Gennemsnitlig tid mellem fejl: Beregn og brug MTBF

Hjem » Ressourcer » Gennemsnitlig tid mellem fejl: Beregn og brug MTBF

Anslået læsetid: 11 Minutter

Gennemsnitlig tid mellem fejl (MTBF) er den gennemsnitlige driftstid pr. fejl for udstyr, der kan repareres. For en produktionsmaskine beregnes den ved at dividere maskinens samlede driftstimer med antallet af maskinfejl registreret i samme observationsperiode:

MTBF = samlet driftstid ÷ antal fejl

En maskine med 160 driftstimer og fire fejl har en observeret MTBF på 40 driftstimer. Det betyder ikke, at den bryder sammen hver 40. driftstime, eller at service lige før den 40. driftstime vil forhindre den næste fejl.

Det relevante spørgsmål er, hvad mønstret giver anledning til at undersøge og ændre. Når vedligehold og produktion er enige om et indgreb, skal den periode, hvor maskinen er utilgængelig, også indarbejdes i ordreplanen. SkyPlanner APS knytter kapacitetsændringen til de opgaver og leveringsdatoer, den påvirker, så du ikke selv skal afstemme en vedligeholdelsesliste med separate køer af opgaver på maskinerne.

Fastlæg, hvad din MTBF-beregning faktisk måler

Selve divisionen er enkel. Det kræver mere omhu at sikre, at driftstimerne og antallet af fejl bygger på samme afgrænsning. Inden du trækker en rapport, skal du aftale fire ting med dem, der registrerer dataene.

Afgræns udstyret

Tag udgangspunkt i en bestemt maskine eller et klart afgrænset system. Et bearbejdningscenter, dets spindel og hele bearbejdningsafdelingen er tre forskellige afgrænsninger af målingen.

Hvis du måler på hele maskinen, tæller en spindelfejl som en maskinfejl, når den forhindrer maskinen i at udføre det krævede arbejde. At spindelkomponenten udskiftes, og maskinen sættes i drift igen, gør ikke maskinen til udstyr, der ikke kan repareres.

Du kan også måle på en hel produktionslinje, men definér da en linjefejl som tab af linjens krævede funktion. Hvis alle komponentalarmer tælles med, kan det samme driftsstop på linjen blive talt flere gange.

Definér en fejl – ikke blot et stop

Angiv den krævede funktion, og hvilken hændelse der tæller som tab af den. En teknisk fejl, der forhindrer maskinen i at opfylde de krævede driftsbetingelser, kan tælle med, selv om maskinen ikke er helt slukket.

Planlagt service, en normal produktomstilling, en manglende operatør og ventetid på materialer er ikke automatisk maskinfejl. Sørg for, at disse tab stadig er synlige, men hold dem adskilt fra fejltællingen.

Aftal, hvordan kortvarige fejl og gentagne nulstillinger skal håndteres. Flere alarmregistreringer under ét uafhjulpet nedbrud må ikke blive til flere selvstændige fejl. Opstår der en ny fejl, efter at funktionen reelt er genoprettet, er det en ny hændelse. Bevar de oprindelige detaljer, så tilbagevendende fejl kan undersøges frem for at forsvinde på grund af en tærskel for, hvad der medtages i rapporteringen.

Vælg, hvilken driftstid der skal måles

Denne vejledning bruger MTBF baseret på driftstid: de timer, hvor det afgrænsede udstyr faktisk er i drift. Reparationstid og anden tid uden drift indgår ikke i tælleren. Resultatet er ikke det gennemsnitlige tidsrum i kalenderen fra ét nedbrud til det næste.

Angiv, hvad dit driftssignal omfatter. En timetæller, der registrerer, når maskinen er tændt, et signal for igangværende cyklusser og en kalender over bemandede skift kan give forskellige timetal. Hvis udstyrets relevante belastning måles i cyklusser eller starter frem for driftstimer, skal du registrere dette mål ved siden af timerne i stedet for at antage, at de kan bruges i flæng.

Brug samme observationsperiode

Brug samme start- og sluttidspunkt for rapporteringen af driftstimer og fejlhændelser. Tæl fejl ud fra, hvornår de opstår inden for perioden. En reparation, der afsluttes denne måned, er ikke en ny fejl, hvis nedbruddet begyndte i sidste måned.

