Gemiddelde tijd tussen storingen: MTBF berekenen en gebruiken

Home » Bronnen » Gemiddelde tijd tussen storingen: MTBF berekenen en gebruiken

Geschatte leestijd: 11 minuten

De gemiddelde tijd tussen storingen (MTBF) is de gemiddelde bedrijfstijd per storing van een repareerbaar bedrijfsmiddel. Voor een productiemachine berekent u die door het totale aantal draaiuren te delen door het aantal machinestoringen dat in dezelfde waarnemingsperiode is geregistreerd:

MTBF = totale bedrijfstijd ÷ aantal storingen

Een machine met 160 draaiuren en vier storingen heeft een waargenomen MTBF van 40 draaiuren. Dat betekent niet dat de machine elke 40 uur uitvalt, of dat onderhoud vlak vóór het 40e draaiuur de volgende storing voorkomt.

De relevante vraag is wat het patroon u vertelt: wat moet u onderzoeken en veranderen? Zodra onderhoud en productie een ingreep hebben afgesproken, moet de periode waarin de machine niet beschikbaar is ook in de orderplanning worden verwerkt. SkyPlanner APS koppelt die capaciteitswijziging aan het werk en de leverdata die erdoor worden geraakt. Zo hoeft u niet zelf een onderhoudslijst af te stemmen op afzonderlijke wachtrijen per machine.

Bepaal wat uw MTBF-berekening precies meet

De deling is eenvoudig. Zorgen dat de draaiuren en het aantal storingen op dezelfde grondslag worden bepaald, vraagt meer aandacht. Maak daarom vier afspraken met de mensen die de gegevens vastleggen, voordat u een rapport uitdraait.

Baken het bedrijfsmiddel af

Begin met een specifiek aangeduide machine of een duidelijk afgebakend systeem. Een bewerkingscentrum, de spil daarvan en de volledige verspaningsafdeling zijn drie verschillende meetgrenzen.

Als u de hele machine meet, telt een spilstoring waardoor de machine het vereiste werk niet kan uitvoeren als een machinestoring. Dat de spil wordt vervangen om de machine weer in bedrijf te nemen, maakt de machine niet tot een niet-repareerbaar bedrijfsmiddel.

U kunt ook op lijnniveau meten, maar definieer een lijnstoring dan als het verlies van de vereiste functie van de lijn. Als u alle alarmmeldingen van componenten bij elkaar optelt, kunt u dezelfde lijnonderbreking meerdere keren tellen.

Definieer een storing, niet alleen een stilstand

Leg vast wat de vereiste functie is en wanneer er sprake is van functieverlies. Een technisch defect waardoor de machine niet aan de vereiste bedrijfscondities voldoet, kan als storing gelden, ook als de machine niet volledig is uitgeschakeld.

Gepland onderhoud, een normale productomstelling, een ontbrekende operator en wachten op materiaal zijn niet automatisch machinestoringen. Houd die verliezen zichtbaar, maar tel ze niet mee als storingen.

Spreek af hoe u met kortstondige storingen en herhaalde resets omgaat. Meerdere alarmmeldingen tijdens één nog niet verholpen storing mogen niet als afzonderlijke storingen worden geteld. Een nieuwe storing nadat de functie daadwerkelijk is hersteld, is wel een nieuwe gebeurtenis. Bewaar de oorspronkelijke details, zodat u terugkerende storingen kunt onderzoeken in plaats van ze door een rapportagedrempel uit beeld te laten verdwijnen.

Kies welke gebruikstijd u meetelt

In deze handleiding gebruiken we MTBF op basis van bedrijfstijd: de uren waarin het bedrijfsmiddel binnen de gekozen meetgrenzen daadwerkelijk draait. Reparatietijd en andere tijd waarin het niet draait, tellen niet mee in de teller. De uitkomst is dus niet de gemiddelde verstreken kalendertijd tussen twee storingsmomenten.

Leg vast wat uw draaisignaal precies omvat. Een urenteller die loopt zodra de machine is ingeschakeld, een signaal dat aangeeft dat een cyclus draait en een kalender met bemande diensten kunnen verschillende totalen opleveren. Als het gebruik van uw machine beter wordt uitgedrukt in cycli of starts dan in draaiuren, registreer die maat dan naast de uren. Ga er niet van uit dat ze onderling uitwisselbaar zijn.

Gebruik steeds dezelfde waarnemingsperiode

Gebruik voor de draaiuren en de storingen dezelfde begin- en einddatum van de rapportageperiode. Tel storingen op basis van het moment waarop ze binnen die periode optreden. Tel een reparatie die deze maand wordt afgerond niet als een nieuwe storing als de uitval vorige maand begon.

