Was ist eine gute MTBF?

Eine gute MTBF (Mean Time Between Failures, mittlere Zeit zwischen Ausfällen) für Industrieanlagen wird in der Regel in Tausend Stunden gemessen, doch was als „gut“ gilt, hängt stark von der Art der Anlage, der Betriebsumgebung und den Branchenstandards ab. Bei unternehmenskritischen Fertigungsmaschinen ist eine MTBF von 10.000 Stunden oder mehr oft der angestrebte Richtwert, während weniger kritische Komponenten auch bei niedrigeren Werten akzeptabel funktionieren können. In den folgenden Abschnitten wird erläutert, wie die MTBF berechnet wird, wie sie sich im Vergleich zu verwandten Kennzahlen verhält und wie Außendienstteams sie in der Praxis nutzen können.

Wie wird die MTBF in der Praxis berechnet?

Die MTBF wird berechnet, indem die Gesamtbetriebszeit einer Anlage durch die Anzahl der in diesem Zeitraum aufgetretenen Ausfälle dividiert wird. Wenn beispielsweise eine Produktionsanlage 10.000 Stunden in Betrieb ist und dabei fünf Ausfälle verzeichnet, beträgt ihre MTBF 2.000 Stunden. Das Ergebnis gibt an, wie lange die Anlage im Durchschnitt voraussichtlich noch in Betrieb sein wird, bevor der nächste Ausfall auftritt.

In der Praxis sind für eine genaue Berechnung der MTBF saubere, einheitliche Daten erforderlich. Das bedeutet, dass folgende Daten erfasst werden müssen:

Genaue Start- und Endzeiten für jeden Betriebszeitraum
Jedes bestätigte Ausfallereignis (keine Beinaheunfälle oder geplanten Abschaltungen)
Geplante Wartungsfenster, die nicht in die Ausfallstatistik einfließen
Anlagenspezifische Rahmenbedingungen, wie beispielsweise Lastbedingungen und Umgebungsfaktoren

Die Herausforderung für die meisten Fertigungsbetriebe besteht darin, dass diese Daten über verschiedene, voneinander getrennte Systeme verteilt sind: Papierprotokolle, ERP-Datensätze und das Gedächtnis der Techniker. Ohne eine zentralisierte Quelle für die Anlagenhistorie sind MTBF-Berechnungen letztlich eher grobe Schätzungen als verlässliche Zuverlässigkeitsindikatoren. Eine genaue MTBF-Berechnung beginnt mit präzisen Arbeitsauftragsdatensätzen direkt am Einsatzort.

Welcher MTBF-Wert gilt bei Industrieanlagen als gut?

Es gibt keinen allgemeingültigen „guten“ MTBF-Wert, doch bei industriellen Fertigungsanlagen gelten Werte über 10.000 Stunden im Allgemeinen als gut. Anlagen mit MTBF-Werten unter 1.000 Stunden in einer kontinuierlichen Produktionsumgebung deuten auf ein Zuverlässigkeitsproblem hin, das angegangen werden sollte. Der richtige Richtwert hängt von der Anlagenklasse, ihrer Bedeutung für die Produktionslinie und den Folgen eines Ausfalls ab.

Der Kontext ist wichtiger als die reine Zahl. Berücksichtigen Sie bei der Beurteilung, ob ein MTBF-Wert akzeptabel ist, folgende Faktoren:

Kritikalität der Anlage: Ein Kältemaschine oder eine Prozesskühlanlage für einen Reinraum erfordert eine weitaus höhere MTBF als ein gewöhnlicher Förderbandmotor.
Auswirkungen eines Ausfalls: Wenn ein einzelner Ausfall eine gesamte Produktionslinie zum Stillstand bringt, reicht selbst eine MTBF von 20.000 Stunden möglicherweise nicht aus, wenn keine Redundanz vorgesehen ist.
Branchen-Benchmarks: Halbleiter- und Luft- und Raumfahrtunternehmen streben für kritische Komponenten in der Regel MTBF-Werte von deutlich über 50.000 Stunden an. Schwere Industriemaschinen liegen häufig im Bereich von 5.000 bis 15.000 Stunden.
Historischer Trend: Eine im Laufe aufeinanderfolgender Wartungszyklen sinkende MTBF ist ein deutlicheres Warnsignal als jeder einzelne Datenpunkt.

