Zur Berechnung der MTBF (Mean Time Between Failures) dividiert man die gesamte Betriebszeit durch die Anzahl der Ausfälle in einem bestimmten Zeitraum. Zur Berechnung der MTTR (Mean Time To Repair) dividiert man die gesamte Ausfallzeit durch die Anzahl der Reparaturfälle im selben Zeitraum. Beide Kennzahlen bilden die Grundlage jedes Zuverlässigkeitsprogramms in der industriellen Fertigung. In den folgenden Abschnitten werden die einzelnen Formeln näher erläutert, die wesentlichen Unterschiede erklärt und aufgezeigt, wie der Außendienst bei beiden Kennzahlen Verbesserungen erzielen kann.
Wie lautet die Formel zur Berechnung der MTBF?
Die MTBF wird berechnet, indem die Gesamtbetriebszeit durch die Anzahl der Ausfälle innerhalb eines festgelegten Zeitraums dividiert wird. Die Formel lautet: MTBF = Gesamtbetriebszeit / Anzahl der Ausfälle. Wenn ein Gerät beispielsweise 4.000 Stunden lang in Betrieb war und viermal ausgefallen ist, beträgt die MTBF 1.000 Stunden. Eine höhere MTBF weist auf eine größere Zuverlässigkeit des Geräts hin.
Um diese Formel korrekt anzuwenden, benötigen Sie aussagekräftige Daten zu zwei Punkten: wann die Anlage in Betrieb war und wann nicht. Das bedeutet, dass jedes Ausfallereignis mit einem Zeitstempel erfasst und der Zeitpunkt, zu dem die Anlage wieder in Betrieb genommen wurde, protokolliert werden muss. Ohne konsistente Aufzeichnungen zu Arbeitsaufträgen werden MTBF-Berechnungen eher zu Spekulationen als zu einem echten Indikator für die Zuverlässigkeit.
Einige praktische Hinweise für Produktionsumgebungen:
- Berücksichtigen Sie bei der Berechnung der MTBF nur ungeplante Ausfälle, nicht jedoch geplante Wartungsfenster.
- Wenden Sie die Formel pro Anlagentyp oder Anlagen-ID an, nicht auf Ihren gesamten Bestand, um aussagekräftige Erkenntnisse zu gewinnen.
- Längere Zeitfenster liefern statistisch zuverlässigere Ergebnisse, insbesondere bei Hochverfügbarkeitsgeräten.
- Verfolgen Sie die MTBF-Entwicklungen im Zeitverlauf, anstatt eine einzelne Berechnung als endgültig anzusehen
Wie lautet die Formel zur Berechnung der MTTR?
Die MTTR wird berechnet, indem die Gesamtreparaturzeit durch die Anzahl der Reparaturfälle in einem bestimmten Zeitraum geteilt wird. Die Formel lautet: MTTR = Gesamtstillstandszeit / Anzahl der Reparaturen. Wenn Ihr Team 20 Stunden für fünf einzelne Reparaturen aufgewendet hat, beträgt Ihre MTTR 4 Stunden pro Vorfall. Eine niedrigere MTTR spiegelt eine schnellere Diagnose, eine bessere Vorbereitung der Techniker und eine effizientere Verfügbarkeit von Ersatzteilen wider.
Die MTTR erfasst mehr als nur die Zeit, die ein Techniker vor Ort verbringt. In der Praxis umfasst sie den gesamten Zeitraum vom Zeitpunkt der Meldung einer Störung bis zur Wiederherstellung des Normalbetriebs der Anlage. Dieser Zeitraum umfasst:
- Erkennungs- und Alarmierungszeit vom Auftreten der Störung bis zur Meldung
- Einsatzdauer vom Zeitpunkt der Erstellung des Arbeitsauftrags bis zum Eintreffen eines Technikers vor Ort
- Zeitaufwand für die Diagnose zur Ermittlung der eigentlichen Ursache des Ausfalls
- Aktive Reparaturzeit, einschließlich Beschaffung der Ersatzteile und der eigentlichen Reparaturarbeiten
- Zeitpunkt der Überprüfung, bei der sichergestellt wird, dass die Anlage vor dem Abschluss des Arbeitsauftrags voll funktionsfähig ist
Jede dieser Phasen bietet Potenzial für Verbesserungen. Außendienstteams, die Verzögerungen bei der Einsatzdisposition reduzieren und den Technikern bereits vor ihrer Ankunft Zugriff auf die vollständige Anlagenhistorie gewähren, senken die MTTR kontinuierlich, ohne dass dafür zusätzliches Personal benötigt wird.
