Vidutinis laikas tarp gedimų: kaip skaičiuoti ir taikyti MTBF

Pradžia » Ištekliai » Vidutinis laikas tarp gedimų: kaip skaičiuoti ir taikyti MTBF

Numatomas skaitymo laikas: 11 minutės

Vidutinis laikas tarp gedimų (MTBF) – tai vidutinis remontuojamo įrenginio veikimo laikas, tenkantis vienam gedimui. Gamybos įrenginio MTBF apskaičiuojamas bendrą jo veikimo valandų skaičių padalijus iš per tą patį stebėjimo laikotarpį užregistruotų įrenginio gedimų skaičiaus:

MTBF = bendras veikimo laikas ÷ gedimų skaičius

Jei įrenginys veikė 160 valandų ir per tą laiką sugedo keturis kartus, stebėtas MTBF yra 40 veikimo valandų. Tai nereiškia, kad jis ges kas 40 valandų arba kad atlikus techninę priežiūrą prieš pat sueinant 40 valandų pavyks išvengti kito gedimo.

Svarbu suprasti, ką pastebėtas dėsningumas skatina ištirti ir pakeisti. Kai techninės priežiūros ir gamybos komandos susitaria dėl darbų, laikotarpį, kuriuo įrenginys bus neprieinamas, reikia įtraukti ir į užsakymų grafiką. SkyPlanner APS susieja šį pajėgumų pokytį su paveikiamais darbais ir pristatymo datomis, todėl nereikia patiems derinti techninės priežiūros darbų sąrašo su atskiromis įrenginių užduočių eilėmis.

Nuspręskite, ką iš tiesų matuosite skaičiuodami MTBF

Padalyti paprasta. Daugiau atidumo reikia norint užtikrinti, kad veikimo valandos ir gedimų skaičius būtų skaičiuojami pagal tuos pačius kriterijus. Prieš rengdami ataskaitą, su duomenis registruojančiais žmonėmis susitarkite dėl keturių dalykų.

Apibrėžkite vertinamą įrenginį

Pradėkite nuo konkretaus įrenginio arba aiškiai apibrėžtos sistemos. Apdirbimo centras, jo suklys ir visas mechaninio apdirbimo padalinys – skirtingi vertinimo objektai, kurių ribos skiriasi.

Jei vertinate visą įrenginį, suklio gedimas, dėl kurio įrenginys negali atlikti reikiamo darbo, laikomas įrenginio gedimu. Pakeitus suklio komponentą ir vėl pradėjus naudoti įrenginį, jis netampa neremontuojamu gaminiu.

MTBF galima skaičiuoti ir visai linijai, tačiau linijos gedimą apibrėžkite kaip jos gebėjimo atlikti reikiamą funkciją praradimą. Sudėjus visus komponentų pavojaus signalus, tas pats linijos darbo nutrūkimas gali būti suskaičiuotas kelis kartus.

Apibrėžkite gedimą, o ne vien sustojimą

Nurodykite reikiamą funkciją ir įvykį, kuris bus laikomas jos praradimu. Gedimu gali būti laikomas ir toks įrangos sutrikimas, dėl kurio įrenginys nebeatitinka reikiamų veikimo sąlygų, nors nėra visiškai išsijungęs.

Planinė techninė priežiūra, įprastas perderinimas kitam gaminiui, operatoriaus nebuvimas ir medžiagų laukimas savaime nėra įrangos gedimai. Šiuos nuostolius registruokite, bet atskirkite juos nuo gedimų skaičiaus.

Nuspręskite, kaip vertinsite trumpalaikius sutrikimus ir pakartotinį įrangos būsenos atstatymą. Keli pavojaus signalų įrašai per vieną dar nepašalintą gedimą neturėtų būti skaičiuojami kaip keli nepriklausomi gedimai. Naujas gedimas po to, kai veikimas iš tiesų atkurtas, yra naujas įvykis. Išsaugokite pirminius išsamius duomenis, kad galėtumėte tirti pasikartojančius sutrikimus, o ne paslėptumėte juos nustatydami, kokius įvykius įtraukti į ataskaitą.

