O tempo médio entre falhas (MTBF) é uma métrica comum utilizada para avaliar a fiabilidade do equipamento. Representa o tempo médio, em horas, que um ativo, componente ou sistema irá funcionar antes de uma avaria.
O tempo médio entre falhas é uma métrica crucial para qualquer indústria onde a falha do equipamento pode levar a um tempo de inatividade dispendioso, problemas de conformidade ou preocupações de segurança. Neste artigo, discutiremos o significado do MTBF, como pode melhorar as práticas de manutenção e como calculá-lo através de um exemplo do mundo real.
O que é o tempo médio entre falhas (MTBF)?
O tempo médio entre falhas mede a vida produtiva esperada de um sistema, ativo ou componente. Estima a duração média do tempo em que o equipamento funciona sem interrupções entre falhas.
O MTBF é uma métrica crucial para ajudar as empresas a monitorizar a disponibilidade do equipamento. É também uma forma útil de avaliar a fiabilidade geral de uma fábrica ou instalação.
O acompanhamento do MTBF ajuda os gestores de manutenção a planear e programar as tarefas de manutenção de forma mais eficaz. Utilizado corretamente, o MTBF também pode ajudar as equipas a prever quando é que um ativo precisará de manutenção.
Isto significa que os activos recebem prontamente as reparações de que necessitam para se manterem em funcionamento, resultando em muito menos tempo de inatividade. O MTBF é uma métrica fundamental em ambientes industriais, onde o tempo de inatividade pode fazer descarrilar a produção e aumentar os custos. O MTBF também pode reduzir os custos de manutenção, ajudando a definir as prioridades de manutenção.
No entanto, também é importante reconhecer as limitações do MTBF. Em geral, a métrica é altamente precisa e acionável, mas o tempo médio entre falhas nunca deve ser utilizado como garantia de fiabilidade. Mesmo um ativo com um MTBF muito elevado pode ter uma falha súbita e inesperada.
Também é aconselhável ter em mente que o tempo médio entre falhas pode mudar com base nos tempos de funcionamento, factores ambientais e condições de utilização. Tal como outras métricas, o MTBF necessita de dados actualizados e de alta qualidade para ser eficaz.
Cálculo do MTBF: Qual é a fórmula para o MTBF?
A fórmula para o tempo médio entre falhas é simples, tornando os cálculos do MTBF suficientemente fáceis de efetuar internamente. Não confie na estimativa de um fabricante para encontrar o MTBF de um ativo - é melhor utilizar os dados da máquina real para determinar esta métrica.
O tempo médio entre falhas é altamente variável e depende das condições de funcionamento específicas do ativo, da utilização e de outros factores. É por isso que é essencial calcular o MTBF com base nos dados obtidos diretamente dos seus activos.
Para calcular o MTBF, é necessário saber o número total de horas que uma máquina ou componente esteve em funcionamento. Também é necessário saber o número de vezes que o ativo falhou durante esse período de tempo.
Depois de ter recolhido estas medições necessárias, pode aplicar a fórmula MTBF. A fórmula funciona dividindo o total de horas de funcionamento do ativo pelo número de vezes que falhou nesse período.
A fórmula utilizada para calcular o tempo médio entre falhas (MTBF) é a seguinte
Horas de funcionamento / Número de falhas = MTBF
Guia passo-a-passo para calcular o tempo médio entre falhas
O cálculo do MTBF envolve apenas três passos.
Primeiro passo: Determinar o total de horas de funcionamento do ativo em questão. O seu sistema informatizado de gestão da manutenção (CMMS) já deve estar a controlar as horas de utilização, pelo que a recolha destes dados deve ser fácil. Caso contrário, pode utilizar os registos de utilização dos activos e as ordens de trabalho para calcular o tempo de funcionamento da máquina.
Segundo passo: Descubra o número de falhas que ocorreram no ativo durante o período de funcionamento. Se não tiver a certeza da taxa de avarias, utilize a função de relatório do seu CMMS. O histórico das ordens de trabalhoe os calendários de manutenção fornecerão dados suficientes para descobrir o número total de avarias.
Terceiro passo: Calcular o MTBF utilizando a fórmula. Pegue no número total de horas de funcionamento e divida-o pelo número de falhas para obter o número médio de horas de funcionamento entre falhas.
Eis o que o cálculo do MTBF parece na prática:
Cálculo do MTBF: um exemplo do mundo real
Imagine que uma bomba funciona durante 1.000 horas e avaria quatro vezes. Utilizando a fórmula, calcularia o MTBF do ativo como:
1000 horas de tempo de funcionamento / 4 falhas = 250
O tempo médio entre falhas para esta bomba seria de 250 horas.
A fórmula do MTBF é simples, mas requer muitos dados exactos. É por isso que o CMMS é um fator de mudança no acompanhamento do MTBF e de outras métricas. Os programas CMMS actuam como um repositório centralizado de todos os dados de uma fábrica, como as horas de funcionamento e o número de falhas. Armazenam todas as informações críticas num local de fácil acesso.
