Meghibásodások közötti átlagos üzemidő: az MTBF számítása és használata

Kezdőlap » Erőforrások » Meghibásodások közötti átlagos üzemidő: az MTBF számítása és használata

Becsült olvasási idő: 11 perc

A meghibásodások közötti átlagos üzemidő (MTBF) egy javítható berendezés egy meghibásodására jutó átlagos üzemidő. Egy termelőgépnél úgy számítható ki, hogy az összes tényleges üzemórát elosztjuk az ugyanabban a megfigyelési időszakban rögzített gépmeghibásodások számával:

MTBF = összes üzemidő ÷ meghibásodások száma

Ha egy gép 160 üzemóra alatt négyszer hibásodott meg, a megfigyelt MTBF értéke 40 üzemóra. Ez nem jelenti azt, hogy 40 óránként meg fog hibásodni, és azt sem, hogy a 40. óra előtt közvetlenül elvégzett karbantartás megelőzi a következő meghibásodást.

A lényeg az, hogy a kirajzolódó mintázat alapján mit érdemes megvizsgálni és megváltoztatni. Ha a karbantartás és a termelés megállapodott egy beavatkozásról, az emiatti kiesést a rendelések ütemezésében is figyelembe kell venni. A SkyPlanner APS összekapcsolja ezt a kapacitásváltozást az érintett munkákkal és szállítási határidőkkel, így nem Önnek kell összeegyeztetnie a karbantartási listát a gépek külön vezetett feladatsoraival.

Tisztázza, mit mér valójában az MTBF-számítás

Az osztás egyszerű. Több odafigyelést igényel, hogy az üzemórák és a meghibásodások száma ugyanarra vonatkozzon. A kimutatás lekérése előtt négy kérdésben egyeztessen az adatokat rögzítő kollégákkal.

Határozza meg a vizsgált berendezést

Kiindulásként válasszon egy konkrét gépet vagy egy egyértelműen körülhatárolt rendszert. Nem ugyanarra terjed ki a vizsgálat, ha egy megmunkálóközpontot, annak főorsóját vagy a teljes forgácsolóüzemet vizsgálja.

Ha a teljes gépet vizsgálja, akkor a főorsó olyan meghibásodása, amely megakadályozza a gépet az elvárt munka elvégzésében, gépmeghibásodásnak számít. Attól, hogy a főorsót kicserélik, majd a gépet újra üzembe helyezik, a gép még nem válik nem javítható eszközzé.

Gyártósor szintjén is lehet mérni, de ilyenkor a sor elvárt funkciójának elvesztését kell meghibásodásként meghatározni. Ha minden alkatrészriasztást összead, ugyanazt a sorkiesést több eseményként is elszámolhatja.

A meghibásodást határozza meg, ne pusztán a leállást

Rögzítse az elvárt funkciót, és azt is, milyen esemény jelenti annak elvesztését. Meghibásodásnak minősülhet az a géphiba is, amely miatt a gép nem képes megfelelni az előírt üzemi feltételeknek, még akkor is, ha nem kapcsolt ki teljesen.

A tervezett karbantartás, a szokásos termékátállás, a gépkezelő hiánya vagy az anyagra várás nem jelent automatikusan gépmeghibásodást. Ezeket a veszteségeket is tegye láthatóvá, de a meghibásodások számától elkülönítve kezelje őket.

Döntse el, hogyan kezeli a rövid ideig fennálló hibákat és az ismételt visszaállításokat. Egy még el nem hárított meghibásodás során keletkező több riasztásbejegyzést nem szabad több önálló meghibásodásként számolni. A működés tényleges helyreállítása után bekövetkező újabb meghibásodás viszont új esemény. Őrizze meg az eredeti részletes adatokat, hogy ki tudja vizsgálni a visszatérő hibákat, ne pedig egy jelentési küszöbértékkel tüntesse el őket.

