اهمیت سه شاخص MTBF ، MTTR و MTTF

تعریف و تحلیل شاخص عملکرد دارایی مانند MTBF ، MTTR و MTTF برای هر سازمان تجهیز محور و دارای عملیات وابسته به تجهیزات ضروری است. با محاسبه، دنبال کردن و تحلیل این KPI ها و همچنین اقدامات مناسب در جهت بهبود آن‌ها می‌توان زمان قابل بهره‌برداری یا آپتایم سازمان را به حداکثر و اختلالات را نیز به حداقل رساند.

در اکثر سازمان‌های تولیدی و تجهیز محور، پیگیری قابلیت اطمینان دارایی‌ها و تجهیزات یکی از چالش‌هایی است که مدیران و مهندسین نگهداری و تعمیرات با آن روبرو هستند. درحالی‌که شاخص‌های کلیدی خرابی یا شکست می‌توانند در این زمینه بسیار مفید و مؤثر باشند، برای به‌کارگیری صحیح و مناسب از آن‌ها، باید آن‌ها را کاملاً بفهمیم، تمایز و نحوه محاسبه آن‌ها را به‌خوبی یاد بگیریم و ببینیم که هرکدام در مورد دارایی‌های ما چه چیزی را عنوان می‌کنند.

با توجه به حجم سؤالات و ابهامات مطرح‌شده در مورد این سه شاخص کلیدی نگهداری و تعمیرات، تصمیم گرفتیم محتوای ساده‌ای را در این خصوص ایجاد کنیم که به شما کمک می‌کند از اشتباهات محاسباتی و تحلیلی تا حد زیاد جلوگیری کنید و همچنین عملکرد تجهیزات را با به‌درستی محاسبه و کنترل کنید.

اما قبل از اینکه به شرح هر یک از این شاخص‌ها بپردازیم و این سؤال مطرح شود که از کدام‌یک از این سه شاخص برای ردیابی خرابی‌ها و یا شکست‌ها استفاده کنیم باید تعریف درست شکست و خرابی را کاملاً درک کنیم.

خرابی یا شکست که در درجات مختلفی به وقوع می‌پیوندد، به این معنی است که یک سیستم، مؤلفه یا دستگاه دیگر نمی‌تواند نتایج دلخواه مدنظر و کارکردهای در حد استاندارد را برآورده کند، پس تنها اتفاقی که می‌تواند تجهیز را از عملکرد مطابق با استاندارد موردنیاز کاربرانش متوقف نماید، خرابی تجهیز و وضعیت شکست آن است.

مدیریت صحیح خرابی از طریق محاسبه و تحلیل سه شاخص MTBF ، MTTR و MTTF که باید موردبررسی قرار گیرند، ایجاد می‌شود.دانستن این شاخص‌ها باعث می‌شود تا حدس و گمان و توانمندسازی مدیران و کارشناسان نگهداری و تعمیرات با داده‌های موردنیاز برای تصمیم‌گیری آگاهانه صورت گیرد.

اهمیت داده‌های محاسبه سه شاخص MTBF ، MTTR و MTTF

اگرچه جمع‌آوری و ضبط اطلاعات و داده‌های مربوط به نگهداری و تعمیرات دشوار و خسته‌کننده است، اما بخش اساسی و مهم در بهبود عملیات و نگهداری و تعمیرات جمع‌آوری داده‌های صحیح هستند وجمع‌آوری داده‌های نادرست می‌تواند باعث بسیاری از مشکلات شود. تکنسین‌های نگهداری و تعمیرات بعضی‌اوقات ممکن است یک یا چند مورد را در گزارش اشتباه بنویسند که این می‌تواند منجر به داده‌های ناقص و مشکلات بالقوه و در برخی موارد برنامه‌ریزی اشتباه شود.
اگر داده‌ها نادرست باشند، شاخص‌های عملکردی خرابی شما در ارتباط با اطلاع‌رسانی در مورد تصمیم‌گیری بهبود عملیات بی‌فایده است. از این بدتر، اگر شما از اینکه اطلاعات و داده‌های غیرقابل اطمینان هستند بی‌خبر باشید، ممکن است درنهایت تصمیمات عملیاتی بگیرید که درواقع می‌تواند علیه تولید و استراتژی نگهداری و تعمیرات باشد.