Um CMMS também facilita o acesso remoto aos dados de que necessita. Também rastreia automaticamente muitas métricas para que possa ver rapidamente as tendências ao longo do tempo, facilitando a gestão dos ciclos de vida dos activos e do inventário.
Porque é que é importante calcular o MTBF?
O MTBF é uma métrica importante para as equipas de manutenção acompanharem enquanto trabalham para reduzir o tempo de inatividade e prolongar a vida útil dos activos. Conhecer o tempo médio entre falhas dá aos gestores de manutenção informações sobre o estado dos activos, ajudando-os a fazer previsões informadas sobre as necessidades de manutenção futuras.
O custo do tempo de inatividade não planeado pode ser devastador. Mas quanto mais souber sobre o MTBF, mais facilmente poderá evitar avarias.
O acompanhamento do MTBF ajuda as equipas:
- Identificar áreas de risco e planear estratégias para proteger activos críticos
- Avaliar a eficácia das estratégias de manutenção e dos fluxos de trabalho
- Tomar decisões informadas sobre a substituição ou reparação de equipamento
- Melhorar a gestão do inventário e das peças sobresselentes
Utilizações comuns do MTBF
O tempo médio entre falhas é um dos indicadores-chave de desempenho (KPI) mais utilizados na gestão de activos. Esta métrica é amplamente valorizada porque fornece informações sobre o tempo de vida útil de um ativo.
Qualquer organização que dependa de maquinaria complexa para atingir os seus objectivos beneficiará do cálculo do tempo médio entre falhas. O MTBF é utilizado em muitos sectores, mas é especialmente importante em indústrias como:
- Automotivo
- Alimentos e Bebidas
- Ciências da vida
- Petróleo e Gás
- Mineração
As equipas de manutenção, reparação e operações (MRO) utilizam o MTBF para:
- Avaliar o desempenho dos activos
- Avaliar os pontos fortes e fracos da equipa de MRO e medir a eficácia das novas estratégias de MRO
- Planear os calendários de manutenção preventiva de modo a que as equipas de manutenção efectuem reparações quando necessário, em vez de o fazerem segundo um calendário arbitrário
- Melhorar a gestão do inventário de peças sobresselentes para garantir que as equipas têm sempre à mão as peças de que necessitam
- Tomar decisões baseadas em dados sobre quando reparar ou substituir activos, com base na frequência e no custo das reparações
- Identificar equipamentos e processos que contribuem para a perda de receitas
Eis alguns exemplos de como o MTBF é utilizado em vários sectores:
Na indústria automóvel, as organizações utilizam o MTBF para avaliar a fiabilidade dos motores, transmissões e componentes.
Na indústria alimentar e de bebidas, as equipas de MRO utilizam o MTBF para ajudar a manter o equipamento de segurança alimentar em funcionamento. Esta métrica também é útil para melhorar a eficiência energética, garantindo que o equipamento que consome muita energia, como os frigoríficos, se mantém em boas condições.
Na indústria das ciências da vida, as equipas utilizam o MTBF para aumentar a fiabilidade e manter o equipamento a funcionar em condições óptimas. Os abrandamentos causados pelo mau funcionamento do equipamento podem danificar lotes de produtos ou causar atrasos dispendiosos. A otimização do desempenho dos activos ajuda a evitar esses abrandamentos e a garantir uma produção uniforme.
Vantagens e desvantagens da utilização do MTBF
O tempo médio entre falhas é uma métrica popular porque é testada ao longo do tempo: As equipas de MRO confiam nela para obter resultados. Ao mesmo tempo, cada KPI tem desvantagens incorporadas. Aqui estão alguns dos prós e contras da utilização do MTBF.
Vantagens da utilização do MTBF para a manutenção e a fiabilidade
O cálculo do tempo médio entre falhas de um ativo pode reduzir drasticamente o tempo de inatividade. O MTBF dá-lhe uma boa noção de quando é que uma máquina poderá ter problemas, para que a sua equipa possa fazer reparações atempadamente e manter-se à frente das falhas.
Do mesmo modo, o MTBF ajuda as equipas de MRO a planear calendários de manutenção preventiva (PM) eficazes. O MTBF permite-lhe saber aproximadamente quanto tempo um componente durará antes de precisar de ser substituído e quanto tempo uma máquina pode funcionar antes de precisar de manutenção de rotina. Isto também pode reduzir os seus custos de manutenção, uma vez que as suas equipas não realizarão tarefas de manutenção até que estas sejam verdadeiramente necessárias.
O MTBF melhora a gestão do inventário, ajudando as equipas a planear exatamente quando devem ter peças sobresselentes à mão.
A longo prazo, o MTBF prolonga a vida útil dos activos e melhora a produtividade. Os activos com boa manutenção têm uma vida útil mais longa e funcionam no seu melhor. Isto melhora a velocidade de produção e pode também aumentar a qualidade do produto.
