Mean Time to Failure (MTTF): Wichtiger KPI zur Vorhersage der Asset-Lebensdauer

Was ist eine gute MTTF?

Nachdem Sie Ihre Zahlen in die MTTF-Berechnung eingegeben haben, wie bestimmen Sie, ob es eine gute MTTF für den Asset ist? Obwohl es keine universelle Antwort auf diese Frage gibt, können Wartungsteams mehrere Faktoren berücksichtigen, um herauszufinden, ob sie eine gute MTTF erreichen.

• Erwarteter Lebenszyklus: Vergleichen Sie Ihre MTTF mit dem erwarteten Lebenszyklus der Komponente, entweder vom Hersteller bereitgestellt oder basierend auf Ihren eigenen historischen Daten. Wenn Ihre MTTF länger ist, bedeutet das, dass Ihre Komponenten länger halten als erwartet und Sie eine „gute“ MTTF erzielen. Wenn Ihre MTTF jedoch kürzer als erwartet ist, könnte dies darauf hindeuten, dass Sie Ihre Wartungspraktiken anpassen oder Teile von einem neuen Lieferanten beziehen müssen.
• Betriebsumgebung: Die Nutzungsumgebung des Assets kann die MTTF beeinflussen. Eine gute MTTF für einen Asset, der in einer rauen Umgebung betrieben wird, könnte kürzer sein als Branchenstandards, aber dennoch gut sein, wenn sie im gesamten Kontext betrachtet wird. Zum Beispiel können Kugellager, die in einer sehr feuchten Umgebung betrieben werden, eine kürzere MTTF haben als solche in einer weniger feuchten Umgebung, aber beide MTTF-Zahlen könnten immer noch als „gut“ betrachtet werden.
• Komponentenvariabilität: Nicht alle Komponenten sind gleich, auch nicht innerhalb derselben Kategorie. Unterschiede in Materialqualität, Design oder Herstellungsprozessen können alle die MTTF beeinflussen. Beim Vergleich von Ergebnissen stellen Sie sicher, dass Sie Komponenten ähnlicher Machart, Modell und Hersteller betrachten, um ein genaues Bild ihrer MTTF zu erhalten.
• Wartungs- und Nutzungsmuster: MTTF variiert auch basierend darauf, wie konsequent vorbeugende Wartung durchgeführt wird und wie der Asset genutzt wird. Übermäßige Arbeitslasten oder Laufzeiten, unsachgemäße Installation oder ausgelassene Wartungsaufgaben können die MTTF verkürzen.

Eine gute MTTF hängt von vielen verschiedenen Variablen ab, aber das Verfolgen dieser Kennzahl und das Beobachten ihrer Veränderungen im Laufe der Zeit ist ein wichtiger Teil erfolgreichen Wartungsmanagements.

Warum ist MTTF eine wichtige Kennzahl?

MTTF ist eine kritische Kennzahl in der Zuverlässigkeitsingenieurwesen und im Wartungsmanagement und bietet mehrere wesentliche Vorteile. Erstens liefert sie eine klare Anzeige der erwarteten Lebensdauer nicht reparierbarer Komponenten, was Organisationen ermöglicht, Ersatz zu planen und Bestände effektiv zu verwalten. Durch das Verständnis der durchschnittlichen Zeit, die eine Komponente voraussichtlich hält, können Unternehmen rechtzeitige Ersätze planen, Ausfallzeiten minimieren und betriebliche Effizienz aufrechterhalten.

Zweitens ist MTTF essenziell für Qualitätssicherung und Produktentwicklung. Durch die Analyse der MTTF verschiedener Komponenten können Ingenieure Bereiche für Verbesserungen identifizieren und die Gesamtreliabilität von Produkten erhöhen. Dies führt wiederum zu höherer Kundenzufriedenheit und weniger Garantieansprüchen. MTTF spielt auch eine entscheidende Rolle im Kostenmanagement. Durch die Vorhersage der Lebensdauer von Komponenten können Unternehmen Budget für Ersatz und Wartungsaktivitäten genauer planen und unerwartete Ausgaben vermeiden.

Darüber hinaus ist MTTF für sicherheitskritische Anwendungen unverzichtbar. In Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Gesundheitswesen und Automobilindustrie stellt das Verständnis der MTTF sicher, dass Komponenten ersetzt werden, bevor sie ausfallen, katastrophale Ausfälle verhindert und die Sicherheit der Benutzer gewährleistet. Insgesamt ist MTTF eine unverzichtbare Kennzahl, die Organisationen hilft, Zuverlässigkeit zu verbessern, Kosten zu managen und betriebliche Sicherheit zu gewährleisten.

