Medeltid mellan fel: beräkna och använd MTBF

Hem » Resurser » Medeltid mellan fel: beräkna och använd MTBF

Beräknad lästid: 11 minuter

Medeltid mellan fel (MTBF) är den genomsnittliga drifttiden per fel för en reparerbar utrustning. För en produktionsmaskin beräknar du värdet genom att dividera maskinens totala drifttid med antalet utrustningsfel som registrerats under samma observationsperiod:

MTBF = total drifttid ÷ antal fel

En maskin med 160 drifttimmar och fyra fel har ett observerat MTBF på 40 drifttimmar. Det betyder inte att den kommer att haverera var 40:e timme eller att service strax före den 40:e drifttimmen förhindrar nästa fel.

Den viktiga frågan är vad mönstret visar att ni behöver undersöka och ändra. När underhåll och produktion har kommit överens om en åtgärd behöver tiden då maskinen är otillgänglig också föras in i orderplaneringen. SkyPlanner APS kopplar kapacitetsändringen till de operationer och leveransdatum som påverkas, så att du slipper stämma av en underhållslista mot separata maskinköer.

Bestäm vad din MTBF-beräkning faktiskt mäter

Själva divisionen är enkel. Att se till att drifttiden och antalet fel bygger på samma avgränsningar kräver mer omsorg. Innan du tar ut en rapport behöver du komma överens om fyra saker med dem som registrerar uppgifterna.

Avgränsa utrustningen

Utgå från en namngiven maskin eller ett tydligt avgränsat system. Ett bearbetningscentrum, dess spindel och hela bearbetningsavdelningen är tre olika mätavgränsningar.

Om du mäter hela maskinen räknas ett spindelfel som hindrar maskinen från att utföra sitt avsedda arbete som ett maskinfel. Att byta ut spindelkomponenten och ta maskinen i drift igen gör inte maskinen till en icke-reparerbar enhet.

Det går att mäta på linjenivå, men definiera då ett linjefel som att linjen förlorar sin avsedda funktion. Om du summerar alla komponentlarm kan samma stopp i linjen räknas flera gånger.

Definiera ett fel, inte bara ett stopp

Ange vilken funktion som krävs och vilken händelse som räknas som att funktionen går förlorad. Ett utrustningsfel som hindrar maskinen från att uppfylla driftkraven kan räknas, även om maskinen inte är helt avstängd.

Planerad service, en normal produktomställning, avsaknad av operatör och väntan på material är inte automatiskt utrustningsfel. Synliggör även dessa förluster, men håll dem åtskilda från antalet fel.

Bestäm hur kortvariga fel och upprepade återställningar ska hanteras. Flera larmposter under ett och samma olösta haveri ska inte räknas som flera oberoende fel. Ett nytt fel efter att funktionen faktiskt har återställts är däremot en ny händelse. Spara de ursprungliga detaljuppgifterna så att ni kan undersöka återkommande fel, i stället för att låta dem försvinna genom en tröskel för rapportering.

Välj vilken tid som ska räknas

Den här guiden använder MTBF baserat på drifttid: de timmar då utrustningen faktiskt är i drift inom den valda mätavgränsningen. Reparationstid och annan tid då utrustningen inte är i drift ingår inte i täljaren. Resultatet är alltså inte det genomsnittliga kalenderintervallet mellan tidpunkterna för två haverier.

Ange vad signalen för drift omfattar. En timräknare som går när maskinen är påslagen, en signal för pågående cykel och en kalender med bemannade skift kan ge olika totalsummor. Om antal cykler eller starter är ett mer relevant mått på utrustningens användning än drifttimmar, följ det måttet parallellt med timmarna i stället för att anta att de är utbytbara.

Använd samma observationsperiod

Använd samma start- och sluttid för rapporteringen av drifttimmar och felhändelser. Räkna de fel som inträffar inom perioden. Räkna inte en reparation som avslutas den här månaden som ett nytt fel om haveriet inträffade förra månaden.

