Wichtigste Erkenntnisse
Kurzantwort: Ausfallrate und MTBF sind zwei Arten, dasselbe auszudrücken, die Zuverlässigkeit, aus entgegengesetzten Richtungen. Die Ausfallrate gibt an, wie häufig ein Asset pro Zeiteinheit ausfällt (Ausfälle pro Stunde, pro Jahr). MTBF
Die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) ist die durchschnittliche Betriebszeit zwischen Ausfällen. Bei konstanter Ausfallrate sind sie Kehrwerte: MTBF ist ungefähr 1 geteilt durch die Ausfallrate. Die Ausfallrate betont die Häufigkeit; die MTBF betont das Intervall zwischen Ausfällen.
Es sind zwei Blickwinkel derselben Zuverlässigkeit. Für das Gegenstück in Bezug auf Reparaturzeit siehe MTBF vs MTTR.
Die Ausfallrate ist die Häufigkeit, mit der ein Asset pro Zeiteinheit ausfällt, also wie oft Ausfälle auftreten.
Sie wird als Ausfälle pro Zeiteinheit ausgedrückt (Ausfälle pro Stunde, pro Million Stunden, pro Jahr) und beantwortet die Frage: Wie häufig geht dieses Ding kaputt?
Eine höhere Ausfallrate bedeutet häufigere Ausfälle; eine niedrigere Ausfallrate bedeutet ein zuverlässigeres Asset, das seltener ausfällt.
Die Ausfallrate ist eine natürliche Art, über Zuverlässigkeit nachzudenken, wenn Sie sich für die Häufigkeit interessieren, wie viele Ausfälle in einem Zeitraum zu erwarten sind und wie oft Sie mit einer Störung rechnen müssen.
Sie ist auch die Grundlage der Zuverlässigkeitstechnik und der bekannten Badewannenkurve, die beschreibt, wie sich die Ausfallrate über die Lebensdauer eines Assets verändert (anfangs hoch durch Frühausfälle, während der Nutzungsphase niedrig und konstant, am Ende steigend durch Verschleiß).
Die Ausfallrate ist die Häufigkeits-Perspektive der Zuverlässigkeit: wie oft, pro Zeiteinheit, fällt das Asset aus.
MTBF, die mittlere Zeit zwischen Ausfällen, ist die durchschnittliche Betriebszeit zwischen aufeinanderfolgenden Ausfällen eines reparierbaren Assets. Sie beantwortet eine verwandte, aber anders formulierte Frage: Wie lange läuft das Asset im Durchschnitt zwischen Ausfällen?
Berechnet als gesamte Betriebszeit dividiert durch die Anzahl der Ausfälle, wird die MTBF in Zeit ausgedrückt (Stunden zwischen Ausfällen), und eine höhere MTBF bedeutet ein zuverlässigeres Asset, das länger zwischen Störungen läuft.
MTBF ist eine natürliche Betrachtungsweise der Zuverlässigkeit, wenn Sie sich für das Intervall interessieren, wie lange Sie im Schnitt einen Lauf vor dem nächsten Ausfall erwarten können.
Sie ist weit verbreitet, weil die Zeit-zwischen-Formulierung für die Wartungsplanung intuitiv ist: Eine MTBF von 1.000 Stunden sagt Ihnen, dass Sie ungefähr mit einem Ausfall alle 1.000 Betriebsstunden rechnen sollten.
MTBF ist die Intervall-Perspektive der Zuverlässigkeit: wie viel Zeit im Durchschnitt zwischen Ausfällen liegt.
Der klare Unterschied ist, dass die Ausfallrate die Häufigkeit (Ausfälle pro Zeiteinheit) misst, während die MTBF das Intervall (Zeit zwischen Ausfällen) misst, zwei Perspektiven auf dieselbe zugrunde liegende Zuverlässigkeit aus entgegengesetzten Richtungen.