اکنون‌که قصد دارید سه شاخص MTBF ، MTTR و MTTF را محاسبه و تحلیل کنید، روی عواملی که باید به‌درستی آن‌ها را محاسبه کنید، تمرکز کنید.

تعریف متوسط زمان تعمیر یا شاخص MTTR

شاخص MTTR یا Mean Time to Repair که فارسی شده آن متوسط زمان تعمیر است، به مدت‌زمان لازم برای تعمیر سیستم و بازیابی آن به عملکرد مورد انتظار و قابلیت‌های کامل و استاندارد اشاره دارد.

زمان شاخص MTTR با شروع عملیات ترمیم آغاز می‌شود و تا زمان عملیات ادامه می‌یابد. این زمان شامل زمان تعمیر، دوره تست و آزمایش و بازگشت به شرایط عملیاتی عادی است یا به عبارتی شامل زمان اطلاع‌رسانی، تشخیص، آماده‌سازی و زمان صرف شده برای تعمیر واقعی و همچنین سایر فعالیت‌های موردنیاز برای اینکه تجهیزات، زیرمجموعه و همچنین آیتم قابل نگهداری و تعمیر را دوباره بتوان برای شرایط کاری قبل از خرابی به کار گرفت.

این شاخص کلیدی نگهداری و تعمیرات در استاندارد ISO/TR 12489 به Mean Time To Restoration یا متوسط زمان‌ترمیم تغییر پیداکرده است، تفاوت این دو در این است که MTTR با توجه به استاندارهای ISO 14224 و ISO 20815، در آن زمان تشخیص خرابی در نظر گرفته نشده است و نزدیک به صفر است (درواقع زمان واقعی صرف شده برای تشخیص خرابی مشخص و قابل جمع‌آوری نیست) اما در MTTRes زمان تشخیص خرابی در محاسبات در نظر گرفته‌شده است.در مجموع  این دو کاملاً مشابه هستند و به جای هم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

محاسبه شاخص MTTR

برای محاسبه شاخص MTTR ، کل زمان تعمیرات را به تعداد کل تعمیرات یا همان تعداد فعالیت‌های تعمیراتی انجام‌شده در یک بازه ‌زمانی مشخص تقسیم کنید.

چند نکته که باید به آن‌ها توجه کنید:

• به‌طورمعمول، هر نمونه از خرابی یا شکست، شدت متفاوتی خواهد داشت.بنابراین برخی از خرابی‌ها روزها به تعمیر نیاز دارند درحالی‌که برخی دیگر فقط چند دقیقه طول می‌کشد تا رفع شوند. ازاین‌رو شاخص MTTR میانگین آنچه انتظار می‌رود را به ما نشان می‌دهد.
• برای به دست آوردن نتایج قابل‌اعتماد، مهم است که هرگونه تعمیر توسط افراد ذیصلاح و آموزش‌دیده انجام شود که بتوانند رویه‌های مشخصی را دنبال کنند.
• هر سیستم نگهداری و تعمیرات پویا و کارآمد همیشه باید به دنبال چگونگی کاهش MTTR تا حد ممکن باشد. این کار از چند طریق مختلف قابل انجام است که شرح این موارد، از حوصله این مطلب خارج است.

مزایای شاخص MTTR

شاخص متوسط زمان تعمیر برای تجهیزات بحرانی، می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر سودآوری سازمان داشته باشد.طولانی شدن مدت‌زمان تعمیر سیستم یا تجهیزات مطلوب نیست زیرا می‌تواند تأثیر بسیار ناخوشایندی بر نتایج کسب‌وکار داشته باشد و به معنای ضایعات محصول، سفارشات ازدست‌رفته و از دست رفتن اعتبار و روابط تجاری سازمان باشد.

درک شاخصMTTR ابزاری مهم برای هر سازمان تولیدی و تجهیز محور است زیرا به شما می‌گوید که چگونه می‌توانید به مشکلات خود با دارایی خود پاسخ دهید و  آن‌ها را ترمیم کنید.