Medtag al faktisk driftstid i perioden, også driftstid, som ikke ender med en fejl inden rapporteringsperiodens afslutning. Du måler den observerede drift i perioden og udvælger ikke kun de afsluttede driftsforløb, der endte med en fejl. I periodens samlede nedetid skal du kun medregne de timer, hvor udstyret var utilgængeligt inden for perioden. Hvis et nedbrud strækker sig ud over periodens grænse, skal du separat bevare hele registreringen af hændelsen og genoprettelsen.

Gem maskin-ID, tidspunktet for fejlens opståen, tidspunktet for genoprettelse af driften, det observerede symptom eller fejltypen samt relevante driftsbetingelser for hver fejl. Disse detaljer gør det muligt at forklare gennemsnittet.

Sådan beregner du MTBF: Et eksempel fra produktionen

Forestil dig et bearbejdningscenter, der kan repareres, og som observeres i en rapporteringsperiode med 200 bemandede timer. Tidsregistreringerne fordeler sig som vist nedenfor. Kategorierne overlapper ikke, og de fire fejl er særskilte maskinfejl efter den aftalte definition.

Tidskategori	Timer i perioden	Behandling i denne beregning
Planlagt vedligehold	12	Ikke driftstid; ikke en fejl
Normal klargøring og omstilling	8	Ikke driftstid; ikke en fejl
Ventetid på materialer, mens maskinen står stille	10	Ikke driftstid; ikke en maskinfejl
Utilgængelig på grund af de fire maskinfejl	10	Ikke driftstid; bevares til analyse af nedetid
Faktisk driftstid	160	Tæller i MTBF-beregningen
Samlet bemandet tid	200	Kontrolsum, ikke tælleren

Beregningen er:

160 driftstimer ÷ 4 fejl = 40 driftstimer pr. fejl

Tager du udgangspunkt i den samlede bemandede tid, skal du først trække tiden uden drift fra: 200 − 12 − 8 − 10 − 10 = 160 timer. Hvis din datakilde allerede angiver 160 faktiske driftstimer, skal du bruge tallet direkte. Trækker du nedetiden fra igen, bliver MTBF for lav.

Eksemplet viser også, hvorfor en skiftkalender ikke er nok i sig selv. Hvis man dividerede 200 bemandede timer med fire, ville resultatet være 50 timer pr. fejl, men så ville der indgå tid, hvor maskinen ikke var i drift.

Angiv resultatet sammen med dets grundlag: »Maskine MC-01, rapporteringsperiode, 160 driftstimer, fire fejl, observeret MTBF 40 timer.« Driftstimerne i tælleren og antallet af fejl er lige så vigtige som selve MTBF-værdien, når resultatet sammenlignes med en anden periode.

Håndtér nul fejl og flere maskiner uden at forvrænge resultatet

Hvad hvis der ikke var nogen fejl?

Dividér ikke med nul, og angiv ikke en uendelig MTBF som bevis på perfekt driftssikkerhed. Skriv »ingen fejl observeret i 160 driftstimer«, og brug det faktiske antal driftstimer i din rapport.

Det er nyttig dokumentation, men det giver ikke samme grundlag som flere års fejlfri drift. En formel nedre konfidensgrænse kræver en statistisk model og et valgt konfidensniveau. Ved en almindelig produktionsgennemgang er det mere retvisende at bevare nulregistreringen og driftstimerne end at opfinde et punktestimat.

Hvad hvis dataene kommer fra flere maskiner?

Når der er et fagligt grundlag for at samle sammenlignelige maskiner i en gruppe, bruges maskinernes samlede driftstimer ÷ samlet antal fejl. Dividér ikke én fælles kalenderperiode med alle maskinernes fejl, og tag ikke et uvægtet gennemsnit af deres individuelle MTBF-værdier.

Forestil dig for eksempel to sammenlignelige maskiner med samme registreringsregler. Den ene bidrager med 160 timer og fire fejl, den anden med 240 timer og to fejl. Det samlede resultat er 400 ÷ 6, altså cirka 66,7 driftstimer pr. fejl – ikke det simple gennemsnit af 40 og 120, som ville være 80.

