Een software-aanpak voor het berekenen van Mean Time to Repair (MTTR) en Mean Time Between Failure (MTBF)

Wat is de gemiddelde tijd tot herstel (MTTR)?

In automatiseringssoftware is MTTR (gemiddelde tijd tot herstel) een maatstaf die wordt gebruikt om te bepalen hoe gemakkelijk apparatuur kan worden gediagnosticeerd en hersteld naar automatisch bedrijf. MTTR is de gemiddelde tijd die nodig is om een ​​machine weer productief te maken en biedt een goede basis voor machine-efficiëntie. In combinatie met andere indicatoren kan het de technici en het onderhoudspersoneel wijzen op mogelijke hinderlijke storingen die kunnen worden verminderd.

Figuur 1. Industriële machines.

Machinestoringen

Elke machine heeft machinestoringen of alarmen die de machine stoppen en een operator of onderhoudspersoneel waarschuwen. Soms zijn deze fouten eenvoudig te verhelpen en soms verwijzen ze het onderhoudspersoneel naar een onderdeel dat niet reageert zoals zou moeten. Het gebruik van MTTR-berekeningen kan een ontwikkelaar van besturingssoftware helpen om foutbeschrijvingen duidelijk en gemakkelijk te interpreteren te maken.

MTTR berekenen

Ingenieurs kunnen de MTTR eenvoudig handmatig berekenen of, met behulp van basislogica, in de machinecontroller schrijven, zodat getrainde technici de waarden kunnen bekijken wanneer de machine in productie is. De formule is als volgt.

Stel bijvoorbeeld dat een machine gedurende een dienst 10 keer uitvalt en dat de hoeveelheid uitvaltijd in verband met die fouten 25 minuten is. Dan is de MTTR =25 min / 10, dus MTTR =2,5 min. Afhankelijk van de storing kan dit betekenen dat de storing niet duidelijk genoeg is voor een operator om snel genoeg te reageren.

MTTR gebruiken

Zodra de MTTR is berekend, kunnen de softwareontwikkelaars en besturingstechnici die informatie gebruiken om te weten hoe efficiënt en beschrijvend de fouten en alarmen zijn. De MTTR toont ook de snelheid van de operator en het onderhoudspersoneel bij het oplossen van storingen.

Figuur 2. Bewaking van industriële machines en het opmerken van pieken als gevolg van storingen. Afbeelding gebruikt met dank aan Chris Liverani

Om enkele fouten te verwijderen doordat operators niet bij de machine zijn of onderhoudspersoneel geen fouten oplost, kunnen we het tijdregistratieapparaat wijzigen om alleen te kijken naar de tijd die een operator nodig heeft om de fout te bevestigen. Door te kijken naar de tijd die iemand nodig heeft om een ​​fout te erkennen, gedeeld door het aantal fouten, begrijpen we hoe lang het duurt voordat een operator bij de machine is, de fout leest en vervolgens handelt. Dit kan nuttige informatie zijn om te bepalen waarom de algehele effectiviteit van apparatuur (OEE) zo laag is of waarom de uitvaltijd zo hoog is.

Wat is Mean Time Between Failure (MTBF)?

MTBF is de gemiddelde tijd tussen storingen; het is de gemiddelde tijd tussen de ene systeemfout en de volgende. Soms kunnen we als ontwerpers van besturingssoftware hier niet veel aan doen omdat sommige fouten mechanisch of apparaatgerelateerd zijn en zullen blijven optreden totdat het apparaat of de mechanische interferentie is gecorrigeerd. Als we echter MTBF gebruiken voor operatorgerelateerde fouten, kunnen we bepalen hoe vaak een operator een fout maakt en productieverlies veroorzaakt.

Fouten operator

Een operatorfout treedt op wanneer een operator moet communiceren met de geautomatiseerde apparatuur om zijn taak voort te zetten. Dit kan het installeren van een onderdeel zijn dat te moeilijk te automatiseren is, of het laden van de apparatuur met te monteren onderdelen.

Overal waar een operator moet werken met geautomatiseerde apparatuur, moeten er sensoren of vision-systemen zijn om te controleren of de operator de taak correct heeft uitgevoerd. Deze systemen zullen fouten vertonen als ze hebben gedetecteerd dat de operator zijn werk niet correct heeft uitgevoerd. Deze fouten zijn geldig en zullen de productiesnelheid van de machine vertragen als ze te vaak voorkomen.

MTBF berekenen

Het berekenen van MTBF lijkt erg op MTTR, behalve dat we naar specifieke fouten kijken. De formule is relatief eenvoudig.

Deze berekening is echter alleen nuttig bij het kijken naar zeer specifieke fouten, en het hoeft niet alleen voor operatorfouten te zijn. Als u terugkerende fouten krijgt en u wilt weten wat de impact op uw herstel is, kan de MTBF bovendien worden afgetrokken van andere statistieken.

Figuur 3. MTTR en MTBF kunnen problemen op de productielijn helpen voorkomen, wat de efficiëntie kan vertragen en de kosten kan verhogen.

Metrieken combineren voor machinebetrouwbaarheid

Machine-eigenaren of productie-ingenieurs zullen doorgaans de OEE van een machine gebruiken om te bepalen hoe goed de machine onderdelen maakt, maar andere statistieken kunnen tot de kern van het probleem doordringen. Door MTTR of MTBF te gebruiken en aan te passen naar welke storingen u kijkt, kunt u bepalen welke storing de grootste OEE-reductie en langste uitvaltijd veroorzaakt.

Als ontwerpers van besturingssoftware kunnen we MTTR gebruiken om schonere, robuustere fouten te ontwikkelen die gemakkelijk kunnen worden begrepen door operators of onderhoudspersoneel. We kunnen MTBF gebruiken om een ​​nauwkeuriger beeld te krijgen van de machine OEE. Door deze statistieken te combineren, ontwikkelen we een duidelijkere, nauwkeurigere momentopname van de machine-efficiëntie, wat niet alleen belangrijk is voor de fabrikant van de apparatuur, maar ook voor de klant en het productiepersoneel.