Pasirinkite, kokį veikimo laiką skaičiuosite

Šiame vadove naudojamas pagal veikimo laiką skaičiuojamas MTBF: įtraukiamos valandos, kuriomis vertinamas įrenginys iš tikrųjų veikia pagal nustatytas matavimo ribas. Remonto ir kitas neveikimo laikas į skaitiklį neįtraukiamas. Rezultatas nėra vidutinis kalendorinis intervalas nuo vieno gedimo momento iki kito.

Nurodykite, ką apima jūsų naudojamas veikimo signalas. Įjungtos įrangos valandų skaitiklis, vykstančio ciklo signalas ir pamainų, kuriomis dirba darbuotojai, kalendorius gali duoti skirtingas sumas. Jei jūsų įrangai svarbiau ciklų ar paleidimų skaičius nei veikimo valandos, šį rodiklį stebėkite kartu su valandomis, užuot laikę juos lygiaverčiais.

Laikykitės tų pačių stebėjimo laikotarpio ribų

Veikimo valandoms ir gedimams taikykite tą pačią ataskaitinio laikotarpio pradžią ir pabaigą. Gedimus skaičiuokite pagal tai, kada jie įvyko šiame laikotarpyje. Jei remontas baigtas šį mėnesį, o gedimas įvyko praėjusį, nelaikykite jo nauju šio mėnesio gedimu.

Įtraukite visą faktinį veikimo laiką per pasirinktą laikotarpį, taip pat ir tą, po kurio iki ataskaitinio laikotarpio pabaigos gedimo nebuvo. Vertinate visą per laikotarpį stebėtą veikimą, o ne atrenkate tik tuos veikimo tarpsnius, kurie baigėsi gedimu. Skaičiuodami bendrą laikotarpio prastovų trukmę, įtraukite tik tas neprieinamumo valandas, kurios patenka į šį laikotarpį. Jei gedimas tęsiasi už laikotarpio ribų, atskirai išsaugokite visą įvykio ir veikimo atkūrimo įrašą.

Apie kiekvieną gedimą išsaugokite įrenginio ID, gedimo laiką, veikimo atkūrimo laiką, pastebėtą požymį arba gedimo pobūdį ir svarbias veikimo sąlygas. Šie duomenys padeda paaiškinti gautą vidurkį.

Kaip apskaičiuoti MTBF: gamybos pavyzdys

Tarkime, stebime vieną remontuojamą apdirbimo centrą per ataskaitinį laikotarpį, apimantį 200 valandų, kuriomis dirbo darbuotojai. Jo laiko apskaita išskaidoma taip, kaip parodyta toliau. Kategorijos nepersidengia, o keturi gedimai pagal sutartą apibrėžimą yra atskiri įrangos gedimai.

Laiko kategorija	Valandos per laikotarpį	Kaip vertinama šiame skaičiavime
Planinė techninė priežiūra	12	Ne veikimo laikas; ne gedimas
Įprastas paruošimas ir perderinimas	8	Ne veikimo laikas; ne gedimas
Medžiagų laukimas, kai įrenginys neveikia	10	Ne veikimo laikas; ne įrangos gedimas
Neprieinamumas dėl keturių įrangos gedimų	10	Ne veikimo laikas; išsaugomas prastovų analizei
Faktinis veikimo laikas	160	MTBF skaitiklis
Visas laikas, kuriuo dirbo darbuotojai	200	Kontrolinė suma, ne skaitiklis

Skaičiuojame taip:

160 veikimo valandų ÷ 4 gedimai = 40 veikimo valandų vienam gedimui

Jei pradedate nuo viso laiko, kuriuo dirbo darbuotojai, pirmiausia atimkite neveikimo laiką: 200 − 12 − 8 − 10 − 10 = 160 valandų. Jei duomenų šaltinyje jau nurodyta 160 faktinio veikimo valandų, naudokite šį skaičių tiesiogiai. Dar kartą atėmę prastovas, gautumėte per mažą MTBF.

Šis pavyzdys taip pat parodo, kodėl vien pamainų kalendoriaus nepakanka. Padaliję 200 valandų, kuriomis dirbo darbuotojai, iš keturių, gautumėte 50 valandų vienam gedimui, tačiau į šį rezultatą patektų ir laikas, kai įrenginys neveikė.