Bevar også de individuelle resultater. Et samlet tal kan skjule den maskine, der giver flest problemer i produktionen. Forskelle i udstyrets konstruktion, alder eller anvendelse kan gøre det mere relevant med separate grupper end ét fælles mål for hele fabrikkens driftssikkerhed.

Fortolk MTBF, før du vælger en indsats

En højere observeret MTBF betyder færre registrerede fejl pr. driftstime inden for den angivne afgrænsning. Om det er udtryk for en forbedring, afhænger af, hvad der ellers har ændret sig.

Sammenlign på samme grundlag

Sammenlign perioder, hvor fejl er defineret ens, driftstiden måles på samme måde, og det samme udstyr indgår i opgørelsen. Se derefter på det arbejde, maskinen udfører. Hvis maskinen kører et mindre krævende produktmix under andre belastninger, er det ikke nødvendigvis tegn på, at en ændring i vedligeholdelsen har virket.

Vis den faktiske driftstid og antallet af fejl sammen med udviklingen. En kort periode med en enkelt fejl kan flytte gennemsnittet markant. Længere observationsperioder hjælper, men hvis man lægger flere år med forskellige driftsforhold sammen, kan det skjule en nylig forværring. Se på det seneste mønster og de bagvedliggende forhold, ikke kun det samlede gennemsnit.

Der findes ikke én »god MTBF«, som gælder for alle produktionsmaskiner. Et brugbart mål tager højde for sammenlignelige historiske data, den krævede drift og konsekvenserne af fejl. En høj værdi for en maskine, som produktionen let kan ledes uden om, kan betyde mindre for leveringsevnen end hyppige afbrydelser på den eneste maskine, der kan udføre en kritisk operation.

Brug ikke gennemsnittet som en nedtælling

En MTBF på 40 timer fortæller hverken, hvornår den næste fejl opstår, eller hvor lang restlevetid maskinen har. Fejl kan opstå tæt på hinanden, og nogle sammenhængende driftsperioder kan være langt længere end gennemsnittet.

MTBF kan heller ikke alene begrunde et interval for forebyggende vedligeholdelse. Den rette indsats afhænger af fejlmekanismen, oplysninger om maskinens tilstand, vejledningen til udstyret og konsekvenserne af fejl. Aldersbetinget slid og forurening, der optræder sporadisk, kræver for eksempel forskellige undersøgelser. Et samlet gennemsnit kan ikke fortælle, hvilket af problemerne der er tale om.

Brug et forværret resultat til at finde de konkrete hændelser og stille et mere præcist spørgsmål: Hvilken fejltype går igen, under hvilke forhold, og hvilken ændring kan afhjælpe den? Undersøg derefter, om problemet vender tilbage efter indgrebet under sammenlignelige driftsforhold.

Se fejlhyppighed og tabt tid i sammenhæng

MTBF fortæller ikke, hvor længe produktionen er ude af drift efter en fejl. To maskiner med samme MTBF kan påvirke ordreafviklingen meget forskelligt, hvis den ene hurtigt kommer i drift igen, mens den anden venter på en specialist eller en reservedel.

Se både på den samlede fejlrelaterede nedetid og de længere enkeltstående afbrydelser sammen med gennemsnittet. Følg også det berørte arbejde gennem de efterfølgende produktionstrin. En kort afbrydelse lige før det eneste ledige tidsrum til en kritisk operation kan have større betydning for en levering end et længere stop, hvor der er god tid til at indhente det tabte.

Forskellen på MTBF, MTTR og MTTF

Disse nøgletal besvarer forskellige spørgsmål. Gør det tydeligt, hvilken enhed der måles på, og hvordan tiden defineres, i stedet for at bruge nøgletallene i flæng.

Nøgletal	Spørgsmål, det besvarer	Forskel i praksis
MTBF: gennemsnitlig driftstid mellem fejl	Hvor meget driftstid har en reparerbar enhed haft pr. fejl?	Maskinen sættes i drift igen efter reparation.
MTTR: gennemsnitlig tid til reparation eller genoprettelse af drift	Hvor lang tid tager den definerede reparation eller genoprettelse af driften i gennemsnit?	Angiv, om tidsmålingen omfatter ventetid, fejlsøgning, test og genstart. Afgrænsningen varierer fra rapport til rapport.
MTTF: gennemsnitlig tid til fejl	Hvor længe holder en enhed, der ikke kan repareres, før den fejler?	Relevant for en enhed, der udskiftes frem for at blive repareret, men ikke automatisk for hele den maskine, enheden indgår i.