MTTF hilft, wichtige Wartungsfragen zu beantworten

Die Kenntnis der MTTF-Berechnung kann Ihrem Team helfen, strategische operative Entscheidungen zu treffen. Auch wenn sie für Artikel verwendet wird, die nicht repariert werden können, kann die Kenntnis der MTTF für verschiedene Artikel, die Ihr Unternehmen nutzt, helfen, die Betriebszeit zu maximieren und Geld zu sparen.

Wir können MTTF auch als durchschnittliche Zeit bis zum Ausfall definieren. Obwohl dies keine Garantie dafür ist, wie lange jedes Teil halten wird, ist es dennoch hilfreich, den Durchschnitt zu kennen.

Hier sind einige wichtige Wartungsfragen, die MTTF Ihnen beantworten kann:

Kann vorbeugende Wartung die Lebensdauer des Assets verlängern?

MTTF wird am besten für Assets verwendet, die nicht repariert werden können. Dennoch kann die Lebensdauer bestimmter Assets durch vorbeugende Wartung verlängert werden. Zum Beispiel kann das Schmieren von Kugellagern ihre Nutzungsdauer verlängern. Sie können auch die Nutzungsdauer anderer Assets verlängern, indem Sie sie gemäß den Empfehlungen des Herstellers verwenden.

Das Verständnis der MTTF kann Ihnen helfen zu messen, wie stark vorbeugende Wartung die Lebensdauer eines bestimmten Teils verlängern kann. Mit dieser Information können Wartungsteams entscheiden, ob der Aufwand für vorbeugende Wartung an diesem Teil den Aufwand wert ist oder ob ein Run-to-Failure-Ansatz zeit- und kosteneffektiver ist.

Wie ist die Qualität der verfügbaren Ersatzteile?

Die Qualität der Ersatzteile beeinflusst die Gesamtlebensdauer eines Assets, daher ist die Wahl hochwertiger Teile entscheidend, um die Lebensdauer Ihrer Geräte zu verlängern und die Gesamteffizienz zu gewährleisten. MTTF kann die Qualität der Ersatzteile anzeigen, sodass Sie bessere Einkaufsentscheidungen bei zukünftigen Ersatzteilkäufen treffen können.

Teilehersteller können Entscheidungen treffen, die die Langlebigkeit und Qualität der Teile beeinflussen, die Sie immer verwendet haben. Wenn Sie den MTTF-Wert jedes Artikels kennen und ihn im Laufe der Zeit verfolgen, können Sie sehen, ob die Gesamtqualität abnimmt. Wenn dies der Fall ist, könnte dies ein Hinweis darauf sein, dass es an der Zeit ist, Teile von einem anderen Lieferanten zu beziehen.

Wann sollten Ersatzteile bestellt werden?

Zusätzlich dazu, Ihnen zu helfen zu entscheiden, welche Teile zu kaufen, kann MTTF verwendet werden, um zu entscheiden, wann Ersatzteile bestellt werden sollen. Einen Bestand an Ersatzteilen vorrätig zu halten, ist nicht immer aufgrund von Platz- und Kostenbeschränkungen machbar. Zudem verschlechtern sich einige Materialien im Laufe der Zeit und können nicht langfristig gelagert werden.

Wartungsteams können stattdessen MTTF nutzen, um die Teilebestellung zu optimieren, sodass Ersatzteile genau dann eintreffen, bevor sie benötigt werden. Ein robustes Computerized Maintenance Management System (CMMS) kann helfen, den Bestand zu optimieren, indem es verfolgt, was auf Lager ist und wo es sich befindet, sowie Lieferketten-Lieferzeiten antizipiert. Ein CMMS kann die historische MTTF eines Artikels verfolgen und diese auch nutzen, um den Bestand effektiv zu verwalten.

MTTF-Herausforderungen: Wie man sie überwindet

Wie jede andere Wartungskennzahl stellt MTTF Herausforderungen dar. Zum Beispiel können Wartungsteams es schwierig finden, MTTF genau zu berechnen. Die MTTF-Formel allein zu kennen reicht nicht aus; es ist wichtig, die richtigen Werkzeuge, Infrastruktur und Strategien zu haben, um MTTF-Daten zu sammeln und zu analysieren.