Rezultatą pateikite su kontekstu: „Įrenginys MC-01, ataskaitinis laikotarpis, 160 veikimo valandų, keturi gedimai, stebėtas MTBF – 40 valandų.“ Lyginant su kitu laikotarpiu, skaitiklis ir gedimų skaičius yra tokie pat svarbūs kaip ir pats rodiklis.

Kaip neiškreipti rezultato, kai gedimų nėra arba vertinami keli įrenginiai

Ką daryti, jei gedimų nebuvo?

Nedalykite iš nulio ir nepateikite begalinio MTBF kaip tobulo patikimumo įrodymo. Ataskaitoje rašykite „per 160 veikimo valandų gedimų nepastebėta“, nurodydami faktinį veikimo laiką.

Tai naudingi duomenys, tačiau jie nėra lygiaverčiai keleriems metams darbo be gedimų. Norint apskaičiuoti statistinę apatinę pasikliautinąją ribą, reikia statistinio modelio ir pasirinkto pasikliovimo lygmens. Įprastoje gamybos apžvalgoje sąžiningiau nurodyti nulinį gedimų skaičių ir veikimo laiką, nei išgalvoti taškinį įvertį.

Ką daryti, jei naudojami kelių įrenginių duomenys?

Jei panašius įrenginius pagrįstai sujungėte į grupę, skaičiuokite taip: bendra įrenginių veikimo valandų suma ÷ bendras gedimų skaičius. Nedalykite vieno bendro kalendorinio laikotarpio iš visų įrenginių gedimų skaičiaus ir neskaičiuokite atskirų jų MTBF reikšmių nesvertinio vidurkio.

Pavyzdžiui, tarkime, turime du panašius įrenginius, kurių duomenys registruojami pagal tas pačias taisykles. Vienas veikė 160 valandų ir sugedo keturis kartus, kitas – 240 valandų ir sugedo du kartus. Bendras rezultatas yra 400 ÷ 6, arba maždaug 66,7 veikimo valandos vienam gedimui, o ne paprastas 40 ir 120 vidurkis, kuris būtų 80.

Išsaugokite ir atskirų įrenginių rezultatus. Bendras rodiklis gali paslėpti įrenginį, keliantį daugiausia gamybos problemų. Skirtingos konstrukcijos, amžiaus ar paskirties įrangą gali būti tikslinga suskirstyti į atskiras grupes, o ne skaičiuoti vieną visos gamyklos patikimumo rodiklį.

Prieš pasirinkdami veiksmus, įvertinkite, ką reiškia MTBF

Didesnis stebėtas MTBF reiškia, kad pagal nustatytas vertinimo ribas vienai veikimo valandai tenka mažiau užregistruotų gedimų. Ar tai rodo pagerėjimą, priklauso nuo to, kas dar pasikeitė.

Lyginkite palyginamus duomenis

Lyginkite laikotarpius, kuriems taikomas vienodas gedimo apibrėžimas, vienodai skaičiuojamas faktinis veikimo laikas ir vertinamas tas pats įrenginys ar jo dalis. Tada įvertinkite, kokie darbai buvo atliekami. Jei įrenginiu gaminamas lengviau apdorojamų gaminių asortimentas ir jis veikia kitokiomis apkrovomis, tai nebūtinai įrodo, kad techninės priežiūros pakeitimas pasiteisino.

Kartu su rodiklio tendencija pateikite faktinį veikimo laiką ir gedimų skaičių. Vienas gedimas per trumpą laikotarpį gali smarkiai pakeisti vidurkį. Ilgesni stebėjimai naudingi, tačiau sujungus kelerių metų duomenis, surinktus skirtingomis darbo sąlygomis, galima nepastebėti neseniai prasidėjusio blogėjimo. Vertinkite ne tik bendrą sukauptų duomenų vidurkį, bet ir naujausias tendencijas bei jas lėmusias sąlygas.

Visiems gamybos įrenginiams tinkamos „geros MTBF reikšmės“ nėra. Prasminga siektina reikšmė nustatoma pagal palyginamus ankstesnius duomenis, reikiamą darbo režimą ir gedimo pasekmes. Aukšta įrenginio, kurio darbą lengva perkelti kitur, MTBF reikšmė pristatymui laiku gali būti mažiau svarbi nei dažni vienintelio įrenginio, galinčio atlikti kritinę operaciją, sustojimai.