Finalmente, o MTBF pode aumentar a segurança, tanto nas suas instalações como nos seus produtos. A manutenção orientada por dados leva a processos padronizados e previsíveis, que produzem condições mais seguras no local de trabalho porque há menos espaço para erros humanos. Em sectores como as ciências da vida e a alimentação e bebidas, activos bem mantidos podem significar a diferença entre produtos seguros e de alta qualidade e produtos inconsistentes que têm de ser eliminados.
Desvantagens da utilização do MTBF como métrica de desempenho
Dependendo das circunstâncias, o MTBF pode ser difícil de calcular. Embora a fórmula em si seja simples, depende de dados a que nem todas as equipas têm acesso. Se não tiver informações precisas sobre o tempo de funcionamento de um ativo ou o número de falhas, é impossível determinar corretamente o tempo médio entre falhas.
Da mesma forma, se os seus dados abrangerem apenas um curto período de tempo, os resultados do MTBF provavelmente não representarão com exatidão o verdadeiro estado do ativo. A utilização de um CMMS garante que terá sempre acesso a dados fiáveis e precisos.
Também é importante lembrar que o MTBF é apenas uma métrica: utilizado isoladamente, não fornece informações suficientes para criar uma estratégia de manutenção eficaz. Por exemplo, o cálculo do tempo médio entre falhas não indica a causa principal de cada falha. Também não tem em conta a gravidade de cada falha ou o tempo necessário para reparar o ativo. É por isso que é tão importante calcular o MTBF juntamente com outros KPIs de manutenção.
KPIs de manutenção relacionados
Para compreender a imagem completa do estado de um ativo, é uma boa prática seguir vários KPIs em simultâneo. Aqui estão algumas das métricas de manutenção que estão intimamente relacionadas com o MTBF.
Tempo médio para reparo (MTTR)
O tempo médio de reparação(MTTR) mede o tempo necessário para reparar ou restaurar um ativo após uma avaria. Esta métrica é utilizada para avaliar o estado geral de um ativo, uma vez que o equipamento envelhecido demora frequentemente mais tempo a ser reparado. O MTTR é também uma óptima forma de avaliar o seu programa de manutenção e identificar áreas que precisam de ser melhoradas.
Tempo médio até à falha (MTTF)
O tempo médio até à falha(MTTF) é frequentemente confundido com o MTBF. Para sermos claros, o MTTF é o tempo médio que um ativo não reparável permanecerá em funcionamento antes de uma avaria. Esta métrica mede a vida útil total de um ativo antes de ser necessário substituí-lo.
O MTBF, em contrapartida, mede o período de tempo antes de um ativo precisar de ser reparado.
Horário de funcionamento
O tempo de funcionamento monitoriza a percentagem de tempo em que um ativo está operacional. É calculado dividindo o número total de minutos de disponibilidade da máquina pelo número total de minutos do dia de trabalho (ou da semana, mês ou ano). O tempo de funcionamento é uma métrica útil porque fornece uma visão rápida e geral da disponibilidade de um ativo.
Eficiência de produção
A eficiência da produção mede a eficácia com que uma organização utiliza os seus recursos disponíveis. Esta métrica é útil para fornecer informações sobre práticas de fabrico, gestão do fluxo de trabalho e desperdício. Também pode constituir um forte incentivo para as equipas fazerem melhorias - e pode encorajar as organizações a olharem mais atentamente para outras métricas, como o MTBF.
Como melhorar o MTBF
Existem algumas formas fundamentais de aumentar o MTBF de um ativo.
- Em primeiro lugar, certifique-se de que os seus dados são exactos, utilizando um sistema fiável, como um CMMS. São necessários muitos dados precisos e fiáveis para garantir as métricas mais actualizadas.
- Em seguida, ponha as suas métricas a trabalhar. Utilize o MTBF calculado para criar um plano de manutenção preventiva personalizado para cada ativo. Agora tem uma boa ideia de quando o seu equipamento deverá falhar, por isso planeie as acções de manutenção necessárias antes dessa altura.
- Quando o equipamento falha, é uma boa prática efetuar uma análise da causa principal (RCA). Se for feita corretamente, a análise da causa principal pode ajudá-lo a compreender o problema subjacente que está a provocar a falha do seu equipamento. Isto ajudá-lo-á a identificar exatamente as tarefas de manutenção que a sua equipa deve realizar para evitar futuras falhas.
- Finalmente, a implementação de um programa de manutenção preditiva é uma das melhores formas de melhorar o MTBF. A manutenção preditiva utiliza dados de monitoramento de condição para identificar falhas de activos nas fases iniciais - muito antes de estas conduzirem a uma avaria. A manutenção preditiva fornece um sistema de alerta precoce que protege contra a falha da máquina e melhora o tempo médio entre falhas.
Um bom CMMS - como o eMaint - pode ajudar a melhorar o MTBF, facilitando a recolha de dados, ajudando a definir prioridades de manutenção e analisando os dados de monitoramento de condição . O resultado é uma abordagem de manutenção preditiva simplificada que conduz a uma maior eficiência e a uma redução acentuada do tempo de inatividade.
Fale com um especialista para saber como um CMMS pode ajudar a controlar os KPIs de manutenção e melhorar as práticas de manutenção da sua equipa.