Mangel an Daten für die MTTF-Formel

Die Mean Time to Failure Formel erfordert eine große Menge an Daten, um genau zu sein; eine zufällige Stichprobe von Maschinenausfällen wird keine zuverlässigen Ergebnisse liefern. Für ein genaues Ergebnis bei der MTTF-Berechnung benötigen Sie eine große Stichprobe von Asset-Betriebszeiten und der Anzahl der Ausfälle.

Asset-Lebenszyklus-Herausforderungen bei der MTTF-Berechnung

MTTF kann für Assets mit längerer Lebensdauer schwer zu berechnen sein. Wenn ein Asset lange laufen kann, bevor es ausfällt, macht das die Berechnung seiner mittleren Ausfallzeit schwierig.

Inkonsistente Ausfallraten beeinflussen die MTTF-Formel

MTTF geht davon aus, dass Assets immer mit einer konsistenten Rate ausfallen. Leider ist dies nicht immer wahr. In der realen Welt ändern sich Bedingungen ständig; neue Maschinen, sich ändernde Zeitpläne und Umweltfaktoren beeinflussen alle Asset-Leistung und Ausfallraten.

Herausforderungen bei der MTTF-Berechnung überwinden

MTTF ist eine wichtige Kennzahl, aber Sie sollten sich nie nur auf eine Kennzahl oder einen KPI verlassen. Es ist Best Practice, MTTF zusammen mit MTBF (Mean Time Between Failures) und MTTR (Mean Time To Repair) zu verfolgen. Das gibt Ihnen ein vollständigeres Bild Ihrer Asset-Gesundheit.

Die Verwendung eines guten CMMS kann Ihre Datenerfassungsprobleme lösen. Ein CMMS macht es auch viel einfacher, eine breite Palette von Wartungs-KPIs und -Kennzahlen zu verfolgen.

Unterschiede lernen: MTTF, MTBF, MTTR, FIT, MTTFd

Es gibt viele verschiedene Kennzahlen, die helfen, Wartungseffektivität zu messen. MTTF ist nur einer dieser wertvollen Einblicke in Ihre Abläufe und grundlegend, um Assets zu verfolgen und darauf zu reagieren, die nicht repariert werden können. Aber was ist mit reparierbaren Assets? Es gibt eine Reihe von Schlüsselkennzahlen, die Sie berücksichtigen müssen. Zwei der wichtigsten sind Mean Time Between Failure (MTBF) und Mean Time To Repair (MTTR). MTBF zeigt die erwartete Zeit zwischen zwei Ausfällen in einem reparierbaren System. MTTR misst derweil die durchschnittliche Zeit, die es braucht, einen ausgefallenen Asset zu reparieren, einschließlich der Zeit für Test und Diagnose.

Was ist der Unterschied zwischen MTBF und MTTF?

MTBF und MTTF sind beide nützliche Kennzahlen. Sie liefern wertvolle Informationen, die Ihr Team nutzen kann, um Wartungsverfahren zu entwickeln und zu iterieren und so kontinuierliche Verbesserung in Prozessen in Ihrem Werk sicherzustellen.

MTBF, oder Mean Time Between Failure, wird für reparierbare Assets verwendet. Dieser Wert sagt Ihnen die durchschnittliche Anzahl an Stunden, die ein Asset bei besten Bemühungen betrieben werden kann, bevor es Wartung benötigt. Die von MTBF gemessene Zeit ist nicht die Zeit zwischen vollständigen Ausfällen. Stattdessen ist es die Zeit, bevor der Asset repariert werden muss, um optimal zu funktionieren.

Wenn ein Asset beispielsweise noch betriebsfähig ist, aber langsamer arbeitet als erwartet oder von den Best Practices Ihres Unternehmens erlaubt, hat es einen Ausfall erreicht, da es repariert werden muss.

MTTF, oder Mean Time to Failure, wird für Assets verwendet, die ersetzt werden müssen. Diese Assets können完全 irreparabel sein, oder sie erfordern einfach zu viel Zeit und Aufwand für eine Reparatur, sodass Ihr Unternehmen sich für einen Austausch entscheidet.

Beispielsweise würden Sie wahrscheinlich keine MTTF für ein reparierbares Fertigungsgerät mit einer geschätzten Lebensdauer von 15 Jahren berechnen. Sie würden jedoch MTTF für einen Keilriemen berechnen, den das Fertigungsgerät für optimalen Betrieb benötigt. Dieses Teil muss möglicherweise dutzende Male über die Nutzungsdauer des Assets ersetzt werden.