Nelaikykite vidurkio laiku, likusiu iki kito gedimo

40 valandų MTBF nenurodo nei kito gedimo laiko, nei likusios įrenginio naudojimo trukmės. Gedimai gali įvykti vienas netrukus po kito, o kai kurie nepertraukiamo veikimo laikotarpiai gali būti gerokai ilgesni už vidurkį.

Vien MTBF taip pat nepakanka prevencinės techninės priežiūros intervalui pagrįsti. Tinkami veiksmai priklauso nuo gedimo mechanizmo, įrenginio būklės duomenų, jo priežiūros rekomendacijų ir gedimo pasekmių. Pavyzdžiui, su amžiumi susijusį dėvėjimąsi ir protarpiais pasitaikančią taršą reikia tirti skirtingai, o bendras vidurkis neparodo, su kuria problema susidūrėte.

Blogėjant rodikliui, peržiūrėkite jį lėmusius gedimus ir kelkite konkretesnius klausimus: kokio pobūdžio gedimas kartojasi, kokiomis sąlygomis ir koks pakeitimas padėtų jį pašalinti? Atlikę numatytus darbus, patikrinkite, ar panašiomis darbo sąlygomis problema pasikartoja.

Gedimų dažnį vertinkite kartu su prarastu laiku

MTBF neparodo, kiek laiko po gedimo įrenginiu negalima gaminti. Du įrenginiai, kurių MTBF vienodas, užsakymų vykdymą gali paveikti labai skirtingai, jei vienas greitai vėl pradeda veikti, o kitam tenka laukti specialisto ar detalės.

Kartu su vidurkiu įvertinkite bendrą prastovų dėl gedimų laiką ir ilgesnius pavienius sustojimus. Taip pat patikrinkite, kaip jie paveikė tolesnius gamybos etapus. Trumpas sustojimas prieš pat vienintelį laisvą laiką kritinei operacijai atlikti gali turėti didesnę įtaką pristatymui nei ilgesnė prastova, po kurios lieka pakankamai laiko atsilikimui kompensuoti.

MTBF, MTTR ir MTTF skirtumai

Šie rodikliai atsako į skirtingus klausimus. Aiškiai nurodykite, koks objektas vertinamas ir kaip apibrėžiamas skaičiuojamas laikas, užuot laikę šias santrumpas tarpusavyje pakeičiamais įverčiais.

Rodiklis	Į kokį klausimą atsako	Praktinis skirtumas
MTBF: vidutinis laikas tarp gedimų	Kiek remontuojamo įrenginio veikimo laiko teko vienam gedimui?	Po remonto įrenginys vėl naudojamas.
MTTR: vidutinis remonto arba veikimo atkūrimo laikas	Kiek vidutiniškai trunka remontas arba veikimo atkūrimas pagal pasirinktą laiko apibrėžimą?	Nurodykite, ar į laiką įtraukiamas laukimas, diagnostika, bandymai ir pakartotinis paleidimas, nes ataskaitose taikomos skirtingos skaičiavimo ribos.
MTTF: vidutinis laikas iki gedimo	Kiek laiko neremontuojamas gaminys ar komponentas veikia iki gedimo?	Taikomas gaminiui ar komponentui, kuris keičiamas, o ne remontuojamas; šis rodiklis savaime netaikomas visam įrenginiui, kuriame jis naudojamas.

Planuojant gamybą svarbus visas laikas, kai įrenginio negalima naudoti, net jei remonto ataskaitoje skaičiuojamas tik tiesioginio darbo laikas. Komponentą pakeisti gali užtrukti neilgai, tačiau įrenginys gali neveikti gerokai ilgiau, kol komanda jį gaus ir atliks patikras, būtinas gamybai atnaujinti.

Šis skirtumas padeda išvengti dažnos planavimo klaidos: vidutinę remonto trukmę laikyti pažadu, kad kiekvienas būsimas gedimas bus pašalintas per tiek pat laiko.

