理解维护指标：MTBF
欢迎阅读我们关于维护指标的系列博文。这篇文章概述了您需要了解的有关平均故障间隔时间 (MTBF) 的所有信息：MTBF 公式、它与平均故障时间和平均缺陷时间有何不同，以及如何提高 MTBF。单击此处查看本系列的其余部分。
目录
- 什么是平均无故障时间？
- MTBF 公式
- 如何提高平均无故障时间
- MTBF 与 MTTF 与 MTTD：有何不同？
- 利用 MTBF 提升您的业务
什么是平均无故障时间？
食品容器上的最佳食用日期可能已经使不少人免于食物中毒。当然，您可以闻一闻牛奶或让酸奶进行眼部检查，但这并不能保证。最好相信经过训练有素的专家进行了数千次测试后得出的数字，并计划在您真正需要之前选择它。
失败不是非黑即白。它发生在多个阶段……汽车仍然可以在轮胎漏气的情况下行驶，计算机仍然可以在键盘上缺少几个字母的情况下运行。但他们没有按照预期的方式工作。这是失败。
平均故障间隔时间是您的维护部门设备的最佳使用日期。 MTBF 计算两次故障之间的平均周期。换句话说，它是可靠性的衡量标准——资产通常可以工作多长时间，直到它被占用。它可以帮助您在不依赖主观观察的情况下，在维护计划、安全、库存管理和设备设计方面做出数据驱动的决策。
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MTBF 公式
MTBF 公式将资产在一个时期内的总运行小时数除以该时期该资产发生的故障数。 MTBF 通常以小时为单位。
在开始计算 MTBF 之前，您需要了解故障。当大多数人想到故障时，他们会想到一台完全坏掉的机器——一辆无法驾驶的汽车或一台黑屏的电脑。然而，失败并非非黑即白。它发生在多个阶段。基本上，故障是指系统或部件不再产生准确和所需的结果。汽车仍然可以在轮胎漏气的情况下行驶，计算机仍然可以在键盘上缺少几个字母的情况下运行。但他们没有按照预期的方式工作。这是失败。在制造过程中，故障可能看起来像是一台机器由于其中一个部件出现问题而无法达到每分钟、每班或每天所需的生产水平。
MTBF 计算考虑了上述定义的所有类型的故障，但不使用定期维护，例如检查、重新校准或预防性零件更换。
MTBF =运行小时数÷故障数
例如，假设您的工厂有 10 个相同的泵。这些泵在一年中每个运行 100 小时，总计 1,000 小时。那一年，这些泵总共发生了 16 次故障。这意味着这些泵的平均故障间隔时间为 62.5 小时。
MTBF =（10 台泵 x 每台运行 100 小时）÷ 16 次故障
MTBF =1,000 运行小时 ÷ 16 次故障
MTBF =1,000 ÷ 16
MTBF =62.5 小时
世界一流的MTBF很难建立，因为每台设备都有不同的期望。在为您的团队设定基准之前，最好先调查每项资产的 MTBF 和您所在行业的标准。
如何提高 MTBF
失败会导致两件事：生产损失和更多的维护。两者都意味着更高的成本和更少的资金进入底线。这就是为什么减少故障实例对制造商至关重要，以及为什么弄清楚如何提高 MTBF 应该是您的首要任务之一。幸运的是，有多种方法可以消除故障的根本原因并在此过程中提高 MTBF。
改进预防性维护流程
如果做得好，预防性维护有可能大幅提高 MTBF。积极主动可以在设备问题开始之前就将其阻止。但是，如果缺少流程，PM 可能会产生相反的效果。如果缺少手册、检查清单含糊不清或不存在，或者如果技术人员没有经过适当培训，预防性维护实际上会导致更快的故障。要改进您的 PM 流程，请专注于为您的维护团队提供合适的资源，并使这些资源尽可能易于访问。
进行根本原因分析
了解有关资产失败原因的所有信息可以帮助您防止该故障再次发生，或者至少减少发生的频率。找出失败根源的最佳方法是使用 5 个为什么方法进行根本原因分析。这使您可以从解决眼前的问题转向长期解决方案。您不仅可以更换有缺陷的零件，还可以了解是否可以订购更高质量的零件，以及为什么不首先订购该零件。这不仅可以提高一项资产的 MTBF，而且有可能通过创建更好的流程来全面提高 MTBF。
跟踪 MTBF 可帮助您在维护计划、安全、库存管理和设备设计方面做出数据驱动的决策，而无需依赖主观观察或经常不准确的手册。
如何找出设备故障的真正原因
RCA指南
致力于基于状态的维护
如果您可以建立一个预警系统，在设备问题导致故障之前发现它们，您就可以提高 MTBF 并减少计划外停机时间。该警告系统的另一个词是基于状态的维护。在您的设施中建立基于状态的维护 (CBM) 可能是一条漫长的道路，但您可以立即开始实施一些构建模块。这些步骤包括建立全面生产维护 (TPM)、定义故障模式、绘制关键资产的 P-F 曲线，以及将您的维护软件连接到其他技术，例如 PLC、SCADA 和设备传感器。
MTBF vs. MTTF vs. MTTD：有什么区别？
平均故障间隔时间听起来很像平均故障时间 (MTTF) 和平均缺陷时间 (MTTD)。但它们并不相同。了解这三个维护指标之间的区别以及何时使用每个指标对于创建基于数据的维护策略很重要。
什么是平均无故障时间？
平均故障时间 (MTTF) 衡量从不可修复资产开始运行到出现故障的平均时间。关键词是“不可修复资产”。MTTF 计算设备的整个使用寿命。当它失败时，它被替换。这就是 MTTF 与 MTBF 的不同之处——前者处理不可修复的资产，后者处理可修复的资产。
资产可能无法修复的原因有很多，但最常见的理由是更换资产的成本更低，所需的时间更短。例如，更换一个需要数百美元零件和人工的电机可能比拆除该电机并尝试重建它更具成本效益。这不值得付出努力或付出代价。
MTTF 的计算方法是将资产运行的小时数除以被跟踪的资产总数。例如，三个相同的风扇总共运行 60 小时。这些风扇的 MTTF 的计算方法是将 60 除以 3，总共 20 小时。这种计算可以告诉您很多信息 — 最有价值的是需要维护的频率以及何时购买库存。
什么是 MTTD？
平均缺陷时间 (MTTD) 衡量导致设备故障的可识别问题之间的平均时间。发现缺陷后，资产可以继续运行。这就是 MTTD 和 MTBF 的不同之处：MTTD 是失败的前奏，而 MTBF 是失败的状态。例如，电机的温度可能会上升到可接受的水平以上，但电机会继续运行两个小时直到损坏。
MTTD 公式将资产的缺陷总数除以其总运行小时数。例如，如果一台设备运行了 80 小时，而您在这段时间内发现了 5 个缺陷，则平均缺陷时间为 16 小时。
MTTD 主要用于安排预防性维护和为资产建立基于条件的维护。如果您能够跟踪缺陷并了解资产的故障模式，那么您就拥有了 P-F 曲线所需的大部分工具。 P-F 曲线是基于状态维护的关键部分，可让您在最佳时间安排资产维护，而无需使用不必要的资源。
利用 MTBF 提升您的业务
故障不仅仅是维护部门的问题。它会影响整个组织，尤其是涉及到其底线时。然而，维护团队几乎总是负责防止故障。在这场与计划外停机的战斗中，跟踪平均故障间隔时间可能是一个很好的武器。它可以帮助您最大限度地进行维护并从流程中获得最大收益，这样您就可以不再感受到失败的痛苦。
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