Среднее время наработки на отказ (MTBF): определение и расчет

29 марта 2022 г.

Среднее время безотказной работы = количество часов работы / количество отказов

Организации часто используют ключевые показатели эффективности (KPI) и метрики для мониторинга своей эффективности и отслеживания прогресса в достижении цели. Показатели обслуживания часто важны для производителей и аналогичных организаций, чтобы лучше понять, насколько эффективны их операции. Одной из вещей, которая может повлиять на эффективность и надежность, является отказ активов, поэтому важно знать, как часто это может происходить. В этой статье мы определяем, что такое MTBF, сравниваем MTBF и MTFF, объясняем использование этой метрики, описываем, как выполнить расчет для нее, приводим примеры и предлагаем советы по улучшению MTBF.

Что такое среднее время безотказной работы?

Среднее время наработки на отказ (MTBF) представляет собой среднее время между поломками или сбоями актива. Отказ может быть субъективным для каждого актива или организации, но он может относиться к аспекту актива, который не работает должным образом, или к полной поломке машины. Этот показатель технического обслуживания помогает продемонстрировать надежность актива, который может помочь организациям принимать решения относительно:

• Практика безопасности

• График технического обслуживания

• Управление запасами

• Дизайн оборудования

Среднее время безотказной работы представляет собой только незапланированное техническое обслуживание. В расчетах не учитываются какие-либо запланированные мероприятия по техническому обслуживанию, такие как осмотры, повторная калибровка машины или профилактическая замена деталей. Точно так же, хотя в некоторых руководствах по активам могут быть указаны оценочные или стандартные значения MTBF, важно рассчитать этот показатель самостоятельно. Цифры, приведенные в руководствах, могут быть менее точными, так как они не учитывают факторы, которые могут повлиять на среднее время безотказной работы вашего конкретного актива, такие как сборка, проектирование, техническое обслуживание или использование.

Для расчета MTBF используйте следующую формулу:

Среднее время безотказной работы = количество часов работы / количество отказов

Среднее время безотказной работы и среднее время безотказной работы

Среднее время наработки на отказ (MTFF) и среднее время безотказной работы являются важными показателями времени, которые относятся к измерению времени и оценке производительности актива. Однако они применяются к разным видам активов. Среднее время безотказной работы применимо к активам, которые вы можете отремонтировать. Однако среднее время безотказной работы применимо только к активам, которые достигли максимального количества часов работы и больше не подлежат ремонту или не функционируют.

Использование для среднего времени безотказной работы

Основное использование MTBF — оценка надежности и доступности или времени безотказной работы актива. Более высокий уровень доступности демонстрирует более высокий уровень общей эффективности оборудования (OEE), что обычно помогает повысить уровень производительности. Среднее время безотказной работы также может быть полезным для целей планирования. Он может предоставить вам точную оценку того, насколько вероятно, что актив выйдет из строя в течение определенного времени или когда произойдет определенный сбой.

Среднее время безотказной работы также может помочь сократить организационные расходы. Лучшее понимание того, когда актив может выйти из строя, может помочь внедрить эффективный график профилактического обслуживания, который поможет избежать дорогостоящих поломок. Точно так же этот подход может помочь вам улучшить методы управления запасами. Понимание того, какой ремонт вам может понадобиться в ближайшее время, или какие детали вам могут понадобиться, может помочь вам выполнить только необходимое техническое обслуживание и приобрести только необходимые материалы.

Как рассчитать среднее время безотказной работы

Вот шаги, которые необходимо выполнить, чтобы выполнить расчет MTBF:

1. Установите правила

Определите условия для расчета среднего времени наработки на отказ. Начните с определения периода времени, который вы хотите проанализировать, например периодов в течение определенного года, квартала, месяца, недели или дня. Точно так же важно определить, что вы считаете неисправностью, например, отказ какой-либо детали или полная поломка машины. Например, ресторан может рассматривать отказ как полную остановку работы печи, но производитель может определить отказ как снижение производительности, когда машина не может производить требуемое количество изделий в минуту.

2. Соберите данные

Проверьте свое оборудование, чтобы собрать данные, которые вы будете анализировать. Сбор собственных данных помогает обеспечить точность результатов расчета среднего времени наработки на отказ. Если возможно, избегайте оценок или использования данных, предоставленных руководствами по активам. Эти цифры могут неточно отражать ваш актив и различные обстоятельства и человеческие факторы, которые могут на него повлиять.