Ta med all faktisk drifttid inom perioden, även drifttid som inte avslutas med ett fel före rapportperiodens slut. Du mäter den användning som observerats under perioden, inte bara de avslutade driftförlopp som råkade sluta med ett fel. I periodens totala stilleståndstid ska endast de timmar då utrustningen var otillgänglig inom perioden räknas med. Om ett haveri sträcker sig över periodgränsen ska hela händelseförloppet, inklusive återställningen, sparas separat.

Spara maskin-ID, tidpunkt för felet, tidpunkt för återställd funktion, observerat symtom eller feltyp samt relevanta driftförhållanden för varje fel. De uppgifterna gör det möjligt att förklara medelvärdet.

Så beräknar du MTBF: ett exempel från tillverkningen

Tänk dig ett reparerbart bearbetningscentrum som följs under en rapportperiod med 200 bemannade timmar. Den registrerade tiden fördelar sig enligt nedan. Kategorierna överlappar inte varandra, och de fyra felen är separata utrustningsfel enligt den överenskomna definitionen.

Tidskategori	Timmar under perioden	Hantering i beräkningen
Planerat underhåll	12	Inte drifttid; inte ett fel
Normala ställ och omställningar	8	Inte drifttid; inte ett fel
Väntan på material medan maskinen står stilla	10	Inte drifttid; inte ett utrustningsfel
Otillgänglig på grund av de fyra utrustningsfelen	10	Inte drifttid; sparas för stilleståndsanalys
Faktisk drifttid	160	Täljare i MTBF-beräkningen
Total bemannad tid	200	Summa för avstämning, inte täljaren

Beräkningen blir:

160 drifttimmar ÷ 4 fel = 40 drifttimmar per fel

Om du utgår från den totala bemannade tiden måste du först dra bort de kategorier som inte är drifttid: 200 − 12 − 8 − 10 − 10 = 160 timmar. Om datakällan redan visar 160 faktiska drifttimmar använder du det värdet direkt. Om du drar bort stilleståndstiden en gång till blir MTBF för lågt.

Exemplet visar också varför en skiftkalender inte räcker som underlag. Om du dividerar 200 bemannade timmar med fyra får du 50 timmar per fel, men då ingår tid då maskinen inte var i drift.

Redovisa resultatet med sitt sammanhang: ”Maskin MC-01, rapportperiod, 160 drifttimmar, fyra fel, observerat MTBF 40 timmar.” Drifttiden och antalet fel är lika viktiga som själva MTBF-värdet när någon jämför med en annan period.

Hantera noll fel och flera maskiner utan att förvränga resultatet

Vad gör du om inga fel inträffade?

Dividera inte med noll och redovisa inte ett oändligt MTBF som bevis på perfekt driftsäkerhet. Skriv ”inga fel observerade under 160 drifttimmar” och använd den faktiska drifttiden i rapporten.

Det är ett användbart underlag, men det säger inte lika mycket som flera års felfri drift. En formell nedre konfidensgräns kräver en statistisk modell och en vald konfidensnivå. Vid en vanlig produktionsuppföljning är det mer rättvisande att redovisa noll fel och den observerade drifttiden än att hitta på en punktskattning.

Vad gör du om data kommer från flera maskiner?

Om det är motiverat att gruppera jämförbara maskiner använder du maskinernas sammanlagda drifttid ÷ totalt antal fel. Dividera inte en gemensam kalenderperiod med samtliga maskiners fel, och ta inte ett oviktat medelvärde av deras enskilda MTBF-värden.

Tänk dig exempelvis två jämförbara maskiner där samma registreringsregler används. Den ena bidrar med 160 timmar och fyra fel, den andra med 240 timmar och två fel. Det sammanvägda resultatet blir 400 ÷ 6, alltså cirka 66,7 drifttimmar per fel – inte det enkla medelvärdet av 40 och 120, som skulle bli 80.

