Thời Gian Hoạt Động Trung Bình giữa Các Lần Hỏng Hóc (MTBF): Vai trò, công thức tính

Thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) là một trong những chỉ số được công nhận rộng rãi nhất nhưng lại ít được hiểu rõ nhất trong hoạt động bảo trì và độ tin cậy. Các nhà sản xuất trích dẫn nó như một sự đánh giá về sản phẩm của họ và ngành công nghiệp sử dụng nó như một thước đo thành công. Dưới đây, chúng ta sẽ thảo luận về cách tính MTBF, thách thức MTBF cần lưu ý và cách cải thiện MTBF của bạn.

I. Thời gian hoạt động trung bình giữa các lần hỏng hóc MTBF là gì?

1. Khái niệm

Thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (Mean Time Between Failure - MTBF) là dự đoán về thời gian giữa các lần hỏng hóc bẩm sinh của một bộ phận máy móc trong giờ hoạt động bình thường. Nói cách khác, MTBF là thước đo bảo trì, được biểu thị bằng giờ, cho biết thời gian một thiết bị hoạt động mà không bị gián đoạn. Điều quan trọng cần lưu ý là MTBF chỉ được sử dụng cho các hạng mục có thể sửa chữa được và là một công cụ giúp lập kế hoạch cho những trường hợp không thể tránh khỏi việc sửa chữa thiết bị quan trọng. Xem thêm: Bảo trì là gì? Quản lý bảo trì máy móc thiết bị trong môi trường công nghiệp

2. Mối quan hệ giữa MTBF và kế hoạch bảo trì

MTBF là một yếu tố quan trọng trong việc xác định kế hoạch bảo trì. Cụ thể:

• Khi MTBF cao: Thường là hàng ngàn giờ hoặc thậm chí hàng triệu giờ. Nếu MTBF của một thiết bị hoặc hệ thống cao, có nghĩa rằng nó hoạt động ổn định trong một khoảng thời gian dài trước khi gặp sự cố. Trong trường hợp này, có thể xem xét áp dụng kế hoạch bảo trì dự đoán hoặc bảo trì dự đoán, nơi các hoạt động bảo trì được thực hiện trước khi sự cố xảy ra để đảm bảo rằng MTBF vẫn duy trì ở mức cao.

• Khi MTBF thấp: MTBF thấp thường là dưới một trăm giờ hoặc thậm chí là vài chục giờ. Nếu MTBF thấp, tức là thiết bị gặp sự cố hoặc hỏng hóc thường xuyên, việc áp dụng kế hoạch bảo trì dự đoán có thể không hiệu quả. Trong trường hợp này, doanh nghiệp có thể cân nhắc áp dụng bảo trì sửa chữa hoặc bảo trì khắc phục để sửa chữa thiết bị sau khi sự cố đã xảy ra.

Sự hiểu biết về MTBF và mối quan hệ của nó với kế hoạch bảo trì giúp doanh nghiệp quản lý tài sản một cách hiệu quả, đảm bảo sự liên tục của hoạt động và tối ưu hóa nguồn lực bảo trì.

3. Ưu điểm và Hạn chế của MTBF

Ưu điểm của MTBF:

• Đo lường độ tin cậy: MTBF cho phép đo lường mức độ tin cậy của máy móc, thiết bị hoặc hệ thống. Điều này giúp doanh nghiệp hiểu được khả năng hoạt động liên tục và tránh sự cố.

• Lên kế hoạch bảo trì: Dựa vào giá trị MTBF, doanh nghiệp có thể lên kế hoạch bảo trì một cách hiệu quả, đảm bảo rằng máy móc được duy trì trong tình trạng tốt nhất.

• Tiết kiệm chi phí: MTBF giúp tránh sự cố và gián đoạn sản xuất, từ đó tiết kiệm chi phí sửa chữa khẩn cấp và thay thế máy móc.

Hạn chế của MTBF:

• Dựa vào quá khứ: MTBF dựa vào lịch sử sự cố, không thể dự đoán chính xác tương lai. Điều này có thể dẫn đến sự cố bất ngờ nếu không có biện pháp bảo trì phòng ngừa.

• Không tính toán thời gian sửa chữa: MTBF chỉ tính thời gian giữa các lần hỏng hóc, không tính thời gian cần thiết để sửa chữa sau khi sự cố xảy ra.

