Povprečni čas med odpovedmi: izračun in uporaba MTBF

Domov » Viri » Povprečni čas med odpovedmi: izračun in uporaba MTBF

Predviden čas branja: 11 minut

Povprečni čas med odpovedmi (MTBF) je povprečni čas obratovanja na odpoved opreme, ki jo je mogoče popraviti. Pri proizvodnem stroju ga izračunate tako, da skupne ure obratovanja delite s številom odpovedi tega stroja, zabeleženih v istem opazovanem obdobju:

MTBF = skupni čas obratovanja ÷ število odpovedi

Stroj s 160 urami obratovanja in štirimi odpovedmi ima izmerjeni MTBF 40 ur obratovanja. To ne pomeni, da bo odpovedal vsakih 40 ur ali da bo servis tik pred 40. uro preprečil naslednjo odpoved.

Pomembno je, kaj vam vzorec odpovedi pove o tem, kaj je treba raziskati in spremeniti. Ko se vzdrževanje in proizvodnja dogovorita za poseg, je treba obdobje nerazpoložljivosti upoštevati tudi v terminskem planu naročil. SkyPlanner APS poveže to spremembo zmogljivosti z operacijami in dobavnimi roki, na katere vpliva, zato vam ni treba ročno usklajevati seznama vzdrževalnih del z ločenimi čakalnimi vrstami operacij za posamezne stroje.

Določite, kaj z izračunom MTBF dejansko merite

Deljenje je preprosto. Več pozornosti je treba nameniti temu, da ure obratovanja in število odpovedi temeljijo na istih opredelitvah. Pred pripravo poročila se z ljudmi, ki beležijo podatke, dogovorite o štirih stvareh.

Določite opremo, ki jo spremljate

Začnite s točno določenim strojem ali jasno zamejenim sistemom. Obdelovalni center, njegovo vreteno in celoten oddelek strojne obdelave pomenijo različne meje merjenja.

Če spremljate celoten stroj, se odpoved vretena, ki stroju onemogoči opravljanje zahtevane naloge, šteje kot odpoved stroja. Če sestavni del vretena zamenjate in stroj vrnete v obratovanje, to ne pomeni, da je stroj oprema, ki je ni mogoče popraviti.

MTBF lahko spremljate tudi na ravni linije, vendar odpoved linije opredelite kot izgubo njene zahtevane funkcije. Če seštejete vse alarme posameznih sestavnih delov, lahko isti zastoj linije štejete večkrat.

Opredelite odpoved, ne le zaustavitve

Določite zahtevano funkcijo in dogodek, ki pomeni njeno izgubo. Okvara opreme, zaradi katere stroj ne more izpolnjevati zahtevanih pogojev delovanja, lahko šteje kot odpoved, tudi če se stroj ni povsem izklopil.

Načrtovani servis, običajna menjava izdelka, odsotnost operaterja in čakanje na material niso samodejno odpovedi opreme. Te izgube časa še naprej spremljajte, vendar jih ločite od števila odpovedi.

Dogovorite se, kako boste obravnavali kratkotrajne okvare in ponavljajoče se ponastavitve. Več zapisov alarmov med eno še neodpravljeno okvaro ne sme postati več neodvisnih odpovedi. Nova odpoved po dejanski vzpostavitvi delovanja je nov dogodek. Ohranite izvorne podrobnosti, da boste ponavljajoče se okvare lahko raziskali, namesto da bi jih s pragom za vključitev v poročilo prikrili.

Določite, kateri čas boste merili

V tem vodniku uporabljamo MTBF na podlagi časa obratovanja: upoštevamo ure, ko oprema znotraj določenih meja merjenja dejansko obratuje. Čas popravil in drugi časi, ko oprema ne obratuje, ne sodijo v števec. Rezultat ni povprečni koledarski čas med trenutkoma dveh zaporednih odpovedi.

Navedite, kaj zajema signal, s katerim spremljate obratovanje. Števec ur vklopa, signal izvajanja cikla in koledar izmen z razporejenim osebjem lahko dajo različne seštevke. Če so za obremenitev vaše opreme pomembnejši cikli ali zagoni kot ure obratovanja, poleg ur spremljajte tudi to merilo. Ne predpostavljajte, da so ta merila zamenljiva.

Uporabljajte enotno opazovano obdobje

Za ure obratovanja in dogodke odpovedi uporabite isti začetek in konec poročevalskega obdobja. Odpovedi štejte glede na to, kdaj so nastale v tem obdobju. Popravila, končanega ta mesec, ne štejte kot novo odpoved, če je do odpovedi prišlo že prejšnji mesec.

