erforderliche Wartung besser planen, um diese Ausfälle zu verhindern. Ebenso kann es Ihnen dabei helfen, nur die notwendigen Wartungsarbeiten durchzuführen, wodurch Kosten gesenkt und die Ressourcennutzung maximiert werden.

2. Identifizieren Sie spezifische Fehler

Erwägen Sie die Berechnung der durchschnittlichen Zeit zwischen Ausfällen bestimmter Funktionen oder Anlagenausfällen. Dies kann Ihnen dabei helfen, herauszufinden, warum ein Asset ausgefallen ist oder was eine niedrigere MTBF verursacht hat. Sobald Sie dies festgestellt haben, können Sie einen vorbeugenden Wartungsplan entwickeln, um sicherzustellen, dass Sie die wichtigsten Probleme angehen.

3. Streben Sie nach einem zustandsorientierten Service

Wenn Sie Ihre vorbeugenden Wartungspraktiken aktualisieren, kann es hilfreich sein, einen zustandsbasierten Wartungsansatz zu implementieren. Dazu gehört die Überwachung des tatsächlichen Zustands einer bestimmten Anlage, um die erforderliche Wartung zu ermitteln. Dadurch entsteht ein Frühwarnsystem, das potenzielle Probleme erkennt, bevor sie zu einem Anlagenausfall führen. Dadurch können Sie die mittlere Zeit zwischen Ausfällen erhöhen und ungeplante Ausfallzeiten reduzieren.

Beispiele zur Berechnung und Verwendung von MTBF

Hier finden Sie Beispiele für die Berechnung und Verwendung der MTBF für einen Vermögenswert:

Beispiel mit einem Asset

Carla’s Cupcakes verfügt über einen Industriemixer, mit dem sie den Teig herstellen. Sie betreiben den Mischer acht Stunden am Tag, sechs Tage die Woche, also insgesamt 48 Arbeitsstunden. Allerdings ging die Küchenmaschine innerhalb einer Woche dreimal kaputt. Durch Division von 48 durch 3 ermittelten sie, dass die durchschnittliche Betriebszeit eines Standmixers 16 Stunden betrug.

Auf dieser Grundlage kann das Team von Carla’s Cupcakes damit rechnen, dass die Küchenmaschine nach 16 Stunden Nutzung ausfällt. Um Ausfälle zu vermeiden, können sie die Anzahl der Stunden pro Tag reduzieren, in denen sie mit der Küchenmaschine arbeiten. Ebenso können sie ihre Wartungspraktiken überprüfen und aktualisieren, um sicherzustellen, dass die Küchenmaschine optimal funktioniert.

Beispiel für mehrere Assets

Level Up Manufacturing verfügt über 10 dieser Maschinen. Jede dieser Maschinen wird 200 Stunden pro Monat betrieben, was einer Gesamtbetriebszeit von 2.000 Stunden entspricht. Allerdings fielen von 10 Pumpen innerhalb eines Monats 25 aus. Wenn wir 2000 durch 25 dividieren, erhalten wir, dass die durchschnittliche Zeit zwischen den Ausfällen der Pumpen 80 Stunden beträgt.

Auf dieser Grundlage kann Level Up Manufacturing alle 80 Stunden mit einem Pumpenmaschinenausfall rechnen. Sie führen Ursachenanalysen durch, um herauszufinden, warum Pumpen so häufig ausfallen. Basierend auf ihren Erkenntnissen können sie ihren Wartungsplan aktualisieren, um die Ausfallraten zu reduzieren und die mittlere Zeit zwischen Ausfällen der Pumpen zu verbessern.