• Không quyết định nguyên nhân hỏng hóc: MTBF không giúp xác định nguyên nhân cụ thể của sự cố, chỉ cho biết thời gian giữa các sự cố.

• Không thích hợp cho các thiết bị phức tạp: Đối với các hệ thống phức tạp, có thể có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy, và MTBF không đủ để đánh giá mức độ này.

• Yêu cầu dữ liệu lớn: Để tính toán MTBF chính xác, cần phải có số lượng lớn dữ liệu về các sự cố và thời gian giữa chúng.

4. Thách thức trong việc sử dụng MTBF

Tính toán MTBF có thể gặp khó khăn do một số yếu tố, bao gồm:

• Tính sẵn có của dữ liệu: Một trong những thách thức lớn nhất trong việc tính toán MTBF là tính sẵn có và chất lượng của dữ liệu. Để tính toán MTBF, cần có dữ liệu về số lần hỏng hóc và thời gian hoạt động của hệ thống hoặc bộ phận. Nếu dữ liệu này không có sẵn hoặc có chất lượng kém thì việc tính toán chính xác MTBF có thể gặp khó khăn.

• Hệ thống phức tạp: Trong các hệ thống phức tạp có nhiều thành phần, việc xác định thành phần cụ thể gây ra lỗi có thể là một thách thức. Điều này có thể gây khó khăn cho việc tính toán chính xác MTBF cho từng thành phần riêng lẻ.

• Khung thời gian: Khung thời gian đo lường sự cố và thời gian vận hành có thể có tác động đáng kể đến MTBF được tính toán. Nếu khung thời gian quá ngắn, MTBF có thể không đại diện cho độ tin cậy thực sự của hệ thống hoặc thành phần.

• Lịch trình bảo trì: Thực hành bảo trì có thể ảnh hưởng đến MTBF được tính toán. Nếu nhóm bảo trì thực hiện bảo trì phòng ngừa quá thường xuyên thì lỗi có thể không xảy ra đủ thường xuyên để tính toán chính xác MTBF. Nếu việc bảo trì không được thực hiện đủ thường xuyên thì lỗi có thể xảy ra thường xuyên hơn, dẫn đến MTBF thấp giả tạo.

• Thay đổi điều kiện vận hành: Các điều kiện vận hành như nhiệt độ, độ ẩm và độ rung có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống hoặc bộ phận. Nếu những điều kiện này thay đổi theo thời gian thì việc tính toán chính xác MTBF có thể gặp khó khăn.

Bằng cách giải quyết những thách thức này và thu thập dữ liệu chính xác, doanh nghiệp có thể nâng cao hiểu biết về độ tin cậy của hệ thống và thành phần, đồng thời thực hiện các bước để nâng cao MTBF, giảm số lượng lỗi cũng như thời gian ngừng hoạt động và hoạt động hiệu quả hơn.

II. Công thức tính MTBF

MTBF = tổng thời gian hoạt động / tổng số lỗi

Chẳng hạn, nếu bạn quan sát một máy in nhãn tự động trong suốt 90 ngày và ghi nhận hai lần sự cố xảy ra trong khoảng thời gian đó, bạn có thể tính toán chỉ số MTBF như sau:

MTBF = 90 ngày / 2 lần sửa chữa

MTBF = 45 ngày

Điều quan trọng cần hiểu là MTBF không tính thời gian dành cho việc sửa chữa, mà chỉ đo thời gian trung bình giữa các sự cố.

Ngoài ra, bạn có thể sử dụng chỉ số MTBF để tính toán chi phí gây ra bởi sự cố và gián đoạn sản xuất. Ví dụ, nếu máy in nhãn tự động này tạo ra 2000 đô la mỗi giờ và mỗi lần sự cố dẫn đến gián đoạn sản xuất trong 2 giờ, thì mỗi lần sự cố có thể tạo ra một chi phí ước tính là 4000 đô la.

III. Vai trò của chỉ số đo lường MTBF trong bảo trì

Chỉ số đo lường MTBF (Mean Time Between Failures) đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực bảo trì vì nó cung cấp thông tin giúp tổ chức và doanh nghiệp hiểu về sự đáng tin cậy của thiết bị, máy móc, hoặc hệ thống. Dưới đây là một số vai trò quan trọng của MTBF:

• Xác định xác suất hỏng hóc: MTBF cho phép doanh nghiệp tính toán thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc, giúp ước tính sự cố và xây dựng biện pháp bảo trì.