Válassza ki, milyen időt mér

Ez az útmutató tényleges üzemidő alapján számított MTBF-et használ: azokat az órákat veszi figyelembe, amikor a berendezés a meghatározott mérési határokon belül valóban működik. A javítási idő és az egyéb, működés nélkül eltelt idő nem kerül a számlálóba. Az eredmény nem az egyik meghibásodás időpontjától a következőig eltelt átlagos naptári idő.

Rögzítse, pontosan mit fed le az üzemelést jelző adat. A bekapcsolt állapotot mérő üzemóra-számláló, az aktív ciklust jelző adat és a személyzettel lefedett műszakok naptára eltérő összesített időt adhat. Ha a berendezés igénybevételét az üzemórák helyett inkább a ciklusok vagy az indítások száma jellemzi, ezt is kövesse az üzemórák mellett; ne tekintse ezeket egymással felcserélhetőnek.

Használjon azonos megfigyelési időszakot

Az üzemóráknál és a meghibásodásoknál ugyanaz legyen a jelentési időszak kezdete és vége. A meghibásodásokat az alapján számolja el, hogy mikor következtek be ezen az időszakon belül. Egy ebben a hónapban befejezett javítás nem új meghibásodás, ha maga a hiba az előző hónapban keletkezett.

Az időszakon belüli összes tényleges üzemidőt számítsa be, azokat az üzemórákat is, amelyeket a jelentési időszak lezárásáig nem követett meghibásodás. Az időszakban megfigyelt működési időt méri, nem csak azokat a lezárult üzemelési szakaszokat válogatja ki, amelyek meghibásodással végződtek. Az adott időszak összes állásidejébe csak az időszakon belüli kieső órákat számítsa bele. Ha egy meghibásodás átnyúlik az időszakhatáron, a teljes eseményt és a helyreállítás adatait külön is őrizze meg.

Minden meghibásodásnál őrizze meg a gép azonosítóját, a meghibásodás és a helyreállítás időpontját, az észlelt tünetet vagy meghibásodási módot, valamint a releváns üzemi körülményeket. Ezek a részletek teszik értelmezhetővé az átlagot.

Az MTBF kiszámítása egy gyártási példán

Vegyünk egy javítható megmunkálóközpontot, amelyet olyan jelentési időszakban figyelünk meg, amikor összesen 200 órán át áll rendelkezésre személyzet. Az időadatok az alábbiak szerint adják ki az összesített időt. A kategóriák nem fedik egymást, és a négy meghibásodás az egyeztetett meghatározás szerint négy különálló gépmeghibásodás.

Időkategória	Órák száma az időszakban	Kezelése ebben a számításban
Tervezett karbantartás	12	Nem üzemidő; nem meghibásodás
Szokásos beállítások és átállások	8	Nem üzemidő; nem meghibásodás
Anyagra várás, miközben a gép nem üzemel	10	Nem üzemidő; nem gépmeghibásodás
Kiesés a négy gépmeghibásodás miatt	10	Nem üzemidő; az állásidő elemzéséhez megőrzendő
Tényleges üzemidő	160	Az MTBF számlálója
Személyzettel lefedett idő összesen	200	Az időkategóriák összege, nem a számláló

A számítás:

160 üzemóra ÷ 4 meghibásodás = 40 üzemóra meghibásodásonként

Ha a személyzettel lefedett teljes időből indul ki, először vonja le azokat az időket, amikor a gép nem üzemelt: 200 − 12 − 8 − 10 − 10 = 160 óra. Ha az adatforrás eleve 160 tényleges üzemórát mutat, használja közvetlenül ezt az értéket. Az állásidő ismételt levonásával a valósnál kisebb MTBF-et kapna.

A példa azt is megmutatja, miért nem elegendő önmagában a műszaknaptár. Ha azt a 200 órát osztanánk néggyel, amikor rendelkezésre állt személyzet, meghibásodásonként 50 órát kapnánk, de ebben olyan idő is szerepelne, amikor a gép nem üzemelt.