Behåll även resultaten för varje enskild maskin. Ett sammanvägt värde kan dölja den maskin som orsakar flest problem i produktionen. Skillnader i konstruktion, ålder eller användning kan motivera separata grupper i stället för ett enda driftsäkerhetsmått för hela fabriken.

Tolka MTBF innan du väljer åtgärd

Ett högre observerat MTBF innebär färre räknade fel per drifttimme inom den angivna avgränsningen. Om det innebär en förbättring beror på vad som har förändrats i övrigt.

Jämför likvärdiga förhållanden

Jämför perioder där samma definition av fel, samma sätt att mäta faktisk drifttid och samma avgränsning av utrustningen används. Kontrollera sedan vilket arbete som utförts. Att en maskin kör en mindre krävande produktmix under andra belastningar är inte nödvändigtvis ett bevis på att en underhållsförändring har fungerat.

Visa faktisk drifttid och antal fel tillsammans med trenden. En enda händelse under en kort period kan förändra medelvärdet kraftigt. Längre observationstider hjälper, men om flera år med olika driftförhållanden slås ihop kan en försämring på senare tid döljas. Granska det senaste mönstret och förhållandena bakom det, inte bara det samlade medelvärdet.

Det finns inget universellt ”bra MTBF” som gäller för alla produktionsmaskiner. Ett användbart målvärde tar hänsyn till jämförbar historik, de driftkrav som ställs och konsekvenserna av fel. Ett högt värde för en maskin vars arbete enkelt kan flyttas till andra maskiner kan ha mindre betydelse för leveransprecisionen än täta avbrott på den enda maskin som kan utföra en kritisk operation.

Gör inte medelvärdet till en nedräkning

Ett MTBF på 40 timmar anger varken när nästa fel inträffar eller hur lång återstående livslängd maskinen har. Felen kan komma tätt, och vissa körningar kan vara betydligt längre än genomsnittet.

MTBF räcker inte heller som grund för att bestämma ett intervall för förebyggande underhåll. Rätt åtgärd beror på felmekanismen, underlaget om maskinens tillstånd, anvisningarna för utrustningen och konsekvenserna av ett fel. Åldersrelaterat slitage och föroreningar som uppträder sporadiskt kräver exempelvis olika utredningar. Ett övergripande medelvärde kan inte visa vilket av problemen det rör sig om.

Använd ett försämrat resultat för att hitta händelserna bakom det och ställa en mer specifik fråga: Vilken feltyp återkommer, under vilka förhållanden och vilken förändring skulle kunna åtgärda den? Följ sedan upp om problemet återkommer efter åtgärden under jämförbara driftförhållanden.

Bedöm felfrekvensen tillsammans med den förlorade tiden

MTBF visar inte hur länge produktionen står still efter ett fel. Två maskiner med samma MTBF kan påverka orderstocken helt olika om den ena snabbt är tillbaka i drift medan den andra väntar på en specialist eller en reservdel.

Granska den totala felrelaterade stilleståndstiden och de längre enskilda avbrotten tillsammans med medelvärdet. Följ också hur det berörda arbetet påverkas i efterföljande steg. Ett kort avbrott precis före den enda lediga tiden för en kritisk operation kan påverka en leverans mer än ett längre stopp där det finns gott om tid att ta igen förseningen.

Skillnaden mellan MTBF, MTTR och MTTF

De här måtten besvarar olika frågor. Ange tydligt vilken enhet som mäts och hur tiden definieras, i stället för att behandla förkortningarna som utbytbara nyckeltal.

Mått	Fråga som måttet besvarar	Skillnad i praktiken
MTBF: medeltid mellan fel	Hur lång var den sammanlagda drifttiden per fel för en reparerbar utrustning?	Maskinen tas i drift igen efter reparation.
MTTR: medeltid för reparation eller återställning	Hur lång tid tar den definierade reparationen eller återställningen i genomsnitt?	Ange om väntetid, felsökning, provning och återstart ingår i den uppmätta tiden. Olika rapporter använder olika avgränsningar.
MTTF: medeltid till fel	Hur länge håller en enhet som inte repareras innan ett fel inträffar?	Gäller en enhet som byts ut i stället för att repareras, inte automatiskt hela maskinen där den ingår.