Neem alle werkelijke draaitijd binnen de periode mee, ook als er vóór het einde van de rapportageperiode geen storing meer volgt. U meet het waargenomen gebruik gedurende de periode; u selecteert dus niet alleen afgesloten draaiperiodes die toevallig met een storing eindigden. Tel voor de totale stilstandtijd van een periode alleen de uren mee waarin de machine binnen die periode niet beschikbaar was. Bewaar de volledige storings- en herstelregistratie apart als een storing over de periodegrens heen loopt.

Bewaar voor elke storing de machine-ID, het storingsmoment, het herstelmoment, het waargenomen symptoom of de faalwijze en de relevante bedrijfsomstandigheden. Met die details kunt u het gemiddelde verklaren.

MTBF berekenen: een voorbeeld uit de productie

Stel dat u één repareerbaar bewerkingscentrum volgt gedurende een rapportageperiode met 200 bemande uren. De tijdregistratie is als volgt opgebouwd. De categorieën overlappen niet en de vier storingen zijn afzonderlijke machinestoringen volgens de afgesproken definitie.

Tijdcategorie	Uren in de periode	Verwerking in deze berekening
Gepland onderhoud	12	Geen bedrijfstijd; geen storing
Normaal instellen en omstellen	8	Geen bedrijfstijd; geen storing
Wachten op materiaal terwijl de machine niet draait	10	Geen bedrijfstijd; geen machinestoring
Niet beschikbaar door de vier machinestoringen	10	Geen bedrijfstijd; bewaren voor stilstandanalyse
Werkelijke bedrijfstijd	160	Teller in de MTBF-berekening
Totale bemande tijd	200	Controletotaal, niet de teller

De berekening luidt:

160 draaiuren ÷ 4 storingen = 40 draaiuren per storing

Als u begint met de totale bemande tijd, trekt u eerst de categorieën af waarin de machine niet draait: 200 − 12 − 8 − 10 − 10 = 160 uur. Geeft uw bron al 160 werkelijke draaiuren aan, gebruik die dan rechtstreeks. Als u de stilstandtijd nogmaals aftrekt, valt de MTBF te laag uit.

Het voorbeeld laat ook zien waarom alleen een dienstkalender niet volstaat. Als u 200 bemande uren door vier deelt, komt u uit op 50 uur per storing. Daarin zit echter ook tijd waarin deze machine niet draaide.

Rapporteer de uitkomst met de bijbehorende context: “Machine MC-01, rapportageperiode, 160 draaiuren, vier storingen, waargenomen MTBF 40 uur.” Bij een vergelijking met een andere periode zijn de teller en het aantal storingen net zo belangrijk als de MTBF-waarde zelf.

Geen storingen of meerdere machines: voorkom een vertekende uitkomst

Wat als er geen storingen waren?

Deel niet door nul en presenteer een oneindige MTBF niet als bewijs van perfecte betrouwbaarheid. Schrijf “geen storingen waargenomen in 160 draaiuren” en gebruik daarbij het werkelijke aantal draaiuren uit uw rapportage.

Dat is nuttige informatie, maar het levert niet hetzelfde bewijs als meerdere jaren storingsvrij draaien. Voor een formele onderste betrouwbaarheidsgrens zijn een statistisch model en een gekozen betrouwbaarheidsniveau nodig. Bij een reguliere productiebespreking is het eerlijker om het aantal van nul storingen en de bijbehorende draaiuren te vermelden dan een puntschatting te verzinnen.

Wat als u gegevens van meerdere machines gebruikt?

Als er een goede reden is om vergelijkbare machines als groep te beoordelen, gebruikt u totaal aantal draaiuren van de machines ÷ totaal aantal storingen. Deel niet één gezamenlijke kalenderperiode door alle storingen van de machines en neem ook geen ongewogen gemiddelde van hun afzonderlijke MTBF-waarden.

Neem bijvoorbeeld twee vergelijkbare machines waarvoor dezelfde registratieregels gelden. De ene heeft 160 draaiuren en vier storingen; de andere 240 draaiuren en twee storingen. De gezamenlijke uitkomst is 400 ÷ 6, oftewel ongeveer 66,7 draaiuren per storing. Het is dus niet het gewone gemiddelde van 40 en 120, dat op 80 zou uitkomen.

Bewaar ook de afzonderlijke resultaten. Een gezamenlijk cijfer kan verhullen welke machine de meeste productieproblemen veroorzaakt. Verschillen in machineontwerp, leeftijd of gebruik kunnen reden zijn om aparte groepen te vormen in plaats van één betrouwbaarheidscijfer voor de hele fabriek te gebruiken.