I produktionsplanlægningen er hele den periode, hvor maskinen er utilgængelig, vigtig, selv når reparationsrapporten kun medregner den aktive arbejdstid. Det kan tage kort tid at udskifte en komponent, men maskinen kan være utilgængelig langt længere, mens holdet skaffer komponenten og gennemfører de nødvendige kontroller, før produktionen kan genoptages.

Den skelnen forebygger en almindelig planlægningsfejl: at behandle den gennemsnitlige reparationstid som et løfte om, at alle fremtidige nedbrud bliver afhjulpet inden for den tid.

Omsæt viden om driftssikkerhed til en beslutning om produktionen med SkyPlanner

Antag, at undersøgelsen fører til en aftale med vedligeholdelsesafdelingen om et tre timer langt indgreb på bearbejdningscentret næste onsdag. Det er et vedligeholdelsesvindue, der er valgt ud fra en teknisk beslutning – ikke et tidspunkt for et nedbrud, som er forudsagt ud fra maskinens MTBF på 40 timer.

Aftalen ændrer den kapacitet, der er til rådighed for kundeordrerne. Hvis den kun står i vedligeholdelseskalenderen, kan produktionsplanen fortsat tildele arbejde til en maskine, som ikke vil være tilgængelig. Planlæggeren opdager så konflikten under arbejdet med at sikre ugens leveringer.

I SkyPlanner kan du registrere det aftalte tidsrum som en undtagelse for arbejdsstationen. Undtagelsen gør ressourcen utilgængelig i den periode. Arcturus, systemets kunstige intelligens til produktionsplanlægning, kan derefter genberegne de operationer, der kan planlægges, ud fra den ændrede kapacitet og de konfigurerede arbejdsstationer, skift, operationsvarigheder, afhængigheder, prioriteter og låsninger. Gantt-diagrammet viser den resulterende rækkefølge.

Ved indgrebet onsdag skal du kontrollere, om de ventende bearbejdningsoperationer stadig giver tid til den efterfølgende kontrol og montage. Hvis en egnet alternativ ressource overtager en opgave, skal du også kontrollere det arbejde, der allerede er planlagt på den. Et ledigt tidsrum har kun værdi, hvis operationen reelt kan udføres dér, og der stadig er tid til resten af produktionsruten.

Derfor er SkyPlanner et nyttigt næste skridt, når arbejdet med driftssikkerhed ændrer maskinernes tilgængelighed. Du træffer fortsat de tekniske og kommercielle beslutninger, mens Arcturus håndterer beregningen af den sammenhængende produktionsplan. Der går mindre tid med at genopbygge køerne, og produktion og salg får et fælles grundlag for de leveringsbeslutninger, der stadig skal træffes.

Opdater vedligeholdelsesvinduet, hvis det aftalte tidspunkt ændrer sig. Genberegn planen, og gennemgå de berørte leveringsaftaler, så næste skift ikke planlægges ud fra en forældet antagelse om tilgængeligheden.

Se, hvad én maskines tilgængelighed betyder for dine leveringer

En nyttig gennemgang af MTBF munder ud i en tydeligere handling, ikke blot et tal. Fastlæg datagrundlaget, undersøg de fejl, der har betydning, og indarbejd den aftalte kapacitetsændring i den plan, produktionen faktisk følger.

Vælg SkyPlanner, når du skal koordinere den ændring på tværs af kundeordrer uden manuelt at tilrette køen på hver berørt maskine. SkyPlanner kan integreres med ethvert ERP- eller MES-system via sin åbne REST API, så forbedringen af produktionsplanlægningen kan bygge på dine eksisterende ordre- og produktionsdata.

Book en demo af SkyPlanner med udgangspunkt i én maskine, den aftalte periode, hvor den er utilgængelig, og de ordrer, der skal igennem den. Bed om at få vist, hvilke operationer der flyttes, hvad der sker i de efterfølgende produktionstrin, og hvilke leveringstilsagn der kræver en beslutning. Vil du hellere udforske systemet først, kan du prøve SkyPlanner med demodata og se, hvordan en kapacitetsændring ændrer produktionsplanen.