MTBF: definizione e calcolo del tempo medio che intercorre fra i guasti

Il MTBF è un parametro di affidabilità molto importante per valutare la bontà delle attività di manutenzione e di facility management: calcolato generalmente in ore, il valore statistico può aiutare i responsabili della gestione e della manutenzione degli impianti a comprendere che cosa aspettarsi da un macchinario e capire meglio il suo funzionamento all’interno di un impianto.

Come detto, il Mean Time Between Failure misura un valore temporale (di solito espresso in ore) che equivale alla durata operativa di un impianto: si tratta pertanto di una metrica che conteggia il tempo tra due guasti e che è correlata in maniera diretta alla misura dell’affidabilità di un impianto o di un’attrezzatura.

Per ottenere ancora maggiore consapevolezza dall’uso del MTBF, spesso questo parametro è calcolato insieme ad altri due indicatori come il MTTR (Mean Time To Repair) e il MTTF (Mean Time To Failure), potenziando in questo modo la sua portata valutativa.

Per comprendere per quale motivo la valenza dell’MTBF sia ulteriormente amplificata con la valutazione congiunta del MTTR e del MTTF, è sicuramente utile comprendere di che cosa si tratta e perché la lettura congiunta di questi parametri può contribuire a migliorare la considerazione dell’efficienza aziendale.

Introdotto il MTBF, definiamo dunque il MTTR (Mean time To Repair, o Mean Time To Restore) come la manutenibilità di un asset o di un macchinario, comprendente il tempo necessario per:

• rilevare e segnalare il guasto;
• attendere il manutentore e i pezzi di ricambio ;
• effettuare la riparazione.

Contrariamente al MTBF, tanto più piccolo è il valore del MTTR di un asset, e maggiore è la sua manutenibilità.

Il terzo parametro da valutare è il MTTF(Mean Time To Failure), che esprime il tempo medio atteso prima che un macchinario o un impianto subiscano un arresto a causa di un guasto. Anche il MTTF è espresso in ordine di tempo e, di norma, in ore. Tuttavia, mentre il MTBF misura il tempo tra due guasti, il calcolo del MTTF prende in considerazione un solo guasto, con la conseguenza che questa misurazione è applicabile solamente ai componenti di un impianto che non possono essere oggetto di riparazione, ma solamente di sostituzione. Nell’ipotesi contraria, è preferibile monitorare il parametro del MTBF.

Si noti inoltre come il MTBF sia composto dalla somma di due tempi, MTTF e MTTR. Di fatti, se si verifica un guasto a un impianto al tempo t₁, ci vorrà un tempo t = MTTR perché venga completata la riparazione da parte di un tecnico, oltre a un tempo t = MTTF perché si giunga al guasto successivo al tempo t₂.

Il calcolo del MTBF si effettua dividendo il tempo totale di operatività (uptime) di un impianto per il numero di fermi macchina registrati nello stesso periodo.

La formula di calcolo è la seguente:

MTBF = Tempo Totale di operatività (uptime) / Numero totale di fermi macchina (numero di downtime)

Esempio calcolo MTBF

Per comprendere come si effettua il calcolo del MTBF, facciamo un semplice esempio. Ipotizziamo che un impianto sia progettato per lavorare in maniera continuativa per 10 ore al giorno, per 5 giorni alla settimana, per un totale di 50 ore.

MTBF = (Ore di operatività al giorno * Giorni di operatività) / N. di fermi macchina

MTBF = (10 * 50) / 1 = 50

Ovviamente il calcolo effettivo del MTBF non è mai così semplice, considerato che si assume in riferimento un periodo di tempo più lungo e, di conseguenza, si dovranno intuibilmente assumere diversi fermi macchina.

Per esempio, ipotizziamo che un impianto identico a quello che sopra abbiamo accennato operi per 10 ore al giorno, 5 ore alla settimana e subisca 3 fermi macchina nel periodo considerato: la prima interruzione dopo 22 ore di lavoro, con 4 ore necessarie per riparare il guasto; la seconda interruzione dopo 20 ore di lavoro, con 5 ore necessarie per riparare il guasto; la terza interruzione dopo 26 ore di lavoro, con 2 ore necessarie per riparare il guasto.

Con questi dati, il periodo totale di operatività dell’impianto nelle settimane considerate è pari a 68 ore. Considerato che il numero di fermi impianto è pari a 3, il dato sarà pari a 68 / 3 = 22,6.

Conclusa questa panoramica sul MTBF, cerchiamo di comprendere in che modo sia possibile migliorare l’indicatore e, dunque, la produttività di un impianto in termini di operatività.

In tal percorso di analisi, la prima operazione da fare è quella di rilevare in maniera efficace i dati utili per effettuare delle valutazioni di partenza: un software di manutenzione specifico sarà certamente in grado di rilevare e archiviare puntualmente i dati e organizzarli automaticamente.

Una volta effettuata la rilevazione dei dati, si potrà procedere con la pianificazione di una strategia di manutenzione preventiva sulla base di scelte guidate dai dati: investire in attività di manutenzione programmata potrà ridurre il numero di fermi macchina in maniera significativa.