Remdamiesi patikimumo analizės išvadomis, priimkite gamybos sprendimus su SkyPlanner

Tarkime, po tyrimo techninės priežiūros komanda sutaria kitą trečiadienį apdirbimo centre atlikti tris valandas truksiančius darbus. Šis priežiūrai skirtas laikas pasirinktas remiantis techniniu sprendimu, o ne pagal 40 valandų MTBF numatyta gedimo data.

Šis susitarimas pakeičia klientų užsakymams vykdyti prieinamus pajėgumus. Jei jis lieka tik techninės priežiūros kalendoriuje, gamybos plane darbai ir toliau gali būti skiriami įrenginiui, kurio tuo metu nebus galima naudoti. Tuomet planuotojas šį neatitikimą pastebi jau mėgindamas užtikrinti tos savaitės pristatymus.

SkyPlanner sistemoje įrašykite sutartą laikotarpį kaip darbo centro išimtį. Dėl šios išimties tuo laikotarpiu išteklius bus neprieinamas. Tada planavimui skirtas dirbtinis intelektas Arcturus gali perskaičiuoti operacijų, kurias leidžiama planuoti, grafiką, atsižvelgdamas į pasikeitusius pajėgumus ir nustatytus darbo centrus, pamainas, operacijų trukmę, priklausomybes, prioritetus bei užraktus. Ganto diagramoje rodoma gauta operacijų seka.

Planuodami trečiadienio priežiūros darbus, patikrinkite, ar po laukiančių apdirbimo operacijų vis dar lieka laiko tolesnei patikrai ir surinkimui. Jei užduotis skiriama kitam tinkamam ištekliui, patikrinkite ir tai, kokiems kitiems įsipareigojimams vykdyti tas išteklius jau numatytas. Laisvas laikas naudingas tik tada, kai operaciją iš tiesų galima atlikti tuo ištekliumi, o likusius gamybos maršruto etapus vis dar spėjama įvykdyti.

Todėl SkyPlanner yra naudingas kitas žingsnis, kai patikimumui gerinti skirti darbai pakeičia įrenginių prieinamumą. Techninius ir komercinius sprendimus ir toliau priimate jūs, o Arcturus atlieka tarpusavyje susijusių operacijų planavimo skaičiavimus. Mažiau laiko skiriama darbų eilėms perdėlioti, o gamybos ir pardavimo komandos turi bendrą pagrindą likusiems sprendimams dėl pristatymo priimti.

Pasikeitus sutartam priežiūros darbų laikui, atnaujinkite jį plane. Perskaičiuokite grafiką ir peržiūrėkite paveiktus įsipareigojimus, kad kita pamaina nebūtų planuojama pagal pasenusią prielaidą apie įrenginio prieinamumą.

Sužinokite, kaip vieno įrenginio prieinamumas veikia jūsų pristatymus

Naudinga MTBF analizė padeda aiškiau nuspręsti, ką daryti toliau, o ne vien gauti skaičių. Apibrėžkite, kokiais duomenimis remiatės, ištirkite reikšmingus gedimus ir sutartą pajėgumų pokytį įtraukite į planą, kuriuo gamyba iš tikrųjų vadovaujasi.

Rinkitės SkyPlanner, kai šį pokytį reikia suderinti su klientų užsakymais, rankiniu būdu neperdėliojant kiekvieno susijusio įrenginio darbų eilės. Per atvirą REST API sąsają SkyPlanner integruojama su bet kuria ERP ar MES sistema, todėl planavimą galite tobulinti remdamiesi jau turima užsakymų ir gamybos informacija.

Užsisakykite SkyPlanner pristatymą ir jam pasiruoškite vieno įrenginio pavyzdį: sutartą laikotarpį, kai jo nebus galima naudoti, ir juo vykdomus užsakymus. Paprašykite parodyti, kurios operacijos perkeliamos, kaip tai paveikia tolesnius etapus ir dėl kurių pažadėtų pristatymo terminų reikia priimti sprendimą. Jei pirmiausia norite susipažinti savarankiškai, išbandykite SkyPlanner su demonstraciniais duomenimis ir pamatykite, kaip pajėgumų pokytis pakeičia gamybos grafiką.