Während Sie MTTF für größere Assets nicht berechnen würden, würden Sie Mean Time Between Failures berechnen. Dies würde Ihnen zeigen, wie oft das Gerät repariert werden muss und Ihnen nützliche Informationen geben, die Ihrem Wartungsteam helfen, Entscheidungen über vorbeugende Wartung zu treffen. Obwohl der Asset wahrscheinlich irgendwann ersetzt werden muss, kann er durch Reparaturen bei Bedarf in gutem Betriebszustand gehalten werden.

Wie man MTTF verwendet

MTTF für gängige Artikel wie Glühbirnen und Kugellager zu verfolgen, kann entmutigend klingen. Die korrekte Berechnung dieser Kennzahl erfordert gute Aufzeichnungen, was sich in viel Papierkram oder Zeit für die Datenerfassung in digitalen Tabellen niederschlagen kann.

Ein CMMS kann jedoch helfen, indem es diese Kennzahlen automatisch verfolgt. Mit Hilfe von kabellos verbundenen Sensoren, integrierter Bestandsverwaltung und intelligenter Software kann ein umfassendes CMMS wie eMaint Berichte auf Abruf generieren, sodass Sie alle MTTF-Daten, die Sie benötigen, griffbereit haben.

Wann man MTTF verwendet

Sobald Sie MTTF für bestimmte Teile berechnet haben, können Sie es verwenden, wenn:

• Einkaufsentscheidungen treffen: Die Kenntnis der MTTF jedes Teils kann Ihnen helfen zu entscheiden, wo Sie Teile bestellen.
• Wartungsverfahren anpassen: MTTF-Werte können Ihnen helfen zu entscheiden, ob Wartungsverfahren angepasst werden sollten, um die MTTF für bestimmte Teile zu erhöhen, die verlängerbare Lebensdauern haben könnten.
• Betriebsbudgets erstellen: Die Kenntnis der MTTF für jedes Teil kann Ihnen helfen abzuschätzen, wie viel Sie über einen bestimmten Zeitraum für Teile ausgeben werden.
• Bestandsstrategie entwickeln: Wenn Sie die durchschnittliche Lebensdauer von Ersatzteilen kennen, können Sie entscheiden, ob Sie sie vorrätig halten müssen und wie oft Sie sie bestellen sollten.

KPIs und Ausfallkennzahlen wie MTTF sind entscheidend, um den Erfolg von Wartungsprogrammen zu messen. Fertigungsanlagen müssen produktiver denn je sein, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Um mit der stetig steigenden Nachfrage Schritt zu halten, überarbeiten Wartungs- und Zuverlässigkeitsteams ihre alten Praktiken und übernehmen neue, um die Auswirkungen von Geräteausfällen auf Produktionszeitpläne zu minimieren.

Beispiel einer MTTF-Berechnung in der Praxis

Um zu verstehen, wie MTTF echte Wartungsentscheidungen leiten kann, sehen wir uns ein Beispiel an.

Ein Wartungsteam möchte die Mean Time to Failure (MTTF) für einen Satz von 10 identischen Kugellagern berechnen, die in einem Fördersystem verwendet werden. Im Laufe der Zeit erfassen sie, wie lange jedes Lager betrieben wird, bevor es ausfällt:

Um MTTF zu berechnen, addieren Sie die gesamten Betriebsstunden aller ausgefallenen Lager und teilen durch die Anzahl der Ausfälle:

MTTF = (40.800 Stunden) ÷ 10 = 4.080 Stunden

Im Durchschnitt arbeitet jedes Lager etwa 4.080 Stunden, bevor es ausfällt. Wenn Förderbänder 24/7 laufen, bedeutet das, dass jedes Kugellager etwa 5 ½ Monate hält. Mit dieser Information kann das Wartungsteam wichtige operative Entscheidungen treffen.

