MTBF i MTTR: wskaźniki niezawodności maszyn

Niezawodność maszyn określa, jak często sprzęt działa bez awarii oraz jak szybko wraca do sprawności w razie wystąpienia usterki. MTBF i MTTR, czyli średni czas między awariami i średni czas naprawy, łącznie pokazują, na ile niezawodne są maszyny, jak dobrze przygotowany jest zespół utrzymania ruchu oraz jaką część dostępności w OEE (ogólnej efektywności urządzeń) tracisz z powodu awarii.

Czym są wskaźniki MTBF i MTTR?

Krótko mówiąc: wysoki wskaźnik MTBF oznacza, że urządzenie rzadko ulega awarii. Niski wskaźnik MTTR oznacza, że w razie awarii szybko wraca do sprawności. Te dwa wskaźniki dają zespołom serwisowym prosty, ale skuteczny sposób na monitorowanie niezawodności urządzeń i zwiększanie czasu ich sprawności.

Wyjaśnienie wzorów na MTBF i MTTR

Zobaczmy, jak je obliczyć na praktycznym przykładzie.

Przykład 1: Obliczanie MTBF

Linia pakująca pracuje (właściwie działa) przez 400 godzin i ulega awarii cztery razy.

MTBF = 400 ÷ 4 = 100 godzin

Oznacza to, że średnio linia działa przez 100 godzin między kolejnymi awariami.

Przykład 2: Obliczanie MTTR

Te cztery awarie spowodowały łącznie 8 godzin przestoju.

MTTR = 8 ÷ 4 = 2 godziny

Naprawa trwa średnio 2 godziny.

W jaki sposób wpływają one na dostępność

W OEE dostępność liczy się zwykle tak:

Dostępność = Czas pracy ÷ Planowany czas produkcji × 100%

• Planowany czas produkcji = czas, przez jaki zamierzałeś prowadzić produkcję.

• Czas pracy = planowany czas produkcji minus wszystkie przestoje (w tym awarie).

Wskaźniki MTBF i MTTR mają również związek z dostępnością poprzez klasyczny wzór na niezawodność:

Współczynnik dostępności = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)

Jeśli więc uda Ci się wydłużyć czas między awariami (MTBF) lub skrócić czas naprawy (MTTR), wzrośnie dostępność, a wraz z nią wskaźnik OEE.

Dlaczego wskaźniki MTBF i MTTR mają znaczenie dla wskaźnika OEE

Dostępność stanowi jeden z trzech filarów wskaźnika OEE (pozostałe to wydajność i jakość). Wskaźniki MTBF i MTTR mają bezpośredni wpływ na to, jak solidny jest ten filar.

• Gdy wskaźnik MTBF jest niski, awarie zdarzają się zbyt często.

• Gdy wskaźnik MTTR jest wysoki, naprawy trwają zbyt długo.

• Oba te czynniki pochłaniają czas, który można przeznaczyć na produkcję.

Przykład

Jeśli maszyna ma zaplanowanych 80 godzin pracy produkcyjnej w tygodniu i traci 8 godzin z powodu awarii rozłożonych na 4 przypadki:

• Planowany czas produkcji = 80 godzin

• Czas przestoju spowodowany awariami = 8 godzin

• Czas pracy = 80 − 8 = 72 godziny

• Awarie = 4

Wtedy:

MTBF = czas pracy ÷ liczba awarii
MTBF = 72 ÷ 4 = 18 godzin

MTTR = Całkowity czas przestoju ÷ Liczba awarii
MTTR = 8 ÷ 4 = 2 godziny

Wskaźnik dostępności w ujęciu OEE = czas pracy ÷ planowany czas produkcji × 100%
Wskaźnik dostępności = 72 ÷ 80 × 100 = 90%

Dostępność w ujęciu niezawodnościowym (z wykorzystaniem wskaźników MTBF i MTTR):

Współczynnik dostępności = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)
Współczynnik dostępności = 18 ÷ (18 + 2) = 18 ÷ 20 = 0,9 = 90%

Znacznie wydłużając czas między awariami (MTBF) (mniej awarii) lub skracając czas naprawy (MTTR) (szybsze naprawy), można zwiększyć dostępność do poziomu od 95 do 97%, co w zależności od wydajności produkcji może przełożyć się na tysiące dodatkowych produktów miesięcznie.

Czytaj dalej: Dostępność maszyn: klucz do poprawy wskaźnika OEE

Jak poprawić wskaźniki MTBF i MTTR

Niezawodność to nie tylko kwestia utrzymania ruchu, ale też przepływu informacji. Poniżej praktyczne sposoby na poprawę obu wskaźników. Jeśli chcesz skrócić czas przezbrojeń, sięgnij po SMED (Single-Minute Exchange of Die)

1. Wdrożenie konserwacji zapobiegawczej i predykcyjnej

Konserwacja zapobiegawcza pozwala uniknąć nieoczekiwanych awarii maszyn. Konserwacja predykcyjna idzie o krok dalej: wykorzystuje dane z czujników do wykrywania problemów, zanim spowodują one przestoje.

