Czym jest wskaźnik MTBF?

Wskaźnik MTBF (ang. Mean Time Between Failures) określa średni czas między awariami. Jest jednym z kluczowych wskaźników efektywności wykorzystywanych w systemie TPM w wielu gałęziach przemysłu i umożliwia przedsiębiorstwom pomiar niezawodności procesu produkcyjnego oraz dostępności eksploatowanych urządzeń i maszyn.

Wprowadzenie do definicji wskaźnika MTBF, czyli czym jest awaria

Chcąc zdefiniować wskaźnik MTBF (a także pozostałe kluczowe wskaźniki efektywności w systemie TPM), należy najpierw wyjaśnić pojęcie awarii. Istnieją dwie podstawowe definicje awarii, które ułatwiają zilustrowanie omawianego wskaźnika. Awarią nazywamy:

• niezdolność poszczególnych elementów urządzenia do wykonywania wymaganych funkcji, jednak urządzenie jako całość wciąż może wykonywać wymagane funkcje;
• niezdolność urządzenia jako całości do wykonywania wymaganych funkcji.

Przykładem pierwszej definicji jest awaria inwertera zasilacza UPS, która prowadzi do przełączenia zasilacza w tryb obejściowy, w związku z czym mimo awarii komponentu zasilacz jest w stanie wykonywać wymagane funkcje, polegające na zasilaniu urządzenia krytycznego.

Przykładem drugiej definicji może być awaria dysku redundantnego w macierzy RAID, co prowadzi do niemożności dostarczania kluczowych danych pomiędzy infrastrukturą sieciową, wskutek czego dysk przestaje całkowicie spełniać swoją funkcję.

Oczywiście powyższe przykłady nie są skomplikowane, a definicja awarii na ich podstawie jest dość prosta. Problem w definiowaniu awarii może pojawić się wówczas, gdy konieczne jest monitorowanie wskaźnika MTBF w złożonych i skomplikowanych strukturach i procesach.

Dlatego przedsiębiorstwa muszą definiować awarię według własnych reguł i ustaleń opartych na specyfice procesów produkcyjnych i utrzymania ruchu. W tym celu konieczne jest określenie indywidualnych założeń prowadzących do poprawnej definicji awarii. Tylko w kontekście dobrze zdefiniowanej awarii możliwe jest prawidłowe wyznaczenie współczynnika MTBF.

Co wskaźnik MTBF mówi przedsiębiorstwu?

Wskaźnik MTBF wpływa nie tylko na niezawodność, ale i na dostępność maszyn w procesie produkcyjnym. Warto w tym miejscu odróżnić dostępność od niezawodności.

Zgodnie z IEEE 90 dostępność to stopień działania i gotowości systemu lub jego elementu, gdy wymagane jest jego użycie. Natomiast niezawodność jest zdolnością systemu lub jego elementu do wykonywania określonych funkcji w danych warunkach przez określony przedział czasowy. Zatem wysoka dostępność nie zawsze idzie w parze z wysoką niezawodnością.

Kluczowy wskaźnik efektywności, jakim jest MTBF, czyli średni czas między awariami, to podstawowa miara niezawodności systemu.

Zazwyczaj wyraża się go w godzinach, a im wyższa jego wartość, tym wyższa niezawodność urządzenia lub procesu produkcyjnego. Innymi słowy, wskaźnik MTBF określa, jak często ze statystycznego punktu widzenia dochodzi do awarii systemu lub jego elementu. W praktyce przedsiębiorstwa wykorzystują ten wskaźnik do określania częstotliwości i terminów przeprowadzania okresowych przeglądów profilaktycznych parku maszynowego.

Jak obliczyć wskaźnik MTBF?

Wyznaczenie wskaźnika MTBF jest proste. Jest to bowiem suma czasu operacyjnego podzielona przez liczbę awarii.

Czas operacyjny to rzeczywisty czas pracy maszyny, czyli całkowity czas produkcji pomniejszony o wszelkie przestoje planowane oraz awarie, czyli przestoje nieplanowane.

Aby lepiej zobrazować sposób obliczania tego wskaźnika, posłużymy się przykładem. Załóżmy, że zaplanowany czas produkcji maszyny w okresie pomiarowym wynosił 100 godzin. W tym czasie wystąpiły trzy awarie: pierwsza trwała 3 godziny, druga 5 godzin, a trzecia 2 godziny. W związku z tym rzeczywisty czas pracy maszyny wyniósł:

100 h – (3 h + 5 h + 2 h) = 90 h

Po podzieleniu tego wyniku przez liczbę awarii otrzymujemy wskaźnik MTBF:

90 h / 3 = 30 h

Wynik oznacza, że do awarii maszyny dochodzi średnio co 30 godzin.

Więcej o kluczowych wskaźnikach efektywności można przeczytać w cyklu artykułów, w którym dokładnie scharakteryzowaliśmy poszczególne wskaźniki:

• wskaźnik MTTR
• wskaźnik MTTF
• wskaźnik OEE

Sprawdź, jak wygląda zestawienie wskaźników w QRmaint – KPI Dashboard!