Az eredményt a körülményeivel együtt közölje: „MC-01 gép, jelentési időszak, 160 üzemóra, négy meghibásodás, megfigyelt MTBF: 40 óra.” Ha valaki egy másik időszakkal hasonlítja össze az eredményt, a számláló és a meghibásodások száma ugyanolyan fontos, mint maga az MTBF-érték.

Nulla meghibásodás és több gép adatainak kezelése torzítás nélkül

Mi történik, ha nem volt meghibásodás?

Ne osszon nullával, és ne tüntessen fel végtelen MTBF-et a tökéletes megbízhatóság bizonyítékaként. Írja inkább azt, hogy „160 üzemóra alatt nem észleltünk meghibásodást”, a jelentésben a tényleges üzemidőt feltüntetve.

Ez hasznos bizonyíték, de nem egyenértékű több év meghibásodásmentes üzemelésével. A statisztikailag megalapozott alsó konfidenciahatár meghatározásához statisztikai modell és választott konfidenciaszint szükséges. Egy szokásos termelési értékelésnél hitelesebb a nulla meghibásodást és a hozzá tartozó tényleges üzemidőt megadni, mint kitalálni egy pontbecslést.

Mi történik, ha több gép adatait használjuk?

Ha indokolt az összehasonlítható gépeket egy csoportba vonni, a képlet: a gépek összes üzemórája ÷ összes meghibásodás. Ne egy közös naptári időszak hosszát ossza el az összes gép meghibásodásainak számával, és ne az egyes gépek MTBF-értékeinek súlyozatlan átlagát vegye.

Vegyünk például két összehasonlítható gépet, amelyek adatait azonos szabályok szerint rögzítik. Az egyiknél 160 üzemórát és négy meghibásodást, a másiknál 240 üzemórát és két meghibásodást mértek. Az összevont eredmény 400 ÷ 6, azaz körülbelül 66,7 üzemóra meghibásodásonként. Nem a 40 és a 120 egyszerű átlagát kell venni, mert az 80 lenne.

Az egyes gépek eredményeit is őrizze meg. Az összevont érték elfedheti, melyik gép okozza a legtöbb termelési problémát. Az eltérő konstrukció, életkor vagy feladat indokolhatja, hogy egyetlen, az egész gyárra vonatkozó megbízhatósági mutató helyett külön csoportokat alakítson ki.

Az intézkedés kiválasztása előtt értelmezze az MTBF-et

A magasabb megfigyelt MTBF azt jelenti, hogy a meghatározott mérési határokon belül üzemóránként kevesebb elszámolt meghibásodás történt. Hogy ez javulást jelent-e, attól függ, mi változott még.

Csak összehasonlítható adatokat vessen össze

Az időszakok összehasonlításakor használjon azonos meghibásodás-definíciót, azonos módon mérje a tényleges üzemidőt, és ugyanarra a berendezésre vagy berendezéscsoportra terjedjen ki a vizsgálat. Ezután nézze meg azt is, milyen munkát végzett a gép. Ha könnyebben gyártható termékösszetétellel, más terhelés mellett üzemelt, az önmagában nem feltétlenül bizonyítja, hogy a karbantartási változtatás bevált.

A trend mellett tüntesse fel a tényleges üzemidőt és a meghibásodások számát is. Egy rövid időszak egyetlen meghibásodása is jelentősen elmozdíthatja az átlagot. A hosszabb megfigyelés segít, de ha eltérő üzemi körülmények között eltelt évek adatait vonja össze, az elfedheti a közelmúltbeli romlást. Ne csak az összesített átlagot vizsgálja: nézze meg a közelmúlt alakulását és a mögötte álló körülményeket is.

Nincs minden gyártógépre érvényes „jó MTBF”. Használható célértéket az összehasonlítható korábbi adatok, az elvárt igénybevétel és a meghibásodás következményei alapján lehet meghatározni. Egy könnyen kiváltható gép magas MTBF-értéke kevésbé befolyásolhatja a szállítási határidők teljesítését, mint a gyakori leállások azon az egyetlen gépen, amely képes elvégezni egy kritikus műveletet.