Dzięki aplikacji GlobalReader Maintenance możesz:

• Twórz harmonogramy konserwacji cyklicznej

• Otrzymuj powiadomienia o zbliżających się zleceniach

• Monitoruj stan każdego urządzenia w czasie rzeczywistym

Pozwala to ograniczyć awarie niespodziewane (zwiększając wskaźnik MTBF) oraz skrócić czas reakcji (zmniejszając wskaźnik MTTR).

Czytaj dalej: Porównanie konserwacji zapobiegawczej i predykcyjnej

2. Śledź przyczyny przestojów w czasie rzeczywistym

Nie wystarczy wiedzieć, że doszło do przestoju. Trzeba wiedzieć, dlaczego.

W module Operator (Shopfloor Feedback) operatorzy odnotowują każde zatrzymanie w chwili, w której się pojawia, razem z przyczyną. Powstaje z tego zapis wszystkich przestojów w czasie rzeczywistym, na którym widać powtarzające się usterki i trendy.

Do typowych przyczyn przestojów należą:

• Awarie mechaniczne lub elektryczne

• Oczekiwanie na części lub serwis

• Nieobecność operatora

• Konfiguracja i przezbrojenia

Analiza tych danych pozwala ustalić, w jakich obszarach poprawa wskaźników MTBF i MTTR przyniesie największe korzyści.

Czytaj więcej: Planowane a nieplanowane przestoje

3. Analiza danych dotyczących konserwacji w celu ustalenia przyczyn źródłowych

Każda awaria zostawia ślady: w zgłoszeniach napraw, danych z czujników i notatkach operatorów. Analiza tych zapisów pozwala wychwycić wzorce takie jak:

• Ten sam element ulega wielokrotnym awariom

• Długie oczekiwanie na części zamienne

• Niektóre zmiany odnotowują większą liczbę awarii

Podejście Kaizen (cykl PDCA) pozwala testować drobne zmiany, mierzyć ich wpływ na MTBF i MTTR, a te, które działają, wprowadzać na stałe. W module Analytics zobaczysz te trendy na wykresach i dashboardach, więc łatwiej trafisz w te problemy z niezawodnością, które kosztują najwięcej.

4. Skrócenie średniego czasu naprawy (MTTR) dzięki lepszemu planowaniu i komunikacji

Szybki powrót maszyny do pracy zależy od dobrym planowaniu i jasnej komunikacji.

Wskazówki dotyczące skrócenia czasu MTTR:

• Należy utrzymywać zapasy kluczowych części zamiennych.

• Skorzystaj z narzędzi do planowania konserwacji, aby natychmiast przydzielić techników.

• Wysyłaj natychmiastowe powiadomienia w przypadku zatrzymania maszyny.

• Przeszkol operatorów, żeby szybko korzystali z funkcji wezwania pomocy.

Gdy wszyscy dokładnie wiedzą, co się dzieje i kiedy, liczba przestojów znacznie się zmniejsza.

Wskaźniki MTBF i MTTR w praktyce: jak przekształcić dane w konkretne działania

Gdy już zaczniesz regularnie monitorować wskaźniki MTBF i MTTR, kolejnym krokiem jest przekształcenie tych danych w użyteczne wnioski. Oto jak je interpretować:

• Wysoki wskaźnik MTBF świadczy o skuteczności Twojej strategii konserwacji.

• Niski wskaźnik MTBF może świadczyć o powtarzających się awariach lub zaniedbaniach w zakresie konserwacji.

• Wysoki wskaźnik MTTR oznacza, że proces reagowania lub naprawy przebiega zbyt wolno.

• Niski wskaźnik MTTR oznacza, że prace konserwacyjne są dobrze zorganizowane i wspierane.

Zestawienie tych wskaźników z monitorowaniem produkcji w czasie rzeczywistym (w ekosystemie GlobalReader) daje pełny obraz kondycji maszyn i pozwala decydować z wyprzedzeniem, w oparciu o dane. Gdy MTBF rośnie, a MTTR spada, razem z nimi poprawiają się dostępność maszyn, OEE i rentowność.

Pamiętaj o tym, jeśli chodzi o wskaźniki MTBF i MTTR

• Wskaźnik MTBF określa, jak długo urządzenie działa bez awarii (w oparciu o czas pracy).

• Wskaźnik MTTR określa, jak szybko można dokonać naprawy.

• Oba wskaźniki opisują niezawodność maszyn i mocno wpływają na obliczanie OEE.

• Zwiększenie wskaźnika MTBF i skrócenie czasu MTTR pozwala wydłużyć czas sprawności, poprawić wydajność i zwiększyć zwrot z inwestycji.

• Narzędzia do monitorowania w czasie rzeczywistym, takie jak GlobalReader, ułatwiają śledzenie, analizowanie i poprawianie obu wskaźników.

Często zadawane pytania: MTBF i MTTR