Accurate MTTR & MTBF Metrics: Een software-aanpak voor onderhoudsoptimalisatie

Wat is Mean Time to Recovery (MTTR)?

In automatiseringssoftware is MTTR (mean time to recovery) een metric die gebruikt wordt om te bepalen hoe gemakkelijk apparatuur gediagnostiseerd en hersteld kan worden naar automatische operatie. MTTR is de gemiddelde tijd die nodig is om een machine te herstellen tot een productieve staat en biedt een goede basislijn voor machine-efficiëntie. In combinatie met andere indicatoren kan het controls engineers en onderhoudspersoneel wijzen op mogelijke storende fouten die verminderd kunnen worden.

Figuur 1. Industriële machines.

Machine Storingen

Elke machine heeft machinefouten of alarmen die de machine stoppen en een operator of onderhoudspersoneel notificeren. Soms zijn deze fouten gemakkelijk te wissen, en soms wijzen ze het onderhoudspersoneel naar een component die niet reageert zoals het hoort. Het gebruik van MTTR-berekeningen kan een controls software-ontwikkelaar helpen om foutbeschrijvingen duidelijk en gemakkelijk te interpreteren te maken.

MTTR Berekenen

Ingenieurs kunnen MTTR handmatig berekenen of, met basislogica, in de machinecontroller programmeren zodat getrainde technici de waarden op elk moment kunnen bekijken wanneer de machine in productie is. De formule is als volgt.

Bijvoorbeeld: een machine faalt 10 keer gedurende een dienst en de downtime gerelateerd aan die fouten is 25 minuten. Dan is MTTR = 25 min / 10, dus MTTR = 2,5 min. Afhankelijk van de fout, kan dit betekenen dat de fout niet duidelijk genoeg is voor een operator om snel genoeg te reageren.

MTTR Gebruiken

Eenmaal de MTTR berekend, kunnen softwareontwikkelaars en controls engineers 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 aanpakken van fouten.

Figuur 2. Monitoring van industriële machines en het opmerken van pieken door storingen. Afbeelding gebruikt met toestemming van Chris Liverani

Om sommige fouten te verwijderen die ontstaan door operators die niet bij de machine zijn of onderhoudspersoneel dat fouten niet wist, kunnen we het tijdaanmeldingsapparaat aanpassen om alleen te kijken naar de tijd die het kost voor een operator om de fout te bevestigen. Door te kijken naar de tijd die het kost om een fout te bevestigen gedeeld door het aantal fouten, begrijpen we hoe lang het duurt voordat een operator bij de machine is, de fout leest, en dan handelt. Dit kan nuttige informatie zijn bij het bepalen waarom de overall equipment effectiveness (OEE) zo laag is of waarom de downtime zo hoog is.

Wat is Mean Time Between Failure (MTBF)?

MTBF is de gemiddelde tijd tussen storingen; het is de gemiddelde tijd tussen één systeemfout en de volgende. Soms, als controls software-ontwerpers, kunnen we er niet veel aan doen omdat sommige fouten mechanisch of apparaat-gerelateerd zijn en zullen doorgaan tot het apparaat of de mechanische interferentie gecorrigeerd is. Echter, als we MTBF gebruiken voor operator-gerelateerde fouten, kunnen we bepalen hoe vaak een operator een fout maakt en een productieverlies veroorzaakt.

Operator Fouten

Een operatorfout treedt op wanneer een operator moet interageren met de geautomatiseerde apparatuur om de taak voort te zetten. Dit kan het installeren van een component zijn die te moeilijk is om te automatiseren, of het laden van de apparatuur met onderdelen die gemonteerd moeten worden.

Waar ook een operator vereist is om te interageren met geautomatiseerde apparatuur, moeten er sensoren of visionsystemen zijn om te controleren of de operator de taak correct heeft voltooid. Deze systemen zullen fouten hebben als ze detecteren dat de operator hun werk onjuist heeft uitgevoerd. Deze fouten zijn geldig en zullen de productiesnelheid van de machine vertragen als ze te frequent voorkomen.

MTBF Berekenen

MTBF berekenen is erg vergelijkbaar met MTTR, behalve dat we kijken naar specifieke fouten. De formule is relatief simpel.

Deze berekening is echter alleen nuttig bij het bekijken van heel specifieke fouten, en hoeft niet alleen voor operatorfouten te zijn. Bovendien, als je terugkerende fouten ontvangt en de impact op je herstel wilt weten, kan de MTBF van andere metrics afgetrokken worden.

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

Metrieken combineren voor machinebetrouwbaarheid

Machine-eigenaren of productieingenieurs zullen typisch de OEE van een machine gebruiken om te bepalen hoe goed de machine onderdelen produceert, maar andere metrics kunnen dieper graven in de oorzaak van het probleem. Door MTTR of MTBF te gebruiken en aan te passen welke fouten je bekijkt, kun je bepalen welke fout de grootste OEE-reductie en langste downtime veroorzaakt.

Als controls software-ontwerpers kunnen we MTTR gebruiken om schonere, robuustere fouten te ontwikkelen die gemakkelijk begrepen kunnen worden door operators of onderhoudspersoneel. We kunnen MTBF gebruiken om een nauwkeuriger beeld van de machine-OEE te geven. Door deze metrics te combineren, ontwikkelen we een helderder, nauwkeuriger overzicht van machine-efficiëntie, wat niet alleen voor de apparatenfabrikant maar ook voor de klant en productiepersoneel belangrijk is.