مدیران و مهندسین نگهداری و تعمیرات می‌توانند از شاخصMTTR برای آگاهی از تصمیمات مدیریت نگهداری و تعمیرات مانند موارد زیر استفاده کنند

• چه موقع تعمیر یا جایگزینی دارایی‌ها انجام شود؟
• مقدار قطعات و موجودی موجود در دسترس چقدر باشد؟
• خرید تجهیزات جدید چه زمانی باید انجام شود؟

تعریف متوسط زمان بین خرابی یا شاخص MTBF

دومین شاخص که برای شکست‌ها یا خرابی‌ها تعریف می‌شود، میانگین زمان بین خرابی است.MTBF که مختصرشده Mean Time Between Failure است، می‌تواند زمان پیش‌بینی‌شده‌ای را بین خرابی قبلی یک سیستم مکانیکی، برقی، ابزار دقیق و سایر سیستم‌ها و خرابی بعدی در هنگام کار عادی را اندازه‌گیری کند. به عبارت ساده‌تر، شاخص MTBF به شما کمک می‌کند تا پیش‌بینی کنید که از یک دارایی چه مدت می‌توان بهره‌برداری کرد قبل از اینکه یک اتفاق برنامه‌ریزی نشده فنی یا خرابی در آن ایجاد شود.

نام این شاخص مهم در استاندارد ISO14224 ویرایش ۲۰۱۶ به METBF یا Mean Elapsed Time Between Failure تغییر کرده است اما در نحوه محاسبه و توضیحات آن تغییری ایجاد نشده است.

در مورد این شاخص به‌طور مفصل در سه مطلب جداگانه، محتوا ارائه‌شده است که می‌توانید از طریق لینک‌های زیر این مطالب را دنبال کنید.

همان‌طور که در مطلب نکات کلیدی شاخص MTBF صحبت کردیم، این شاخص برای سیستم یا دارایی‌هایی اندازه‌گیری می‌شود که قابلیت تعمیر دارند و برای توقفات ناشی از نگهداری و تعمیرات پیش کنشی مانند نت پیشگیرانه، فالت ها یا خطاهای کوتاه‌مدت که منجر به تعمیر نمی‌شوند، در نظر گرفته نمی‌شود.

بنابراین، درحالی‌که شاخص MTTR در دسترس بودن یا قابلیت دسترسی را اندازه‌گیری می‌کند، شاخص MTBF در دسترس بودن و قابلیت اطمینان را اندازه‌گیری می‌کند. هرچه شاخص MTBF بزرگ‌تر باشد، احتمال اینکه سیستم به مدت طولانی به کار خود ادامه دهد و دچار خرابی یا شکست بعدی نشود، بیشتر خواهد بود.

محاسبه شاخص MTBF

بر اساس فرمول ریاضی، می‌توان با استفاده از زمان کل تقسیم‌بر تعداد خرابی‌ها در یک دوره زمانی مشخص متوسط زمان بین خرابی را محاسبه کرد.زمان کل، از جمع آپتایم و زمان خاموشی به دست می‌آید اما نکته در اینجاست که منظور از زمان خاموشی فقط زمان‌های برنامه‌ریزی نشده نگهداری و تعمیرات است و سایر زمان‌ها را در محاسبه ترتیب اثر نمی‌دهیم.

در نظر داشته باشید، به‌غیراز شرایط طراحی دارایی یا سیستم که می‌تواند بر این شاخص کلیدی اثرگذار باشد، فاکتورهای متداول دیگری نیز وجود دارند که تمایل دارند بر شاخص MTBF سیستم‌ها تأثیر بگذارند.یکی از مهم‌ترین این عوامل، اثر متقابل انسان است. به‌عنوان‌مثال: MTBF پایین نیز می‌تواند نشانگر بهره‌برداری ناقص از یک دارایی توسط اپراتورهای آن، همراه با یک کار تعمیراتی ضعیف درگذشته باشد.

نکته قابل‌تأمل اینکه بسیاری از منابع و اساتید به این موضوع اشاره‌کرده‌اند که MTBF از تقسیم آپتایم به تعداد خرابی به دست می‌آید اما موضوعی که وجود دارد، استانداردهای ISO14224 و ISO12489 شاخص MTBF را از تقسیم آپتایم و زمان خاموشی نگهداری و تعمیرات برنامه‌ریزی نشده که همان زمان‌های تعمیر است به تعداد خرابی آیتم‌های قابل تعمیر مطرح کرده‌اند.