Vključite ves dejanski čas obratovanja v obdobju, tudi čas obratovanja, ki se do konca poročevalskega obdobja ni končal z odpovedjo. Merite namreč obratovanje, zabeleženo v tem obdobju, ne le izbranih zaključenih obdobij obratovanja, ki so se končala z odpovedjo. V skupni čas zastojev za posamezno obdobje vštejte le ure nerazpoložljivosti znotraj tega obdobja. Če odpoved sega čez njegovo mejo, ločeno ohranite celoten zapis dogodka in ponovne vzpostavitve delovanja.

Za vsako odpoved shranite identifikacijsko oznako stroja, čas nastanka, čas ponovne vzpostavitve delovanja, opaženi simptom ali način odpovedi ter pomembne obratovalne pogoje. S temi podrobnostmi lahko pojasnite, kaj stoji za povprečjem.

Kako izračunati MTBF: primer iz proizvodnje

Predstavljajte si obdelovalni center, ki ga je mogoče popraviti in ga spremljate v poročevalskem obdobju z 200 urami prisotnosti osebja. Njegova časovna evidenca se razčleni, kot je prikazano spodaj. Kategorije se ne prekrivajo, štiri odpovedi pa so po dogovorjeni opredelitvi ločene odpovedi opreme.

Časovna kategorija	Ure v obdobju	Obravnava v tem izračunu
Načrtovano vzdrževanje	12	Ni čas obratovanja; ni odpoved
Običajna priprava in menjave	8	Ni čas obratovanja; ni odpoved
Čakanje na material, ko stroj ne obratuje	10	Ni čas obratovanja; ni odpoved opreme
Nerazpoložljivost zaradi štirih odpovedi opreme	10	Ni čas obratovanja; ohranite za analizo zastojev
Dejanski čas obratovanja	160	Števec v izračunu MTBF
Skupni čas prisotnosti osebja	200	Kontrolni seštevek, ne števec v izračunu

Izračun je naslednji:

160 ur obratovanja ÷ 4 odpovedi = 40 ur obratovanja na odpoved

Če izhajate iz skupnega časa prisotnosti osebja, najprej odštejte kategorije, ko stroj ni obratoval: 200 − 12 − 8 − 10 − 10 = 160 ur. Če vaš vir že navaja 160 dejanskih ur obratovanja, uporabite ta podatek neposredno. S ponovnim odštevanjem časa zastojev bi dobili prenizek MTBF.

Primer pokaže tudi, zakaj sam koledar izmen ne zadostuje. Če bi 200 ur prisotnosti osebja delili s štiri, bi dobili 50 ur na odpoved, vendar bi s tem vključili tudi čas, ko ta stroj ni obratoval.

Rezultat navedite skupaj s kontekstom: »Stroj MC-01, poročevalsko obdobje, 160 ur obratovanja, štiri odpovedi, izmerjeni MTBF 40 ur.« Pri primerjavi z drugim obdobjem sta števec in število odpovedi prav tako pomembna kot sama vrednost MTBF.

Kako obravnavati obdobja brez odpovedi in podatke več strojev brez izkrivljanja rezultata

Kaj pa, če ni bilo odpovedi?

Ne delite z nič in ne navajajte neskončnega MTBF kot dokaza popolne zanesljivosti. Zapišite »v 160 urah obratovanja ni bilo zabeleženih odpovedi«, pri čemer v poročilu uporabite dejanski čas obratovanja.

To je koristen podatek, vendar nima enake dokazne teže kot več let obratovanja brez odpovedi. Za formalno spodnjo mejo zaupanja potrebujete statistični model in izbrano stopnjo zaupanja. Za običajen pregled proizvodnje je bolj pošteno ohraniti podatek o nič odpovedih in času obratovanja kot pa si izmisliti točkovno oceno.

Kaj pa, če združujete podatke več strojev?

Pri skupini primerljivih strojev, za katero je združevanje podatkov utemeljeno, uporabite skupne ure obratovanja vseh strojev ÷ skupno število odpovedi. Ne delite enega skupnega koledarskega obdobja z odpovedmi vseh strojev in ne računajte netehtanega povprečja njihovih posameznih vrednosti MTBF.

Predstavljajte si na primer dva primerljiva stroja, za katera veljajo enaka pravila beleženja. Prvi ima 160 ur obratovanja in štiri odpovedi, drugi pa 240 ur in dve odpovedi. Skupni rezultat je 400 ÷ 6 oziroma približno 66,7 ure obratovanja na odpoved, ne pa preprosto povprečje vrednosti 40 in 120, ki bi znašalo 80.