Az átlag nem a következő meghibásodásig hátralévő idő

A 40 órás MTBF nem jelzi sem a következő meghibásodás időpontját, sem a gép hátralévő élettartamát. A meghibásodások sűrűn is követhetik egymást, egyes megszakítás nélküli üzemidőszakok pedig jóval hosszabbak lehetnek az átlagnál.

Önmagában az MTBF alapján a megelőző karbantartás gyakorisága sem határozható meg. A megfelelő intézkedés a meghibásodás mechanizmusától, a berendezés állapotáról rendelkezésre álló adatoktól, a berendezésre vonatkozó útmutatástól és a meghibásodás következményeitől függ. Az elhasználódásból eredő kopás és az időszakosan jelentkező szennyeződés például eltérő kivizsgálást igényel; az összesített átlagból nem derül ki, melyikkel áll szemben.

Ha az eredmény romlik, keresse vissza az érintett eseményeket, és tegye fel a pontosabb kérdést: melyik meghibásodási mód ismétlődik, milyen körülmények között, és milyen változtatás oldaná meg a problémát? A beavatkozás után vizsgálja meg, hogy összehasonlítható üzemi körülmények között visszatér-e a probléma.

A meghibásodások gyakoriságát a kieső idővel együtt értékelje

Az MTBF nem mutatja meg, hogy egy meghibásodás után mennyi ideig nem lehet termelni a gépen. Két azonos MTBF-értékű gép nagyon eltérően hathat a rendelésállomány teljesítésére, ha az egyik gyorsan újra üzemel, a másik viszont szakemberre vagy alkatrészre vár.

Az átlag mellett vizsgálja meg a meghibásodásokhoz kapcsolódó összes állásidőt és a hosszabb egyedi leállásokat is. Kövesse végig az érintett gyártási feladatok további lépéseit is. Egy kritikus művelet egyetlen szabad idősávja előtti rövid megszakítás nagyobb hatással lehet a szállításra, mint egy hosszabb leállás, amely után bőven marad idő a kiesés pótlására.

MTBF, MTTR és MTTF: mi a különbség?

Ezek a mutatók különböző kérdésekre adnak választ. Mindig tüntesse fel, pontosan melyik berendezésre vagy alkatrészre vonatkoznak, és milyen időt mérnek; ne kezelje őket egymással felcserélhető értékekként.

Mutató	Milyen kérdésre ad választ?	Gyakorlati különbség
MTBF: meghibásodások közötti átlagos üzemidő	Mennyi tényleges üzemidő jutott egy meghibásodásra egy javítható berendezésnél?	A gép javítás után ismét üzembe áll.
MTTR: átlagos javítási vagy helyreállítási idő	Átlagosan mennyi ideig tart a meghatározott keretek szerint mért javítás vagy helyreállítás?	Adja meg, hogy a mért idő tartalmazza-e a várakozást, a hibafeltárást, a tesztelést és az újraindítást; a jelentések eltérően határozhatják meg a mérés kezdetét és végét.
MTTF: meghibásodásig eltelt átlagos idő	Mennyi ideig működik egy nem javítható eszköz vagy alkatrész a meghibásodásig?	Olyan eszközre vagy alkatrészre vonatkozik, amelyet javítás helyett cserélnek, nem automatikusan az azt tartalmazó teljes gépre.

A gyártástervezés szempontjából a teljes kiesési idő számít akkor is, ha a javítási jelentés csak a tényleges szerelési munkát veszi figyelembe. Egy alkatrész cseréje kevés időt vehet igénybe, a gép mégis jóval tovább állhat, amíg a csapat beszerzi az alkatrészt és elvégzi a termelés újraindításához szükséges ellenőrzéseket.

Ez a különbségtétel segít elkerülni egy gyakori tervezési hibát: az átlagos javítási időt nem szabad garanciának tekinteni arra, hogy minden jövőbeli meghibásodást ennyi időn belül elhárítanak.