För produktionsplaneringen är hela tiden som maskinen är otillgänglig viktig, även när reparationsrapporten bara räknar det aktiva reparationsarbetet. Det kan gå snabbt att byta en komponent, men maskinen kan ändå vara otillgänglig betydligt längre medan personalen skaffar fram komponenten och genomför de kontroller som krävs för att återuppta produktionen.

Den skillnaden hjälper till att undvika ett vanligt planeringsfel: att se den genomsnittliga reparationstiden som ett löfte om att alla framtida haverier kommer att vara avhjälpta inom samma tid.

Omsätt analysen av driftsäkerheten i produktionsbeslut med SkyPlanner

Anta att utredningen leder till att underhållsavdelningen kommer överens om en tre timmar lång insats på bearbetningscentret nästa onsdag. Det är ett valt underhållsfönster som bygger på ett tekniskt beslut – inte en förutsägelse om när maskinen kommer att gå sönder utifrån dess MTBF på 40 timmar.

Överenskommelsen ändrar den kapacitet som finns tillgänglig för kundorder. Om den bara finns i underhållskalendern kan produktionsplanen fortsätta att lägga arbete på en maskin som inte kommer att vara tillgänglig. Planeraren upptäcker då konflikten när veckans leveranser ska säkras.

I SkyPlanner registrerar du det överenskomna tidsintervallet som ett undantag för produktionsgruppen. Undantaget gör resursen otillgänglig under perioden. SkyPlanners AI för schemaläggning, Arcturus, kan sedan räkna om de operationer som går att schemalägga utifrån den ändrade kapaciteten. Beräkningen utgår från de produktionsgrupper, skift, operationstider, beroenden, prioriteringar och låsningar som har konfigurerats. Den resulterande ordningsföljden visas i Gantt-schemat.

Inför onsdagens insats behöver du kontrollera om de väntande bearbetningsoperationerna fortfarande lämnar tid för efterföljande kontroll och montering. Om en alternativ resurs som uppfyller kraven tar över en operation, kontrollera också de åtaganden som redan ligger på den resursen. En ledig tid är bara värdefull om operationen faktiskt kan köras där och resten av operationsföljden fortfarande ryms i planen.

Därför är SkyPlanner ett användbart nästa steg när arbetet med driftsäkerhet förändrar maskinernas tillgänglighet. Du fattar fortfarande de tekniska och kommersiella besluten, medan Arcturus sköter schemaläggningsberäkningen med hänsyn till beroendena. Mindre tid går åt till att bygga om maskinköerna, och produktion och försäljning får ett gemensamt underlag för de leveransbeslut som återstår.

Uppdatera underhållsfönstret om den överenskomna tidpunkten ändras. Räkna om planen och granska de berörda åtagandena i stället för att låta nästa skift utgå från inaktuella uppgifter om tillgängligheten.

Se vad en maskins tillgänglighet betyder för dina leveranser

En användbar MTBF-analys leder till en tydligare åtgärd, inte bara en siffra. Definiera underlaget, utred de fel som har betydelse och för in den överenskomna kapacitetsförändringen i den plan som produktionen faktiskt följer.

Välj SkyPlanner när du behöver samordna förändringen mellan kundorder utan att manuellt justera varje berörd maskinkö. SkyPlanner kan integreras med alla ERP- och MES-system via sitt öppna REST API, så att den förbättrade schemaläggningen kan bygga på den order- och produktionsinformation ni redan har.

Boka en demo av SkyPlanner och utgå från en maskin, den överenskomna perioden då den är otillgänglig och de order som passerar den. Be att få se vilka operationer som flyttas, vad som händer i efterföljande steg och vilka leveranslöften som kräver ett beslut. Om du hellre vill utforska på egen hand först kan du prova SkyPlanner med demodata och se hur en kapacitetsförändring påverkar schemat.