مزایای شاخص MTBF

MTBF یک نشانگر مهم در مهندسی قابلیت اطمینان است و  اینکه این شاخص ریشه در صنعت هوانوردی دارد، جایی که شکست یا خرابی هواپیما می‌تواند منجر به تلفات انسانی شود.

برای دارایی‌های مهم مانند هواپیما، تجهیزات ایمنی و بسیاری از دارایی‌های دیگر، MTBF شاخص مهمی برای محاسبه عملکرد مورد انتظار است. بنابراین، تولیدکنندگان تجهیزات از آن به‌عنوان یک معیار و سنجه قابلیت اطمینان کمی و نیز یک ابزار کلیدی در مراحل طراحی و تولید بسیاری از محصولات خود استفاده می‌کنند و امروزه معمولاً از آن در طراحی سیستمهای مکانیکی و الکترونیکی، عملیات ایمن‌سازی کارخانه، تهیه محصول و سایر موارد نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد.

این شاخص تا حدی کلیدی و مهم شده است که حتی افراد و سازمان‌ها در تصمیمات خرید و مقایسه چندین برند از یک ماشین یا تجهیز خاص از این شاخص استفاده می‌کنند و معیار مهمی در انتخاب آن‌ها به‌حساب می‌آید.

اگرچه MTBF، نگهداری و تعمیرات برنامه‌ریزی‌شده را در نظر نمی‌گیرد، اما هنوز هم می‌تواند برای مواردی مانند محاسبه دفعات بازرسی‌ها برای تعویض‌های پیشگیرانه به کار گرفته شود.

به‌طورکلی شاخص MTBF دارای ۶ کاربرد اصلی است که به شرح زیر می‌باشند و در اینفوگرافیک کاربردهای شاخص MTBF در مورد آن‌ها به‌اختصار توضیح دادیم:

1. تعیین فرکانس فعالیت جستجوی شکست استفاده می‌باشد.
2. جهت خرید دو قطعه متفاوت که برای کاربرد مشابهی باید انتخاب شوند.
3. برای کمک در تصمیم‌گیری در مورد حالات شکست که فقط دارای پیامدهای عملیاتی و غیرعملیاتی هستند.
4. در راستای ارزیابی راندمان کلی برنامه نگهداری و تعمیرات مورداستفاده قرار می‌گیرد.
5. برای کمک در تعیین میزان مطلوب دسترس‌پذیری یک ابزار محافظ به کار گرفته می‌شود.
6. برای بررسی اصلاحات پیشنهادی درزمینه طراحی استفاده می‌شود.

تعریف متوسط زمان خرابی یا شاخص MTTF

Mean Time to Failure که اختصار آن MTTF نامیده می‌شود، برابر با مقدار متناوب شکست است که بر اساس این تعریف، تمامی توقفات فنی اعم از توقفات ناشی از خرابی قطعه یا تجهیزات، فالت ها یا خطاهای تجهیزات که کوتاه‌مدت است و توقفاتی که قابلیت تعمیر برای آن‌ها وجود ندارد، در محاسبه این شاخص ترتیب اثر داده خواهند شد.

در صنعت تولید، شاخص MTTF یکی از معیارهای رایجی است که معمولاً برای ارزیابی قابلیت اطمینان محصولات تولیدی استفاده می‌شود. شاخص متوسط زمان شکست یا خطای سیستم همانند شاخص متوسط زمان بین خرابی‌ یا MTBF است با این تفاوت که مدت‌زمان تعمیر و خاموشی در این شاخص محاسبه نمی‌شود. درواقع در شاخص MTBF یا متوسط زمان بین خرابی‌ها برای محاسبه زمان کل، زمان‌های آپتایم و خاموشی برنامه‌ریزی نشده نگهداری و تعمیرات را جمع می‌کردیم درصورتی‌که در این شاخص برای محاسبه زمان کل فقط آپتایم را در نظر می‌گیریم و زمان‌های خاموشی، در نظر گرفته نمی‌شوند.

همان‌طور که در شاخص قبل یا همانMTBF گفتیم، این شاخص فقط  برای توقفات ناشی از خرابی تجهیزاتی که قابلیت تعمیر برای آن‌ها وجود داشت، محاسبه می‌شد اما در شاخص MTTF تمامی توقفات فنی در محاسبه در نظر گرفته می‌شوند.