Sie sind mathematisch verknüpft: Für ein Asset mit konstanter Ausfallrate (der stetige, nutzbare Lebensabschnitt der Badewannenkurve) ist die MTBF der Kehrwert der Ausfallrate. MTBF entspricht etwa 1 geteilt durch die Ausfallrate.
Eine Ausfallrate von einem Ausfall pro 1.000 Stunden entspricht einer MTBF von 1.000 Stunden; verdoppelt sich die Ausfallrate, halbiert sich die MTBF.
Sie sind also nicht wirklich konkurrierende Kennzahlen, sondern zwei Ausdrücke desselben: die eine betont wie oft (Häufigkeit), die andere wie lange dazwischen (Intervall).
Die Wahl zwischen ihnen ist oft lediglich eine Frage der Formulierung und der Zielgruppe oder Aufgabe: Ausfallrate für die Zuverlässigkeitstechnik und statistische Arbeiten, MTBF für Wartungsplanung und Kommunikation.
Wichtig ist, dass die Kehrwertbeziehung nur dann sauber gilt, wenn die Ausfallrate konstant ist; ändert sich die Ausfallrate über die Lebensdauer des Assets, ist die einfache Beziehung nur eine Näherung.
Ein Asset sammelt 10.000 Betriebsstunden und hat in dieser Zeit 10 Ausfälle. Die Ausfallrate ist 10 Ausfälle geteilt durch 10.000 Stunden, also 0,001 Ausfälle pro Stunde (oder ein Ausfall pro 1.000 Stunden).
Die MTBF ist der Kehrwert: 10.000 Stunden geteilt durch 10 Ausfälle, also 1.000 Stunden zwischen Ausfällen.
Die gleiche Zuverlässigkeit, zwei Zahlen: eine Ausfallrate von 0,001 pro Stunde oder eine MTBF von 1.000 Stunden, und tatsächlich ist die MTBF gleich 1 geteilt durch 0,001, also 1.000, die Kehrwert-Beziehung gilt, weil die Ausfallrate ungefähr konstant ist.
Verbessern Sie nun die Zuverlässigkeit des Assets so, dass es halb so oft ausfällt: Die Ausfallrate sinkt auf 0,0005 pro Stunde und die MTBF verdoppelt sich auf 2.000 Stunden.
Ob Sie also sagen, die Ausfallrate habe sich halbiert, oder die MTBF habe sich verdoppelt, Sie beschreiben dieselbe Verbesserung aus zwei Richtungen. Die Häufigkeits- und die Intervall-Perspektive sind reziproke Ausdrücke einer Zuverlässigkeit.
Weil sie zwei Sichtweisen derselben Sache sind, geht es bei der Wahl vor allem um Formulierung und Kontext.
Die Ausfallrate wird in der Zuverlässigkeitstechnik und in statistischen Zuverlässigkeitsanalysen bevorzugt, wo die Häufigkeitsperspektive natürlich zu Wahrscheinlichkeitsmodellen, der Badewannenkurve und der Kombination von Komponenten-Zuverlässigkeiten passt (Ausfallraten addieren sich in bestimmten Konfigurationen).
MTBF wird in der Wartungsplanung und im Management-Reporting bevorzugt, weil die intuitive Zeit-zwischen-Formulierung leichter handhabbar und erklärbar ist.
Beide sind gleichermaßen gültig, und ein zuverlässigkeitsbewusster Betrieb verwendet das, was passt: Ausfallrate für die ingenieurmäßige Analyse, MTBF für den Wartungsplan und den Bericht an das Management.
Einziger Vorbehalt ist Konsistenz: Stellen Sie sicher, dass allen klar ist, welche Kennzahl verwendet wird und dass die zugrunde liegende Definition eines Ausfalls sowie die Basis der Betriebszeit dieselben sind, denn eine voneinander abweichende Ausfallrate und MTBF beruhen meist auf inkonsistenten Definitionen, nicht auf einem anderen Verhalten des Assets.
