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MTBF 與 MTTR:怎麼計算設備可靠度?

MTBF 是平均故障間隔時間,MTTR 是平均修復時間,兩者合起來決定設備的可用率。同樣的停機總時數,不同的故障模式對生產的影響可以差很多。

情境

A 機台和 B 機台這個月各停機 20 小時。主管說「一樣爛」。但你看了詳細記錄:A 機台停機 2 次,每次 10 小時;B 機台停機 20 次,每次 1 小時。

對生產來說,這兩台完全不一樣。B 機台的 20 次小故障打斷了 20 個生產節奏,換線和重新起動的損失遠超過停機時間本身。MTBF 和 MTTR 才能說清楚這件事。

公式

MTBF(平均故障間隔時間)= 總運轉時間 / 故障次數

MTTR(平均修復時間)= 總修復時間 / 故障次數

可用率(Availability)= MTBF / (MTBF + MTTR)

以上面的例子計算(假設月排班 720 小時):

  • A 機台:MTBF = (720-20)/2 = 350h,MTTR = 20/2 = 10h,可用率 = 350/(350+10) = 97.2%
  • B 機台:MTBF = (720-20)/20 = 35h,MTTR = 20/20 = 1h,可用率 = 35/(35+1) = 97.2%

可用率一樣,但 MTBF 差了 10 倍——B 機台的維護頻率是 A 的 10 倍,管理負擔完全不同。

指數可靠度模型

對於隨機失效模式,可靠度函數為:

R(t) = e^(-t/MTBF)

這個公式的意思是:設備運行 t 小時後還在正常運作的機率。

例子:MTBF = 500 小時的設備,運行 100 小時的可靠度:

R(100) = e^(-100/500) = e^(-0.2) ≈ 0.819 = 81.9%

設備目標設定建議

設備等級MTBF 目標MTTR 目標
關鍵設備(瓶頸站)> 500 小時< 2 小時
一般生產設備> 200 小時< 4 小時
非關鍵輔助設備> 100 小時< 8 小時

如何蒐集 MTBF/MTTR 數據

  1. 每次故障記錄:故障開始時間、修復完成時間、故障原因代碼
  2. 月底彙整:按設備計算 MTBF/MTTR 趨勢
  3. 追蹤趨勢:MTBF 下降 = 設備老化訊號;MTTR 上升 = 備品不足或技術能力問題

金句

「只看停機總時數就像只看體重——同樣 70 公斤的人,健康狀況可以差很多。MTBF 和 MTTR 才是設備的健康指標,告訴你問題發生在哪裡、有多嚴重。」

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