MTBF vs. MTTR: Wie man beide Kennzahlen nutzt, um Ausfallzeiten zu reduzieren
Anhand von MTBF und MTTR können Wartungsteams feststellen, ob Ausfallzeiten durch häufige Geräteausfälle, langsame Reparaturen oder beides verursacht werden. Erfahren Sie, wie Sie diese Kennzahlen berechnen und gemeinsam nutzen können, um die Zuverlässigkeit und die Verfügbarkeit der Geräte zu verbessern.
Was Sie in diesem Artikel lernen werden:
Der Unterschied zwischen MTBF und MTTR
Wie die mittlere Zeit zwischen Ausfällen die Zuverlässigkeit von Anlagen misst
Wie die mittlere Reparaturzeit die Reparaturleistung beeinflusst
Anwendung der MTBF- und MTTR-Formel
Wie MTBF und MTTR zusammenwirken, um Ausfallzeiten zu erklären
Wie Wartungsteams beide Kennzahlen nutzen können, um die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zu verbessern
Stellen Sie sich vor, Ihr Team ist gerade mit einer wichtigen Aufgabe beschäftigt, und plötzlich kommt alles zum Stillstand. Anlagen fallen aus, Produktionsausfälle entstehen, die Kosten steigen, und mit jeder Minute wächst der Druck, den Betrieb wieder in Gang zu bringen. Doch Ausfallzeiten haben nicht immer dieselbe Ursache. Möglicherweise fallen Anlagen zu häufig aus, Reparaturen dauern zu lange – oder beides.
Das Verständnis des Unterschieds zwischen MTBF und MTTR hilft Wartungsteams dabei, die Ursache zu ermitteln. Die MTBF gibt an, wie lange eine Anlage zwischen zwei Ausfällen läuft, während die MTTR misst, wie schnell Teams sie nach einem Ausfall wieder in Betrieb nehmen können. Die gemeinsame Beobachtung dieser beiden Wartungs-KPIs zeigt, wo Verbesserungsbedarf besteht. In diesem Artikel wird erläutert, was MTBF und MTTR sind, wie beide Kennzahlen berechnet werden und wie man sie gemeinsam einsetzt.
Was ist MTBF?
Die MTBF (Mean Time Between Failures) gibt die durchschnittliche Betriebszeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausfällen bei reparierbaren Geräten an. Diese Kennzahl zur Gerätezuverlässigkeit hilft Wartungsteams dabei, zu verstehen, wie oft eine Anlage ausfällt.
Die Formel für die MTBF lautet: MTBF = Gesamtbetriebszeit ÷ Anzahl der Ausfälle
Zur Berechnung der MTBF benötigen Wartungsteams zwei Eingabewerte:
Gesamtbetriebszeit
Anzahl der im gleichen Zeitraum verzeichneten Ausfälle
MTBF steht für die durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen und wird verwendet, wenn davon ausgegangen wird, dass Anlagen nach einem Ausfall repariert und wieder in Betrieb genommen werden. Die MTBF-Kennzahl weist jedoch einige Einschränkungen auf. So wird beispielsweise davon ausgegangen, dass Ausfälle unabhängig voneinander auftreten und einer konstanten Rate folgen. Außerdem ist sie für komplexe Ausfallarten ohne konsistente Protokollierung weniger aussagekräftig, und ihre alleinige Verwendung kann keinen Aufschluss darüber geben, wie lange die Anlage nach jedem Ausfall außer Betrieb sein wird.
So berechnen Sie die MTBF in einem Wartungsszenario
Stellen Sie sich vor, ein Wartungsteam erfasst den Betrieb einer Gruppe von Anlagen mit einer Gesamtlaufzeit von insgesamt 10.000 Stunden über einen Zeitraum von 12 Monaten, in dem es zu 5 Ausfällen kam.
Beispiel:
Gesamtbetriebszeit pro Jahr = 10.000 Stunden
Anzahl der Fehler = 5.
MTBF = 10.000 ÷ 5 = 2.000 Stunden
Das bedeutet, dass die Anlage im Durchschnitt 2.000 Stunden ohne Ausfälle läuft.
Was ist MTTR?
MTTR steht für „Mean Time to Repair“ (durchschnittliche Reparaturzeit) und gibt die durchschnittliche Zeit an, die benötigt wird, um eine ausgefallene Anlage zu reparieren und wieder in Betrieb zu nehmen. MTTR ist eine Kennzahl zur Reparaturleistung, mit der ermittelt wird, wie lange es dauert, ein Werkzeug zu reparieren, wenn es ausfällt, und die zur Bewertung der Verfügbarkeit von Ersatzteilen, der Schulung des Teams und der Reparaturverfahren herangezogen wird.
Die MTTR-Formel lautet: MTTR = Gesamtzeit für korrektive Instandhaltungsmaßnahmen ÷ Anzahl der Reparaturen
Einheiten: Stunden (oder Minuten) Ausfallzeit pro Störung.