Interpreteer de MTBF voordat u een maatregel kiest

Een hogere waargenomen MTBF betekent dat er binnen de vastgestelde afbakening minder storingen per bedrijfsuur zijn geteld. Of dat ook een verbetering is, hangt af van wat er verder is veranderd.

Vergelijk onder gelijke voorwaarden

Vergelijk perioden waarin dezelfde storingsdefinities, meetregels voor de bedrijfstijd en machineafbakening zijn gebruikt. Kijk vervolgens naar het uitgevoerde werk. Als een machine een minder belastende productmix draait onder andere belastingsomstandigheden, bewijst dat niet zonder meer dat een wijziging in het onderhoud heeft gewerkt.

Toon naast de trend ook de werkelijke bedrijfstijd en het aantal storingen. Eén storing in een korte meetperiode kan het gemiddelde sterk beïnvloeden. Langere waarnemingen helpen, maar door jaren met verschillende bedrijfsomstandigheden samen te voegen, kan een recente verslechtering verborgen blijven. Beoordeel daarom het recente patroon en de omstandigheden erachter, niet alleen het gemiddelde over de hele periode.

Er bestaat geen universele ‘goede MTBF’ voor alle productiemachines. Een bruikbare streefwaarde houdt rekening met vergelijkbare historische gegevens, de vereiste inzet en de gevolgen van een storing. Een hoge waarde bij een machine waarvoor gemakkelijk een alternatief beschikbaar is, kan voor de leverbetrouwbaarheid minder betekenen dan frequente onderbrekingen bij de enige machine die een kritieke bewerking kan uitvoeren.

Gebruik het gemiddelde niet als aftelklok

Een MTBF van 40 uur geeft niet aan wanneer de volgende storing optreedt of wat de resterende levensduur van de machine is. Storingen kunnen kort na elkaar optreden, terwijl de machine tussen andere storingen juist veel langer dan gemiddeld kan draaien.

Ook kunt u niet alleen op basis van MTBF een interval voor preventief onderhoud vaststellen. De juiste maatregel hangt af van het faalmechanisme, gegevens over de machineconditie, de richtlijnen voor de machine en de gevolgen van een storing. Leeftijdsgebonden slijtage vraagt bijvoorbeeld om een ander onderzoek dan verontreiniging die af en toe optreedt. Uit één algemeen gemiddelde kunt u niet afleiden welke van die oorzaken speelt.

Gebruik een verslechterende uitkomst om de bijbehorende storingen op te zoeken en gerichter te onderzoeken: welke storingsvorm keert terug, onder welke omstandigheden en met welke wijziging kunt u die aanpakken? Controleer vervolgens of het probleem na de ingreep onder vergelijkbare bedrijfsomstandigheden terugkomt.

Beoordeel storingsfrequentie en tijdverlies samen

MTBF vertelt niet hoe lang de productie na een storing stilligt. Twee machines met dezelfde MTBF kunnen heel verschillende gevolgen hebben voor de orderportefeuille als de ene snel weer draait en de andere op een specialist of onderdeel moet wachten.

Bekijk naast het gemiddelde ook de totale storingsgerelateerde stilstandtijd en de langere afzonderlijke onderbrekingen. Volg bovendien de gevolgen voor het getroffen werk in de volgende productiestappen. Een korte onderbreking vlak vóór het enige beschikbare tijdslot voor een kritieke bewerking kan voor een levering zwaarder wegen dan een langere stilstand waarbij nog ruim tijd is om de achterstand in te halen.

MTBF, MTTR en MTTF: de verschillen

Deze kengetallen beantwoorden verschillende vragen. Maak steeds duidelijk welk onderdeel of welke machine wordt gemeten en hoe de tijd is gedefinieerd, in plaats van de afkortingen als onderling uitwisselbare scores te gebruiken.

Kengetal	Welke vraag beantwoordt het?	Verschil in de praktijk
MTBF: gemiddelde bedrijfstijd tussen storingen	Hoeveel bedrijfstijd heeft een repareerbaar productiemiddel per storing opgebouwd?	De machine wordt na reparatie weer in gebruik genomen.
MTTR: gemiddelde reparatie- of hersteltijd	Hoe lang duurt de reparatie of het herstel gemiddeld volgens de gehanteerde definitie?	Vermeld of wachttijd, diagnose, testen en herstart meetellen; rapportages hanteren verschillende afbakeningen.
MTTF: gemiddelde tijd tot uitval	Hoe lang gaat een niet-repareerbaar onderdeel mee voordat het uitvalt?	Van toepassing op een onderdeel dat wordt vervangen in plaats van gerepareerd, niet automatisch op de hele machine waarin het zit.