1. Bestandsplanung: Die Kenntnis der durchschnittlichen Ausfallrate hilft Teams vorherzusagen, wie viele Ersatzteile sie über einen bestimmten Zeitraum benötigen. Mindestens ein paar Ersatzteile pro Förderlinie vorrätig zu halten, stellt sicher, dass die Wartung ausgefallene Lager schnell ersetzen kann. Dies stellt auch sicher, dass Teams nicht zu viel Bestand kaufen, was Ressourcen für andere Zwecke freisetzt.
2. Vorbeugende Austausch: Wenn die Kosten für Ausfallzeiten die Kosten für Teile überwiegen, könnte das Team entscheiden, Lager vor Erreichen der durchschnittlichen Ausfallzeit auszutauschen. Zum Beispiel könnten sie sich entscheiden, ein Lager bei 3.700 Stunden auszutauschen, während das Förderband bereits für Wartung stillsteht, um Ausfallzeiten zu minimieren. Dieser Ansatz hilft auch, unerwartete Ausfälle zu verhindern, besonders in kritischen Produktionslinien.
3. Zuverlässigkeit im Laufe der Zeit verbessern: Durch das Verfolgen der MTTF über ein CMMS können Wartungsteams sehen, ob ihre Wartungsmaßnahmen, wie verbesserte Schmierung, bessere Ausrichtung oder Vibrationsüberwachung, die Komponentenlebensdauer verlängern. Steigende MTTF-Werte im Laufe der Zeit zeigen, dass Zuverlässigkeitsinitiativen funktionieren.
4. Variabilität überwachen: Obwohl die MTTF 4.080 Stunden beträgt, fielen einzelne Lager zwischen 3.700 und 4.200 Stunden aus. Die Analyse dieser Variabilität kann helfen, Ausreißer zu identifizieren, wie defekte Komponenten oder unsachgemäße Installation, um die Gesamtleistung zu verbessern.

Wenn MTTF-Daten konsistent in einem CMMS erfasst werden, werden sie zu einem Entscheidungsfindungswerkzeug, das hilft, Kosten, Zuverlässigkeit und Betriebszeit in Einklang zu bringen.

Wie man die MTTF verbessert

Die Verbesserung der MTTF umfasst mehrere Strategien, die darauf abzielen, die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit nicht reparierbarer Komponenten zu erhöhen. Hier sind einige effektive Methoden:

1. Qualitätskontrolle: Die Implementierung strenger Qualitätskontrollmaßnahmen während des Herstellungsprozesses stellt sicher, dass Komponenten hohen Standards entsprechen. Regelmäßige Inspektionen und Tests können helfen, Defekte frühzeitig zu erkennen und die Wahrscheinlichkeit vorzeitiger Ausfälle zu verringern.
2. Materialauswahl: Die Verwendung hochwertiger Materialien, die betrieblichen Belastungen und Umweltbedingungen standhalten, erhöht die Haltbarkeit von Komponenten erheblich. Materialtechnik spielt eine entscheidende Rolle bei der Verlängerung der Produktlebensdauer.
3. Designverbesserungen: Die Optimierung des Designs von Komponenten, um Spannungskonzentrationen zu minimieren und die Gesamtrobustheit zu verbessern, kann zu längerer MTTF führen. Dies beinhaltet die Berücksichtigung von Faktoren wie Lastverteilung, Thermomanagement und Korrosionsbeständigkeit.
4. Umweltkontrolle: Der Schutz von Komponenten vor rauen Umweltbedingungen wie extremen Temperaturen, Feuchtigkeit und Chemikalienexposition hilft, ihre Funktionalität über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten. Dies kann durch geeignete Gehäuse, Beschichtungen und Umweltkontrollen erreicht werden.
5. Vorausschauende Wartung: Die Verwendung vorausschauender Wartungstechniken wie Zustandsüberwachung und Datenanalyse ermöglicht die frühzeitige Erkennung potenzieller Probleme. Dieser proaktive Ansatz hilft, Komponenten vor dem Ausfall zu ersetzen, wodurch ihre effektive Betriebslebensdauer verlängert wird.
6. Schulung und Bewusstsein: Die Schulung von Mitarbeitern über Best Practices im Umgang, Betrieb und der Wartung von Geräten stellt sicher, dass Komponenten korrekt verwendet werden und weniger wahrscheinlich vorzeitige Ausfälle erleiden.

Der Zugriff auf die richtigen Daten ist der erste Schritt zur Verbesserung der MTTF, und die beste Ressource zum Sammeln und Analysieren ist ein CMMS. In den letzten zwei Jahrzehnten hat der Einsatz von Remote-Zustandsüberwachungstechnologie zugenommen, um unerwartete Ausfälle vorherzusagen und zu verhindern. Mit Zugriff auf mehr Asset-Gesundheitsdaten durch Leistungs- und Vibrationsüberwachung können Wartungsteams ein klareres Bild ihrer Effizienz und des allgemeinen Zustands der Maschinen eines Fertigungswerks gewinnen.

Ein robustes CMMS macht all diese Informationen an einem Ort leicht verfügbar und gibt Ihnen die Werkzeuge, die Sie benötigen, um Wartungspraktiken in Ihrer gesamten Organisation zu optimieren. Wenn Sie auf der Suche nach einer preisgekrönten CMMS-Plattform sind, die MTTF und andere KPIs verfolgen kann, wenden Sie sich an die Experten von eMaint.