Zur Berechnung der MTTR benötigen Wartungsteams zwei Eingabewerte:
Die Start- und Endzeiten für jede Reparatur
Der Betrag für jede Reparatur
So funktioniert MTTR in der Praxis
Ein Solaranlagenbetreiber erfasst Korrekturmaßnahmen an mehreren Wechselrichtern an einem Standort. Im Laufe des Monats wurden in den Aufzeichnungen des Wartungsteams 5 Reparaturen vermerkt, für die insgesamt 100 Stunden Korrekturwartungszeit verbucht wurden.
So berechnen Sie die MTTR:
Gesamtdauer der korrektiven Instandhaltungsarbeiten: 100 Stunden
Anzahl der Fehler = 5
MTTR = 100 / 5 = 20 Stunden.
Das bedeutet, dass die durchschnittliche Reparaturdauer bei 20 Stunden pro Reparatur liegt.
Worin unterscheiden sich MTBF und MTTR?
MTBF und MTTR messen unterschiedliche Aspekte der Geräteleistung. MTBF konzentriert sich auf die Zuverlässigkeit, indem es angibt, wie lange ein Gerät zwischen zwei Ausfällen in Betrieb ist. MTTR konzentriert sich auf die Reparatureffizienz, indem es angibt, wie lange es dauert, ein Gerät nach einem Ausfall wieder in Betrieb zu nehmen.
So interpretieren Sie die MTBF- und MTTR-Ergebnisse:
Hohe MTBF, niedrige MTTR: Die Geräte fallen seltener aus, und Reparaturen werden zügig durchgeführt. Dies führt in der Regel zu weniger Ausfallzeiten.
Niedrige MTBF, niedrige MTTR: Die Geräte fallen häufig aus, werden jedoch schnell repariert. Die Gesamtstillstandszeit kann dennoch hoch sein, da es häufig zu Ausfällen kommt.
Hohe MTBF, hohe MTTR: Ausfälle treten seltener auf, aber jede Reparatur dauert länger und kann mit höheren Betriebskosten verbunden sein.
Niedrige MTBF, hohe MTTR: Die Geräte fallen häufig aus, und Reparaturen dauern lange. Diese Kombination führt in der Regel zu den längsten Ausfallzeiten.
Wie setzen Wartungsteams MTBF und MTTR gemeinsam ein?
Wartungsteams können MTBF und MTTR gemeinsam verfolgen, um festzustellen, ob Ausfallzeiten hauptsächlich durch häufige Geräteausfälle, langsame Reparaturen oder beides verursacht werden. Anhand der Ergebnisse können die Teams entscheiden, ob sie der Verbesserung der Zuverlässigkeit, der Optimierung von Reparaturprozessen oder Investitionen in die Instandhaltung Vorrang einräumen sollen.
Zu den praktischen Maßnahmen gehören:
Erfassen Sie einheitliche Daten: Betriebszeiten, Anzahl der Ausfälle und Reparaturdauer.
Berechnen Sie beide Kennzahlen regelmäßig: Erfassen Sie die MTBF- und MTTR-Werte unter nach Anlagentyp, Standort und Kritikalität.
Verfügbarkeitsschätzung: Verwenden Sie die vereinfachte Formel: Verfügbarkeit ≈ MTBF / (MTBF + MTTR).
Trends vergleichen: Stellen Sie fest, ob die MTBF sinkt, die MTTR steigt oder beides zutrifft.
Ergreifen Sie gezielte Maßnahmen: Steigern Sie die MTBF durch Ursachenanalysen, Konstruktionsverbesserungen und vorbeugende Wartung. Reduzieren Sie die MTTR durch eine bessere Ersatzteilverfügbarkeit, klare Abläufe, Diagnosewerkzeuge und die Schulung von Technikern.
Wie sich MTBF und MTTR auf die Verfügbarkeit von Geräten auswirken
Betrachten wir Geräte mit einer durchschnittlichen MTBF von 2.000 Stunden und einer MTTR von 20 Stunden:
MTBF = 2.000 Stunden
MTTR = 20 Stunden.
Verfügbarkeit ≈ 2.000 ÷ (2.000 + 20) = 0,9901 bzw. 99,01 %.
Wenn die MTTR auf 5 Stunden sinkt, steigt die Verfügbarkeit auf:
2.000 ÷ (2.000 + 5) = 99,75 %.
Wenn die MTBF auf 4.000 Stunden steigt, während die MTTR bei 20 Stunden bleibt, erhöht sich die Verfügbarkeit auf:
4.000 ÷ (4.000 + 20) = 99,50 %.