محاسبه شاخص MTTF

شاخص متوسط زمان خرابی یا شکست از نسبت مجموع زمان قابل بهره‌برداری یا آپتایم به تعداد خرابی یا شکست و خطاهای سیستم به دست می‌آید.

در نظر داشته باشید که تنها راه مطمئن برای افزایش MTTF جستجوی دارایی‌ها یا تجهیزات باکیفیت بالاتر است که از مواد باکیفیت و بادوام بیشتری ساخته‌شده‌اند.

یادآوری می‌شود در محاسبه این شاخص زمان ازکارافتادگی و تعمیر در نظر گرفته نمی‌شود.

مزایای شاخص MTTF

به‌طورمعمول، شاخص MTTF برای مهندسین قابلیت اطمینان وقتی مهم است که آن‌ها باید تخمین بزنند که چه اجزایی به‌عنوان بخشی از تجهیزات بزرگ‌تر دوام می‌آورند و دچار شکست نمی‌شوند.این موضوع به‌ویژه در مواردی که کل فرآیند سازمان و تجارت نسبت به خرابی تجهیزات موردنظر حساس است، از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شود.
در چنین مواردی،MTTF باهدف به حداکثر رساندن طول عمر دارایی، به شاخص اصلی قابلیت اطمینان تجهیزات تبدیل می‌شود و درنهایت MTTF کوتاه‌تر به معنای خرابی بیشتر و اختلالات بیشتر است.

MTTF یک شاخص کلیدی در نگهداری و تعمیرات است که از آن می‌توان برای تخمین طول عمر محصولاتی و تجهیزاتی که قابل‌ترمیم یا تعمیر نیستند، استفاده کرد. نمونه‌های متداول این محصولات و تجهیزات برخی از بردهای الکتریکی، لامپ‌های روشنایی در خانه‌ها و دفاتر است.

کمپرسوری در یک بازه زمانی۶ماهه دارای۲۳۳۰ساعت زمان بهره‌برداری بوده، همچنین در این دوره ۵۰۰ساعت در حالت آماده‌باش یا  standby بوده است، سوابق نشان می‌دهد که در زمان standby، هنگامی‌که کمپرسور مطابق با برنامه، تحت بازرسی و تست قرارگرفته است،۳ تعمیر اصلاحی به مجموع  ۸ ساعت بر روی آن انجام‌شده است(۵۰۰ساعت بدون احتساب۸ساعت تعمیر).این تجهیز در این زمان تقویمی،۲۰ساعت به دلیل سرویس‌های دوره‌ای و برنامه‌های نگهداری و تعمیرات پیشبینانه و پیشگیرانه متوقف‌شده و همچنین سوابق نشان‌دهنده ۱۸ توقف فنی به مجموع ۴۲ساعت برای کمپرسور وجود دارد که منجر به تعمیرات و رفع عیب سیستم شده است و همچنین ۲۰خطا یا عیب سیستم کنترل به مجموع ۱ ساعت در این تجهیز داشته‌ایم.

صحبت پایانی

یکی از مهم‌ترین اولویت‌های مدیران و مهندسین نگهداری و تعمیرات، اطمینان از حداکثر دسترسی عملیاتی تجهیزات و همچنین ایمن و کارآمد نگه‌داشتن دارایی‌ها است. دانستن محاسبات و استفاده از شاخص‌ها و معیارهای خرابی، متخصصان نگهداری و تعمیرات را قادر می‌سازد تا با دقت بیشتر تعیین کنید که یک دارایی مهم و حیاتی به‌احتمال‌زیاد چگونه از کار می‌افتد و خراب می‌شود.
بر اساس یافته‌های خود، آن‌ها می‌توانند به تدوین استراتژی‌های بهتر مدیریت نگهداری و تعمیرات و دارایی‌های فیزیکی بپردازند و فرایندهای نگهداری کلی خود را بهبود بخشند.

با محاسبه شاخص‌های خرابی و نگهداری برنامه‌ریزی‌شده بر اساس نتایج آن‌ها، می‌توان وابستگی سازمان خود را به نت واکنشی کاهش داد و این وابستگی را به سمت نگهداری و تعمیرات پیش کنشی و نگهداری و تعمیرات برنامه‌ریزی‌شده حرکت داد که این تنها چیزی است که برای تحریک رشد تجاری یک سازمان تولیدی و تجهیز محور لازم است.