• Xác định tuổi thọ trung bình: Giá trị MTBF đại diện cho tuổi thọ trung bình của thiết bị, giúp lên kế hoạch sử dụng và thay mới thiết bị.

• Tối ưu hóa chi phí: MTBF giúp doanh nghiệp lên kế hoạch sửa chữa và thay mới thiết bị, tránh gián đoạn sản xuất và tiết kiệm chi phí.

• Bảo trì phòng ngừa lên lịch: Xác định MTBF giúp doanh nghiệp kéo dài tuổi thọ thiết bị và lên lịch bảo trì phòng ngừa.

• Quản lý tồn kho hiệu quả: Doanh nghiệp có thể quản lý tồn kho hiệu quả hơn bằng cách theo dõi MTBF và thay mới hoặc sửa chữa máy móc trước khi hỏng hóc.

• Đảm bảo an toàn: MTBF giúp giảm nguy cơ sự cố và đảm bảo an toàn trong quá trình sản xuất.

IV. Cách cải thiện thời gian hoạt động trung bình giữa các lần hỏng hóc

Cải thiện MTBF thường liên quan đến việc xác định và giải quyết các nguyên nhân gốc rễ của lỗi. Dưới đây là một số cách phổ biến để cải thiện MTBF:

• Cải tiến thiết kế: Thay đổi thiết kế có thể cải thiện độ tin cậy của hệ thống hoặc thiết bị bằng cách giải quyết các điểm lỗi tiềm ẩn. Điều này có thể bao gồm việc sử dụng vật liệu chất lượng cao hơn, bổ sung thêm vật liệu dự phòng hoặc cải tiến thiết kế của các bộ phận quan trọng.

• Bảo trì phòng ngừa: Bảo trì và kiểm tra thường xuyên có thể xác định các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng dẫn đến hỏng hóc. Bảo trì phòng ngừa có thể bao gồm các công việc như bôi trơn, làm sạch và thay thế các bộ phận bị mòn hoặc hư hỏng.

• Đào tạo và giáo dục: Đào tạo và giáo dục phù hợp có thể giúp các kỹ sư về độ tin cậy xác định các vấn đề tiềm ẩn và thực hiện các nhiệm vụ bảo trì một cách chính xác. Điều này có thể bao gồm đào tạo về quy trình vận hành phù hợp, kỹ thuật khắc phục sự cố và nhiệm vụ bảo trì.

• Cải thiện thử nghiệm và kiểm soát chất lượng: Cải thiện thử nghiệm và kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất có thể giúp xác định và giải quyết các lỗi tiềm ẩn trước khi chúng đến tay khách hàng. Điều này có thể bao gồm việc kiểm tra các lỗi trong quá trình sản xuất cũng như kiểm tra kiểm soát chất lượng trước khi vận chuyển.

• Phân tích và giám sát dữ liệu: Phân tích và giám sát dữ liệu có thể giúp xác định các xu hướng và mô hình có thể dẫn đến thất bại. Bằng cách phân tích dữ liệu từ cảm biến, nhật ký và các nguồn khác, các vấn đề tiềm ẩn có thể được xác định và giải quyết trước khi chúng gây ra lỗi.

Nhìn chung, việc cải thiện MTBF đòi hỏi một cách tiếp cận có hệ thống để xác định và giải quyết các nguyên nhân tiềm ẩn gây ra thời gian ngừng hoạt động ở mọi giai đoạn trong vòng đời của hệ thống hoặc thành phần. Bằng cách cải thiện thiết kế, bảo trì, đào tạo, kiểm soát và giám sát chất lượng, MTBF có thể được tăng lên, dẫn đến tăng độ tin cậy và thời gian hoạt động.

Để hoạt động bảo trì máy móc thiết bị được diễn ra một cách toàn diện, hiệu quả hãy liên hệ IZISolution để được chuyên gia tư vấn chi tiết. Xem thêm: Tổng quan về phần mềm quản lý bảo trì máy móc thiết bị CMMS Phần mềm quản lý bảo trì iCMMS