Ausfallrate und MTBF messen beide die Zuverlässigkeit, die den Verfügbarkeitsfaktor der OEE bestimmt. Eine höhere Ausfallrate (niedrigere MTBF) bedeutet häufigere Störungen und mehr ungeplante Ausfallzeiten, den größten Verfügbarkeitsverlust.
Sie sind die Häufigkeits- und Intervall-Perspektiven derselben Zuverlässigkeit, die zusammen mit der Reparaturzeit (MTTR) die Verfügbarkeit bestimmt, wie in Verfügbarkeit vs. Zuverlässigkeit beschrieben.
Die Reduktion der Ausfallrate beziehungsweise die Erhöhung der MTBF verbessert direkt die Verfügbarkeit, indem die Häufigkeit von Ausfällen verringert wird, und ist der Hebel der Zuverlässigkeit (im Gegensatz zum Wartbarkeits-Hebel schnellerer Reparaturen) in Zuverlässigkeit vs. Wartbarkeit.
Unabhängig von der gewählten Formulierung verringert eine Verbesserung die ungeplanten Ausfallzeiten, die die sechs großen Verluste dominieren. Ausfallrate und MTBF sind zwei Möglichkeiten, die Zuverlässigkeit zu messen, von der die OEE-Verfügbarkeit abhängt.
Fabrico berechnet die Zuverlässigkeit aus den erfassten Ausfall- und Ausfallzeitereignissen, egal ob Sie sie als Ausfallrate (wie oft) oder als MTBF (wie lange dazwischen) lesen möchten, beides ergibt sich aus denselben protokollierten Daten, die bestimmten Assets zugeordnet sind.
Zu sehen, wie oft jedes Asset ausfällt, neben seiner Live-OEE, macht die Anlagen sichtbar, deren Ausfallrate steigt, bevor es ein großes Verfügbarkeitsproblem wird, und bestätigt, ob eine Zuverlässigkeitsverbesserung tatsächlich die Ausfallhäufigkeit reduziert hat.
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Die Ausfallrate gibt an, wie häufig ein Asset pro Zeiteinheit ausfällt (Ausfälle pro Stunde oder Jahr). MTBF (mittlere Zeit zwischen Ausfällen) ist die durchschnittliche Betriebszeit zwischen Ausfällen. Bei konstanter Ausfallrate ist die MTBF der Kehrwert der Ausfallrate. Die Ausfallrate betont die Häufigkeit; die MTBF betont das Intervall.
Bei konstanter Ausfallrate ist die MTBF der Kehrwert der Ausfallrate: MTBF entspricht etwa 1 geteilt durch die Ausfallrate. Eine Ausfallrate von einem Ausfall pro 1.000 Stunden entspricht einer MTBF von 1.000 Stunden. Sie sind zwei reziproke Blickwinkel derselben Zuverlässigkeit aus entgegengesetzten Richtungen.
Die Ausfallrate wird in der Zuverlässigkeitstechnik und in der statistischen Arbeit bevorzugt, wo die Häufigkeitsperspektive zu Wahrscheinlichkeitsmodellen, der Badewannenkurve und der Kombination von Komponenten-Zuverlässigkeiten passt. MTBF wird in der Wartungsplanung und Kommunikation bevorzugt, weil die intuitive Zeit-zwischen-Formulierung leichter praktikabel ist.
Nur bei konstanter Ausfallrate, also im stabilen Nutzungsabschnitt der Badewannenkurve. In der Anfangsphase (Frühausfälle) oder im Verschleißstadium ändert sich die Ausfallrate über die Zeit, sodass die einfache Beziehung MTBF = 1 / Ausfallrate nur eine Näherung ist.
Beide messen die Zuverlässigkeit, die den Verfügbarkeitsfaktor der OEE bestimmt. Eine höhere Ausfallrate (niedrigere MTBF) bedeutet häufigere Störungen und mehr ungeplante Ausfallzeiten, den größten Verfügbarkeitsverlust. Die Reduktion der Ausfallrate bzw. die Erhöhung der MTBF verbessert direkt die Verfügbarkeit.
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