Beide Verbesserungen erhöhen die Anlagenverfügbarkeit. Welche Kennzahl ein Wartungsteam vorrangig berücksichtigen sollte, hängt von der Hauptursache der Ausfallzeiten ab:
Häufige Ausfälle und niedrige MTBF: Der Schwerpunkt sollte auf der Ursachenanalyse, einer besseren vorbeugenden Wartung, Konstruktionsverbesserungen und der Qualität der Bauteile liegen .
Langsame Reparaturen und hohe MTTR: Der Schwerpunkt sollte auf der Verfügbarkeit von Ersatzteilen, Diagnosetools, standardisierten Reparaturverfahren und der bereichsübergreifenden Schulung von Technikern liegen .
Wie erfasst man genaue MTBF- und MTTR-Daten?
Wenn eine einheitliche Zeiterfassung und klare Definitionen von Ausfällen zugrunde gelegt werden, können die MTBF- und MTTR-Berechnungen die tatsächliche Leistung genauer widerspiegeln. Wartungsteams sollten Betriebsstunden, Ausfälle und Reparaturdauer unter Verwendung einheitlicher Methoden für alle Anlagen und Standorte erfassen.
Zu den bewährten Verfahren gehören:
Festlegung, was als Störung gilt und was hingegen als geplante oder erwartete Unterbrechung zu betrachten ist.
Protokollierung konsistenter Zeitstempel, einschließlich Beginn des Fehlers, Beginn der Behebung und Ende der Behebung.
Einschließlich aller Zeiten für korrektive Instandhaltungsmaßnahmen, die unter die vom Team festgelegte Definition der MTTR fallen.
Aggregation von Daten über aussagekräftige Zeiträume, wie beispielsweise monatlich, vierteljährlich und jährlich.
Segmentergebnisse nach Anlageklasse, Kritikalität, Betriebsbedingungen oder Standort.
Welche häufigen Fehler verfälschen die MTBF- und MTTR-Werte?
Die häufigsten Fehler bei der Berechnung beider Kennzahlen sind inkonsistente Daten, unklare Definitionen von Ausfällen und das Nichtberücksichtigen von Teilreparaturen. Diese Fehler können zu irreführenden MTBF- und MTTR-Ergebnissen führen.
Um diese häufigen Fehler zu vermeiden, sollten Sie Folgendes unterlassen:
Kombinieren Sie die Betriebszeit mit der Ausfallzeit im Zähler der MTBF.
Zählen Sie geplante Ausfallzeiten als Ausfälle.
Lassen Sie kleinere Reparaturen immer wieder außer Acht; sie erhöhen die Gesamtzahl der Ausfälle und verzerren die Durchschnittswerte.
Verwenden Sie bei selten auftretenden Ausfällen ein zu kurzes Messfenster.
Nutzen Sie MTBF und MTTR, um fundiertere Wartungsentscheidungen zu treffen
MTBF und MTTR beantworten zwei unterschiedliche Fragen zum Thema Ausfallzeiten: Wie oft fallen Anlagen aus und wie schnell werden sie repariert? Die Erfassung beider Kennzahlen anhand konsistenter Daten hilft Wartungsteams dabei, zu entscheiden, ob sie sich auf die Verbesserung der Anlagenzuverlässigkeit, die Verkürzung der Reparaturzeiten oder beides konzentrieren sollten. Zusammen ermöglichen diese Kennzahlen zur Anlagenzuverlässigkeit fundiertere Entscheidungen hinsichtlich Wartungsprioritäten, -prozessen und -investitionen.
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FAQ
Wie unterscheidet man MTBF von MTTR?
Die MTBF gibt die durchschnittliche Zeit zwischen Ausfällen an, während die MTTR die durchschnittliche Zeit bis zur Wiederherstellung nach einem Ausfall angibt. Die MTBF gibt Auskunft darüber, wie oft ein Gerät ausfällt, und die MTTR darüber, wie lange es dauert, bis es wieder betriebsbereit ist.
Was versteht man unter MTBF und MTTR im Wartungsbereich?
Die MTBF (Mean Time Between Failures, mittlere Zeit zwischen Ausfällen) ist eine Zuverlässigkeitskennzahl, die sich aus der Gesamtbetriebszeit geteilt durch die Anzahl der Ausfälle ergibt. Die MTTR (Mean Time to Repair, mittlere Reparaturzeit) ist eine Reparaturkennzahl, die sich aus der Gesamtzeit für die Fehlerbehebung geteilt durch die Anzahl der Ausfälle ergibt.
Wie setzen wir MTBF und MTTR ein?
Wir können beide Kennzahlen gemeinsam nutzen, indem wir ermitteln, ob Ausfallzeiten auf häufige Ausfälle oder langsame Reparaturen zurückzuführen sind, indem wir die Verfügbarkeit berechnen, Ziele festlegen und Maßnahmen priorisieren, die entweder die Zuverlässigkeit durch eine Erhöhung der MTBF verbessern oder die Reparaturzeit durch eine Verkürzung der MTTR reduzieren.