Was ist der Unterschied zwischen MTBF und MTTR?
Die MTBF gibt an, wie oft Geräte ausfallen, während die MTTR angibt, wie schnell Ihr Team den Ausfall beheben kann. Die MTBF ist eine Zuverlässigkeitskennzahl, die sich auf die Anlage selbst bezieht. Die MTTR ist eine Reaktionszeitkennzahl, die sich auf Ihren Außendienst bezieht. Zusammen vermitteln sie ein umfassendes Bild der Geräteverfügbarkeit.
Eine hilfreiche Betrachtungsweise: Die MTBF gibt Aufschluss darüber, wie gut Ihr Programm zur vorbeugenden Instandhaltung ist, während die MTTR Aufschluss darüber gibt, wie gut Ihre Maßnahmen zur korrektiven Instandhaltung sind. Sie können eine hohe MTBF, aber eine schlechte MTTR aufweisen, wenn Ihr Team bei der Fehlerdiagnose und -behebung nur langsam vorankommt. Umgekehrt kann eine sehr schnelle MTTR eine niedrige MTBF verschleiern, wenn zwar häufig Ausfälle auftreten, diese aber schnell behoben werden.
Die Anlagenverfügbarkeit, die für die meisten Werksleiter letztendlich im Vordergrund steht, hängt von beiden Faktoren ab. Der Zusammenhang lässt sich wie folgt ausdrücken: Verfügbarkeit = MTBF / (MTBF + MTTR). Eine Verbesserung beider Kennzahlen erhöht die Gesamtverfügbarkeit, doch die Optimierung der schwächeren der beiden Kennzahlen bringt in der Regel den größeren Nutzen.
Was ist ein guter MTBF- oder MTTR-Richtwert für die Fertigung?
Es gibt keinen allgemeingültigen Richtwert für MTBF oder MTTR, der für alle Fertigungsumgebungen gilt. Akzeptable Werte hängen von der Art der Anlage, dem Branchenbereich und den Folgen von Ausfallzeiten ab. Die meisten industriellen Hersteller betrachten jedoch jede ungeplante Ausfallzeit als vorrangiges Problem, da Anlagenausfälle Kettenreaktionen in den Produktionsplänen und bei den SLA-Verpflichtungen auslösen können.
Als allgemeine Richtlinie für Fertigungsprozesse:
- Die MTBF-Zielwerte für unternehmenskritische Produktionsanlagen werden in der Regel in Tausend Betriebsstunden angegeben, wobei die Teams bestrebt sind, die Intervalle durch strukturierte vorbeugende Wartung zu verlängern.
- In gut geführten Fertigungsdienstleistungsbetrieben liegen die MTTR-Zielwerte für Anlagen mit hoher Priorität häufig im Bereich von zwei bis vier Stunden, wobei dies je nach Komplexität der Anlage und Verfügbarkeit von Ersatzteilen erheblich variieren kann.
- Die Erstbehebungsquote hängt eng mit der MTTR zusammen: Wenn ein Techniker das Problem bereits beim ersten Besuch behebt, bleibt die MTTR niedrig; ein erneuter Besuch wegen desselben Fehlers verdoppelt oder verdreifacht die effektive Reparaturzeit.
Die wichtigere Frage ist nicht, ob Ihre Zahlen dem Branchendurchschnitt entsprechen, sondern ob sie sich im Laufe der Zeit verbessern. Ein von Quartal zu Quartal steigender MTBF-Wert und ein sinkender MTTR-Wert sind ein verlässliches Zeichen dafür, dass Ihre Wartungs- und Außendienstprogramme funktionieren.
Wie kann Außendienstsoftware die MTBF und die MTTR verbessern?
Außendienstsoftware verbessert die MTBF, indem sie strukturierte vorbeugende Wartungsprogramme ermöglicht, die ungeplante Ausfälle reduzieren. Sie verbessert die MTTR, indem sie Technikern zur richtigen Zeit die richtigen Informationen bereitstellt, damit sie Probleme schneller diagnostizieren und beheben können. Beide Ergebnisse beruhen auf derselben grundlegenden Funktion: dem Ersatz papierbasierter, reaktiver Prozesse durch arbeitsablaufgesteuerte, datengestützte Abläufe.