3. Рассчитайте часы работы

Определите общее количество часов работы актива или активов. При расчете среднего времени безотказной работы отдельного актива сложите его часы работы за установленный период времени. Если вы рассчитываете среднее время безотказной работы для нескольких активов одного типа, суммируйте количество часов работы за период времени, а затем умножьте сумму на количество активов. Например, кофейня может умножить количество часов работы на количество имеющихся у нее кофемолок того же типа.

4. Определите количество отказов

Определите количество отказов актива на основе ранее собранных данных. Не забывайте выбирать только те сбои, которые произошли в течение анализируемого вами периода времени. Если вы рассчитываете среднее время безотказной работы для нескольких активов одного типа, сложите вместе количество отказов каждого отдельного актива, чтобы определить общее количество отказов.

5. Завершите расчет среднего времени наработки на отказ.

Подтвердите свои данные, затем подготовьтесь к расчету среднего времени безотказной работы. Разделите общее количество часов работы на общее количество отказов. Результат уравнения представляет собой среднее количество часов наработки на отказ. Например, если актив проработал 100 часов в течение месяца, но четыре раза в течение месяца вышел из строя, его среднее время безотказной работы составляет 25 часов.

Примеры расчета MTBF

Используйте эти примеры, чтобы лучше понять расчет среднего времени наработки на отказ:

Пример с одним активом

Компания Top Tier Manufacturing хочет определить среднее время безотказной работы своей системы перемещения поддонов за год. Он определяет неисправность как систему передачи поддонов, производящую меньше ожидаемого количества деталей в минуту. Она эксплуатирует систему перемещения поддонов 240 часов в месяц и сообщает о 30 сбоях в течение года.

На основе этой информации отделу Top Tier Manufacturing необходимо определить часы работы в течение года. Он умножает 240 часов на 12, что в сумме дает 2880 часов. Затем, разделив 2880 часов на 30 отказов, они определили среднее время безотказной работы для системы перемещения поддонов, равное 96 часам.

Пример с несколькими активами

Luke’s Coffee Company хочет определить среднее время безотказной работы для четверти пяти коммерческих кофемолок на своем складе. Он определяет неисправность, когда кофемолка полностью перестает работать. Каждая кофемолка работает по 160 часов в месяц и сообщает о четырех отказах в месяц.

Кофейная компания Люка начинает с определения общего количества часов работы за квартал. Сначала он умножает 160 на пять, чтобы получить в общей сложности 800 часов работы шлифовальных станков в месяц, а затем умножает это число на три, чтобы получить 2400 часов работы за квартал. Затем четыре сбоя в месяц умножаются на три, итого получается 12 сбоев за квартал. Разделив 2400 ежеквартальных рабочих часов на 12 ежеквартальных отказов, мы получаем, что среднее время безотказной работы коммерческих кофемолок составляет 200 часов.

Советы по улучшению MTBF:

Воспользуйтесь этими советами, чтобы улучшить среднее время безотказной работы вашей организации:

• Обеспечить точный сбор данных. Убедитесь, что данные, которые вы собираете для расчета MTBF, точны. Изучите варианты программ, которые обеспечат правильный и точный сбор данных.

• Следуйте рекомендациям по вводу. Следуйте рекомендациям, установленным в руководствах по эксплуатации для пределов ввода для актива. Это может относиться к рекомендациям, таким как способ ввода элементов или ограничения размера элементов, которые вы можете вводить.

• Инвестируйте в качественные материалы. Помогите сохранить долговечность ваших активов, инвестируя в качественные материалы. Это также важно при покупке запасных частей для ремонта.

• Выполните профилактическое обслуживание. Выполняйте регулярные проверки и обновляйте активы, чтобы предотвратить серьезные поломки или простои. Обратитесь к руководствам по эксплуатации за инструкциями и рассмотрите возможность составления графиков технического обслуживания.

• Обеспечить надлежащие условия труда. Создать надлежащие условия труда, поддерживающие эффективную работу активов. Избегайте чрезмерной работы с активами или использования их сверх определенных пределов.

• Пересмотрите свои процессы адаптации. Просмотрите текущие процессы адаптации операторов машин. Убедитесь, что ваши программы обучения советуют им правильно использовать активы.

• Разобраться с активами. Ознакомьтесь с уникальными характеристиками ваших активов, в частности стареющих или старых активов. Это может помочь вам определить способы предотвращения сбоев.