Voor de productieplanning telt de volledige periode waarin de machine niet beschikbaar is, ook als een reparatierapport alleen de daadwerkelijke reparatiewerkzaamheden meetelt. Een onderdeel vervangen kan weinig tijd kosten, terwijl de machine veel langer niet beschikbaar blijft doordat het team het onderdeel nog moet verkrijgen en de controles moet uitvoeren die nodig zijn om de productie te hervatten.

Dit onderscheid voorkomt een veelgemaakte planningsfout: de gemiddelde reparatieduur opvatten als een garantie dat elke toekomstige storing binnen die tijd is verholpen.

Vertaal inzichten in betrouwbaarheid naar een productiebeslissing met SkyPlanner

Stel dat de onderhoudsdienst op basis van het onderzoek een ingreep van drie uur aan het bewerkingscentrum afspreekt voor aanstaande woensdag. Dat is een gekozen onderhoudsvenster op basis van een technische beslissing, geen storingsdatum die uit de MTBF van 40 uur is voorspeld.

Die afspraak verandert de beschikbare capaciteit voor klantorders. Staat de afspraak alleen in de onderhoudskalender, dan kan de productieplanning werk blijven toewijzen aan een machine die niet beschikbaar zal zijn. De planner ontdekt het conflict dan pas bij het veiligstellen van de leveringen voor die week.

Leg de afgesproken periode vast in SkyPlanner als een uitzondering voor het werkcentrum. Daarmee is het productiemiddel gedurende die periode niet beschikbaar. Arcturus, de AI voor de planning, kan vervolgens de inplanbare bewerkingen opnieuw berekenen op basis van de gewijzigde capaciteit. Daarbij houdt Arcturus rekening met de ingestelde werkcentra, diensten, bewerkingsduren, afhankelijkheden, prioriteiten en vergrendelingen. Het Gantt-diagram toont de resulterende volgorde.

Controleer voor de ingreep op woensdag of er na de wachtende verspaningsbewerkingen nog voldoende tijd overblijft voor de daaropvolgende inspectie en montage. Als een geschikt alternatief productiemiddel een taak overneemt, controleer dan ook welke orders daar al zijn ingepland. Een vrij tijdslot is alleen waardevol als de bewerking daar daadwerkelijk kan worden uitgevoerd en de resterende bewerkingsroute nog in de planning past.

Daarom is SkyPlanner een nuttige volgende stap wanneer maatregelen voor de betrouwbaarheid de beschikbaarheid van machines veranderen. U blijft de technische en commerciële beslissingen nemen; Arcturus verzorgt de planningsberekening voor de samenhangende bewerkingen. Er gaat minder tijd zitten in het opnieuw opbouwen van de werkvolgorde per machine. Productie en verkoop krijgen bovendien een gezamenlijke basis voor de leveringsbeslissingen die nog genomen moeten worden.

Werk het onderhoudsvenster bij als de afgesproken timing verandert. Bereken de planning opnieuw en beoordeel de gevolgen voor de betrokken orderafspraken, zodat de volgende dienst niet met achterhaalde aannames over de beschikbaarheid werkt.

Bekijk wat de beschikbaarheid van één machine betekent voor uw leveringen

Een zinvolle MTBF-beoordeling levert niet alleen een getal op, maar maakt ook duidelijker welke actie nodig is. Leg vast op welke gegevens u zich baseert, onderzoek de storingen die ertoe doen en verwerk de afgesproken capaciteitswijziging in de planning waarmee de productie daadwerkelijk werkt.

Kies SkyPlanner als u die wijziging over meerdere klantorders wilt afstemmen zonder de werkvolgorde op alle betrokken machines handmatig te moeten aanpassen. SkyPlanner kan via zijn open REST API met elk ERP- of MES-systeem worden geïntegreerd. Zo kunt u de planning verbeteren op basis van uw bestaande order- en productiegegevens.

Boek een SkyPlanner-demo en neem één machine, de afgesproken periode waarin deze niet beschikbaar is en de orders die erop worden verwerkt als uitgangspunt. Vraag te laten zien welke bewerkingen verschuiven, wat er in de volgende productiestappen gebeurt en over welke leveringstoezeggingen een beslissing nodig is. Wilt u eerst zelf rondkijken? Probeer SkyPlanner met demogegevens en bekijk hoe een capaciteitswijziging de planning verandert.