Generische FSM-Tools, die für IT-Umgebungen in Unternehmen entwickelt wurden, haben im Fertigungskontext oft Schwierigkeiten. Sie setzen eine konsistente Konnektivität, standardisierte Prozesse und einfache Anlagenstrukturen voraus, die in der Fertigung in der Regel nicht gegeben sind. Eine Plattform, die speziell für industrielle Fertigungsprozesse entwickelt wurde, geht direkt auf diese Einschränkungen ein.
Wie Gomocha dazu beiträgt, die MTBF und die MTTR zu verbessern
Ungeplante Anlagenausfälle gehören zu den kostspieligsten Problemen in der Fertigungsindustrie. Jede Stunde Ausfallzeit, die hätte verhindert oder schneller behoben werden können, bedeutet direkten Umsatzverlust und belastet die Serviceverträge. Genau dieses Problem wollten wir mit der Entwicklung der Gomocha Field Service Platform lösen.
So verbessert Gomocha die Kennzahlen sowohl bei der MTBF als auch bei der MTTR:
- Offline-fähige mobile App: Techniker können direkt vor Ort im Betrieb auf die vollständige Anlagenhistorie, Sicherheitsdokumente und Checklisten für Arbeitsaufträge zugreifen – auch ohne Netzwerkverbindung. Dadurch werden Diagnoseverzögerungen aufgrund fehlender Informationen vermieden und die Erstbehebungsquote um 19 % gesteigert.
- No-Code-Workflow-Designer: Betriebsteams können Checklisten für die vorbeugende Wartung, Inspektionsformulare und Reparatur-Workflows nach Anlagentyp konfigurieren, ohne auf die IT warten zu müssen. Strukturierte Programme zur vorbeugenden Wartung senken die Ausfallhäufigkeit und steigern die MTBF im Laufe der Zeit.
- Speziell für anlagenintensive Betriebe entwickelt: Gomocha wurde für Unternehmen konzipiert, die Techniker zu komplexen, hochwertigen Anlagen entsenden. Bei 13 Kunden und 177.484 Arbeitsaufträgen hat die Plattform zu einer Reduzierung der ungeplanten Ausfallzeiten um 41 % geführt.
- Garantierte ERP-Integration: Native Integrationen mit AFAS und Microsoft Dynamics sowie Schnittstellen für SAP und JDE stellen sicher, dass Arbeitsauftragsdaten, Anlagenstammdaten und Technikerpläne systemübergreifend synchronisiert bleiben.
Wenn ungeplante Ausfallzeiten oder langwierige Reparaturprozesse Ihren Betrieb mehr kosten, als sie sollten, ist es am sinnvollsten, zunächst einmal zu ermitteln, wo genau die Ineffizienz liegt. Nehmen Sie an unserer Effizienzbewertung teil, um die konkreten Schwachstellen in Ihrem Außendienst zu identifizieren und sich ein klares Bild davon zu verschaffen, wo Verbesserungen bei MTBF und MTTR möglich sind.
Häufig gestellte Fragen
Wie fange ich mit der Erfassung von MTBF und MTTR an, wenn wir keine historischen Ausfalldaten haben?
Beginnen Sie damit, ab heute einen einheitlichen Protokollierungsprozess einzuführen – jedes Ausfallereignis sollte mit einem Start-Zeitstempel (Zeitpunkt der Meldung des Ausfalls) und einem End-Zeitstempel (Zeitpunkt der Wiederinbetriebnahme der Anlage) erfasst werden. Schon 90 Tage mit fehlerfreien Daten reichen aus, um eine aussagekräftige Basis für Ihre Anlagen mit höchster Priorität zu schaffen. Konzentrieren Sie sich zunächst auf Ihre kritischsten Anlagen, da diese die höchsten Ausfallkosten verursachen, und nutzen Sie diesen ersten Datensatz, um sich die Gewohnheit anzueignen, bevor Sie auf Ihren gesamten Maschinenpark ausweiten.
Was ist der häufigste Fehler, den Teams bei der Berechnung der MTBF machen?
Der häufigste Fehler besteht darin, geplante Wartungsfenster in die Ausfallzeitberechnung einzubeziehen, was die MTBF künstlich senkt und die Geräte weniger zuverlässig erscheinen lässt, als sie tatsächlich sind. Nur ungeplante, außerplanmäßige Ausfälle sollten in der Formel bei der Anzahl der Ausfälle berücksichtigt werden. Ein damit verbundener Fehler ist die Berechnung der MTBF für den gesamten Maschinenpark anstelle einer Berechnung pro Anlagen-ID oder Anlagentyp, wodurch das Signal gemittelt wird und verschleiert wird, welche konkreten Maschinen die Zuverlässigkeit beeinträchtigen.