Ohranite tudi rezultate posameznih strojev. Skupna vrednost lahko prikrije stroj, ki povzroča največ težav v proizvodnji. Zaradi razlik v zasnovi, starosti ali načinu uporabe opreme je lahko smiselno oblikovati ločene skupine, namesto da bi uporabljali eno oceno zanesljivosti za celotno tovarno.

Pred izbiro ukrepa pravilno razložite MTBF

Višji izmerjeni MTBF pomeni manj preštetih odpovedi na uro obratovanja znotraj navedenih meja merjenja. Ali to pomeni izboljšanje, je odvisno od tega, kaj se je še spremenilo.

Primerjajte primerljivo

Primerjajte obdobja, v katerih so odpovedi opredeljene enako, čas obratovanja merjen na enak način in meje obravnavane opreme nespremenjene. Nato preverite, kakšno delo je stroj opravljal. Če stroj obdeluje manj zahteven nabor izdelkov pri drugačnih obremenitvah, to še ne dokazuje, da je bila sprememba vzdrževanja uspešna.

Ob trendu prikažite tudi čas obratovanja in število odpovedi. Že en sam dogodek v kratkem obdobju lahko močno spremeni povprečje. Daljše opazovanje je koristno, vendar lahko združevanje več let z različnimi obratovalnimi pogoji prikrije nedavno poslabšanje. Preglejte dogajanje v zadnjem obdobju in pogoje, ki so nanj vplivali, ne le skupnega povprečja.

Univerzalnega »dobrega MTBF«, ki bi veljal za vse proizvodne stroje, ni. Smiseln cilj upošteva primerljive pretekle podatke, zahtevani način obratovanja in posledice odpovedi. Visoka vrednost pri stroju, ki ga je enostavno nadomestiti v proizvodnem toku, lahko na pravočasnost dobav vpliva manj kot pogoste prekinitve na edinem stroju, ki lahko izvede kritično operacijo.

Povprečje ni odštevanje do naslednje odpovedi

MTBF 40 ur ne pove, kdaj bo nastopila naslednja odpoved ali koliko življenjske dobe stroju še ostaja. Odpovedi se lahko pojavijo v kratkih presledkih, posamezna obdobja obratovanja pa so lahko precej daljša od povprečja.

Prav tako samo MTBF ne zadošča za določitev intervala preventivnega vzdrževanja. Ustrezen ukrep je odvisen od mehanizma odpovedi, podatkov o stanju opreme, navodil zanjo in posledic odpovedi. Obraba zaradi staranja in občasna kontaminacija denimo zahtevata različni preiskavi; iz skupnega povprečja ni mogoče ugotoviti, s katero težavo se soočate.

Ko se rezultat poslabša, poiščite povezane dogodke in zastavite natančnejša vprašanja: kateri način odpovedi se ponavlja, v kakšnih pogojih in s katero spremembo bi ga lahko odpravili? Nato preverite, ali se težava po posegu v primerljivih obratovalnih pogojih ponovi.

Pogostost odpovedi obravnavajte skupaj z izgubljenim časom

MTBF ne pove, kako dolgo po odpovedi proizvodnja ni mogoča. Stroja z enakim MTBF lahko zelo različno vplivata na izpolnjevanje naročil, če se eden hitro vrne v obratovanje, drugi pa čaka na strokovnjaka ali nadomestni del.

Ob povprečju preglejte tudi skupni čas zastojev zaradi odpovedi in daljše posamezne prekinitve. Preverite še vpliv na nadaljnje operacije prizadetih naročil. Kratka prekinitev tik pred edinim razpoložljivim terminom za kritično operacijo lahko dobavo ogrozi bolj kot daljši zastoj, po katerem ostane dovolj časa za nadomestitev izpada.

Primerjava MTBF, MTTR in MTTF

Ti kazalniki odgovarjajo na različna vprašanja. Vedno jasno navedite, kateri del opreme obravnavate in kako je opredeljen merjeni čas, namesto da bi kratice obravnavali kot medsebojno zamenljive ocene.

Kazalnik	Na katero vprašanje odgovarja	Razlika v praksi
MTBF: povprečni čas med odpovedmi	Koliko ur obratovanja je pri opremi, ki jo je mogoče popraviti, v povprečju pripadlo eni odpovedi?	Stroj se po popravilu vrne v obratovanje.
MTTR: povprečni čas popravila ali ponovne vzpostavitve delovanja	Koliko v povprečju traja popravilo ali ponovna vzpostavitev delovanja glede na dogovorjeni način merjenja časa?	Navedite, ali merjeni čas vključuje čakanje, diagnostiko, preizkušanje in ponovni zagon; poročila uporabljajo različne meje merjenja.
MTTF: povprečni čas do odpovedi	Kako dolgo do odpovedi deluje element, ki ga ni mogoče popraviti?	Velja za element, ki ga zamenjamo, namesto da bi ga popravili, ne pa samodejno tudi za celoten stroj, v katerega je vgrajen.