Hozzon gyártási döntést a megbízhatósági vizsgálat eredménye alapján a SkyPlanner segítségével

Tegyük fel, hogy a vizsgálat alapján a karbantartók egy háromórás beavatkozásban állapodnak meg a megmunkálóközponton a következő szerdára. Ez műszaki döntés alapján kijelölt karbantartási időablak, nem pedig a 40 órás MTBF-ből előre jelzett meghibásodási időpont.

Ez a megállapodás megváltoztatja a vevői megrendelések teljesítéséhez rendelkezésre álló kapacitást. Ha csak a karbantartási naptárba kerül be, a gyártási terv továbbra is rendelhet munkát az akkor nem elérhető géphez. A gyártástervező így csak akkor szembesül az ütközéssel, amikor a heti szállítások teljesítését igyekszik biztosítani.

A SkyPlanner rendszerben rögzítse az egyeztetett időszakot munkaállomás-kivételként. A kivétel erre az időszakra elérhetetlenné teszi az erőforrást. Ezután az Arcturus, a rendszer ütemezésre szolgáló mesterséges intelligenciája, újraszámíthatja az ütemezhető műveletek időzítését a módosult kapacitáshoz igazodva, a beállított munkaállomások, műszakok, műveleti időtartamok, függőségek, prioritások és zárolások figyelembevételével. Az így kialakuló sorrend a Gantt-diagramon látható.

A szerdai beavatkozás kapcsán ellenőrizze, hogy a várakozó megmunkálási műveletek után marad-e még idő az azokat követő ellenőrzési és szerelési munkákra. Ha egy megfelelő alternatív erőforrás veszi át valamelyik gyártási feladatot, ellenőrizze az arra már lekötött munkákat is. Egy szabad idősáv csak akkor ér valamit, ha a művelet valóban elvégezhető ott, és a gyártási útvonal hátralévő lépései is beleférnek az időbe.

Ezért hasznos következő lépés a SkyPlanner, ha a megbízhatóság javítását célzó munka megváltoztatja a gépek rendelkezésre állását. A műszaki és kereskedelmi döntéseket továbbra is Ön hozza meg; az Arcturus pedig kiszámítja az egymással összefüggő műveletek ütemezését. Kevesebb időt kell a gépekre váró feladatok sorrendjének újbóli összeállítására fordítani, a termelés és az értékesítés pedig közös alapot kap a még szükséges szállítási döntésekhez.

Ha a karbantartás egyeztetett időpontja változik, frissítse a karbantartási időablakot. Számítsa újra az ütemezést, és vizsgálja felül az érintett vállalásokat, hogy a következő műszak ne elavult rendelkezésre állási adatok alapján induljon.

Nézze meg, hogyan hat egy gép rendelkezésre állása a szállításokra

Egy hasznos MTBF-értékelés végén nem csupán egy számot kap, hanem azt is tisztábban látja, mit kell tenni. Határozza meg a vizsgálat alapjául szolgáló adatokat, vizsgálja ki a lényeges meghibásodásokat, és vezesse át az egyeztetett kapacitásváltozást abba a tervbe, amelyet a termelés ténylegesen követ.

Válassza a SkyPlanner rendszert, ha úgy kell összehangolnia a változás hatását az érintett vevői megrendelésekre, hogy ne kelljen minden kapcsolódó gép feladatsorrendjét kézzel korrigálnia. A SkyPlanner nyílt REST API-ján keresztül bármely ERP- vagy MES-rendszerrel integrálható, így az ütemezés javítása a meglévő rendelési és termelési adatokra épülhet.

Foglaljon SkyPlanner-bemutatót, és hozzon egy példát: egy gépet, annak egyeztetett kiesési időszakát és a rajta áthaladó megrendeléseket. Kérje meg a bemutató vezetőjét, hogy mutassa meg, mely műveletek kerülnek más időpontra, hogyan hat ez a következő lépésekre, és mely vállalt szállítási határidőkről kell dönteni. Ha előbb önállóan ismerkedne a rendszerrel, próbálja ki a SkyPlanner rendszert demóadatokkal, és nézze meg, hogyan alakítja át az ütemtervet egy kapacitásváltozás.