Lässt sich die MTTR verbessern, ohne zusätzliche Techniker einzustellen?
Ja – in den meisten Außendienstbetrieben lassen sich die größten Einsparungen bei der MTTR eher durch die Reduzierung der Nicht-Arbeitszeit als durch die Aufstockung des Personals erzielen. Verzögerungen bei der Einsatzdisposition, Zeitaufwand für die Suche nach Gerätedokumentation und Wiederholungsbesuche aufgrund fehlender Ersatzteile sind allesamt Prozessineffizienzen, die durch optimierte Arbeitsabläufe und mobile Werkzeuge beseitigt werden können. Indem Technikern bereits vor ihrem Eintreffen vor Ort Zugriff auf die vollständige Gerätehistorie und die richtigen Ersatzteile gewährt wird, lässt sich die Reparaturzeit konsequent verkürzen, ohne dass zusätzliches Personal erforderlich ist.
Wie oft sollten wir die MTBF und die MTTR neu berechnen?
Für die meisten Fertigungsbetriebe stellt die monatliche Neuberechnung beider Kennzahlen und die vierteljährliche Überprüfung der Trends ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Reaktionsfähigkeit und statistischer Zuverlässigkeit dar. Eine zu häufige Berechnung – beispielsweise wöchentlich – kann zu verzerrten Ergebnissen führen, die voreilige Schlussfolgerungen nach sich ziehen, insbesondere bei Anlagen, bei denen Ausfälle selten vorkommen. Das Ziel besteht darin, die allgemeine Entwicklung im Zeitverlauf zu verfolgen: Steigt die MTBF und sinkt die MTTR von Quartal zu Quartal, ist dies ein stärkeres Signal als jeder einzelne Datenpunkt.
In welchem Zusammenhang stehen die Erstbehebungsquote und die MTTR?
Die Erstbehebungsrate ist einer der direktesten Hebel für die MTTR – wenn ein Techniker ein Problem bereits beim ersten Einsatz behebt, ist der Reparaturvorgang sauber abgeschlossen. Ist für denselben Fehler ein erneuter Einsatz erforderlich, kann sich die effektive MTTR für diesen Vorfall verdoppeln oder verdreifachen, da die Anlage zwischen den Einsätzen möglicherweise außer Betrieb bleibt oder in einem beeinträchtigten Zustand läuft. Die Verbesserung der Erstbehebungsquote durch bessere Informationen vor dem Einsatz, strukturierte Diagnosen und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen ist oft der schnellste Weg zu einer messbaren Verkürzung der MTTR.
Sollten wir der Verbesserung der MTBF oder der MTTR Vorrang einräumen?
Die Antwort hängt davon ab, woher Ihre Verfügbarkeitsverluste tatsächlich stammen – nutzen Sie die Verfügbarkeitsformel (MTBF / (MTBF + MTTR)), um zu ermitteln, welche Kennzahl die Betriebszeit stärker beeinträchtigt. Wenn Ausfälle selten auftreten, die Reparaturen jedoch viel Zeit in Anspruch nehmen, sollten Sie sich zunächst auf die MTTR konzentrieren, indem Sie Ihre Reaktions- und Diagnoseabläufe straffen. Wenn Ausfälle häufig auftreten, unabhängig davon, wie schnell Sie sie beheben, hat die MTBF Priorität, und die Investitionen sollten in Ihr vorbeugendes Wartungsprogramm fließen.
Inwiefern hängen MTBF und MTTR mit der Erfüllung von Serviceverträgen und der Einhaltung von SLAs zusammen?
Die meisten Service Level Agreements in der Fertigungsindustrie legen maximal zulässige Reaktionszeiten und Verfügbarkeitsgarantien fest – beides lässt sich direkt mit der MTTR bzw. der MTBF in Verbindung bringen. Eine niedrige MTTR sorgt dafür, dass Sie die im SLA festgelegten Reaktionszeitfenster einhalten, während eine hohe MTBF die Häufigkeit von Vorfällen verringert, die diese SLAs überhaupt erst gefährden. Teams, die beide Kennzahlen aktiv verwalten, sind besser in der Lage, vertragliche Verpflichtungen zu erfüllen, Strafklauseln zu vermeiden und die Leistungsbilanz aufzubauen, die für Vertragsverlängerungen erforderlich ist.