Za planiranje proizvodnje je pomemben celoten čas nerazpoložljivosti, tudi če poročilo o popravilu zajema le čas neposrednega dela. Menjava sestavnega dela je lahko hitra, vendar stroj morda ostane nerazpoložljiv precej dlje, dokler ekipa ne pridobi dela in opravi preverjanj, potrebnih za vrnitev v proizvodnjo.

To razlikovanje prepreči pogosto napako pri planiranju: da bi povprečno trajanje popravila razumeli kot zagotovilo, da bo vsaka prihodnja okvara odpravljena v tem času.

S SkyPlanner sprejmite odločitev o proizvodnji na podlagi ugotovitev o zanesljivosti

Recimo, da se vzdrževalci na podlagi preiskave dogovorijo za triurni poseg na obdelovalnem centru prihodnjo sredo. To je izbran termin vzdrževanja, ki temelji na tehnični odločitvi, ne pa datum odpovedi, napovedan na podlagi njegovega MTBF, ki znaša 40 ur.

S tem dogovorom se spremeni zmogljivost, ki je na voljo za naročila kupcev. Če je poseg vpisan le v koledar vzdrževanja, lahko proizvodni plan še naprej razporeja delo na stroj, ki ne bo na voljo. Planer nato odkrije neskladje šele, ko poskuša zagotoviti dobave za ta teden.

V SkyPlanner vnesite dogovorjeno časovno obdobje kot izjemo za delovni center. S to izjemo vir v navedenem obdobju postane nerazpoložljiv. Arcturus, umetna inteligenca za terminiranje v SkyPlanner, lahko nato ponovno izračuna razpored operacij, ki jih je mogoče terminirati, ob upoštevanju spremenjene zmogljivosti ter nastavljenih delovnih centrov, izmen, trajanj operacij, odvisnosti, prioritet in zaklepov. Ganttov diagram prikaže nastalo zaporedje.

Pri sredinem posegu preverite, ali po čakajočih obdelovalnih operacijah še ostane dovolj časa za kontrolne in montažne operacije, ki jim sledijo. Če operacijo prevzame drug ustrezen vir, preverite tudi obveznosti, ki so že razporejene nanj. Prost termin je koristen le, če je operacijo na tem viru dejansko mogoče izvesti in je v preostalem času še mogoče dokončati nadaljnje korake proizvodnega postopka.

Zato je SkyPlanner smiseln naslednji korak, ko ukrepi za izboljšanje zanesljivosti spremenijo razpoložljivost strojev. Tehnične in poslovne odločitve ostanejo v vaših rokah, Arcturus pa poskrbi za izračun terminskega plana z upoštevanjem medsebojnih povezav. Manj časa porabite za ponovno urejanje zaporedij operacij, proizvodnja in prodaja pa dobita skupno podlago za preostale odločitve o dobavah.

Če se dogovorjeni čas vzdrževanja spremeni, posodobite njegov termin. Ponovite izračun in preverite prizadete obveznosti, namesto da bi naslednjo izmeno planirali na podlagi zastarele predpostavke o razpoložljivosti.

Preverite, kaj razpoložljivost enega stroja pomeni za vaše dobave

Koristen pregled MTBF se konča z jasnejšim ukrepom, ne le s številko. Opredelite podatke, na katerih temelji, raziščite pomembne odpovedi in dogovorjeno spremembo zmogljivosti vnesite v plan, po katerem proizvodnja dejansko dela.

Izberite SkyPlanner, ko morate to spremembo uskladiti med naročili kupcev, ne da bi ročno popravljali zaporedja operacij na vseh povezanih strojih. SkyPlanner se prek odprtega vmesnika REST API poveže s katerim koli sistemom ERP ali MES, zato lahko boljše terminiranje temelji na vaših obstoječih podatkih o naročilih in proizvodnji.

Rezervirajte predstavitev SkyPlanner in pripravite primer enega stroja, dogovorjenega obdobja njegove nerazpoložljivosti ter naročil, ki potekajo prek njega. Prosite za prikaz, katere operacije se premaknejo, kako to vpliva na nadaljnje korake in o katerih obljubljenih dobavnih rokih se je treba odločiti. Če želite najprej raziskovati sami, preizkusite SkyPlanner s predstavitvenimi podatki in preverite, kako sprememba zmogljivosti preoblikuje terminski plan.