Die Beobachtung der MTBF-Entwicklung im Zeitverlauf liefert Betriebsleitern und Werksleitern weitaus mehr umsetzbare Erkenntnisse als eine einmalige Momentaufnahme. Eine MTBF, die im letzten Jahr noch bei 8.000 Stunden lag und nun bei 5.500 Stunden liegt, sagt etwas Wichtiges über den Zustand der Anlagen aus – auch wenn 5.500 Stunden für sich genommen akzeptabel klingen mögen.

Was ist der Unterschied zwischen MTBF, MTTF und MTTR?

MTBF, MTTF und MTTR sind drei unterschiedliche Zuverlässigkeitskennzahlen. MTBF (Mean Time Between Failures) misst die durchschnittliche Zeit zwischen reparierbaren Ausfällen. MTTF (Mean Time To Failure) bezieht sich auf nicht reparierbare Anlagen und misst, wie lange diese vor einem endgültigen Ausfall halten. MTTR (Mean Time To Repair) misst, wie lange es dauert, eine ausgefallene Anlage wieder in einen betriebsfähigen Zustand zu versetzen.

Die drei Kennzahlen ergänzen sich gegenseitig und vermitteln ein umfassendes Bild der Zuverlässigkeit der Anlagen und der Leistungsfähigkeit des Betriebs:

Die MTBF gibt an, wie oft eine Anlage ausfällt. Je höher der Wert, desto besser. Verwenden Sie diesen Wert für reparierbare Anlagen wie industrielle Kälteanlagen, VRF-Anlagen und Prozesskühlanlagen.
Die MTTF gibt Auskunft über die erwartete Lebensdauer einer nicht reparierbaren Komponente, wie beispielsweise eines Sensors, eines Lagers oder einer Leiterplatte. Sie ist vor allem für die Ersatzteilplanung und Entscheidungen bezüglich Nachrüstungen von Bedeutung.
Der MTTR gibt an, wie schnell Ihr Außendienstteam den Betrieb nach einem Ausfall wiederherstellen kann. Je niedriger der Wert, desto besser. Er ist ein direktes Maß für die Effizienz des Außendienstes und die Einsatzbereitschaft der Techniker.

Ein häufiger Fehler ist es, die MTBF isoliert zu optimieren. Eine hohe MTBF bedeutet zwar, dass Ausfälle selten auftreten, doch wenn die MTTR schlecht ist, führt jeder Ausfall dennoch zu längeren Ausfallzeiten. Erst die Kombination aus hoher MTBF und niedriger MTTR bestimmt die Gesamtverfügbarkeit der Anlagen – die Kennzahl, die für Werksleiter und Betriebsleiter am wichtigsten ist.

Warum gibt die MTBF allein keinen vollständigen Aufschluss über die Zuverlässigkeit?

Die MTBF allein gibt keinen vollständigen Aufschluss über die Zuverlässigkeit, da es sich um einen Durchschnittswert handelt und Durchschnittswerte Schwankungen verschleiern. Zwei Anlagen können identische MTBF-Werte aufweisen, aber sehr unterschiedliche Ausfallmuster. Die eine könnte nach konstanten Betriebszeiten vorhersehbar ausfallen, während die andere zufällig und unvorhersehbar ausfällt. Für die Produktionsplanung und die Planung vorbeugender Wartungsmaßnahmen ist diese Unterscheidung von entscheidender Bedeutung.

Aufgrund mehrerer Einschränkungen ist die MTBF für sich genommen ein unvollständiger Zuverlässigkeitsmaßstab:

Sie geht von einer konstanten Ausfallrate aus: Die MTBF ist während der „Nutzungsdauer“ einer Anlage am genauesten. Sie berücksichtigt weder Ausfälle in der Anfangsphase (Anfangsausfälle) noch den Verschleiß am Ende der Lebensdauer, die beide unterschiedlichen Mustern folgen.
Die Schwere einer Störung wird dabei nicht berücksichtigt: Eine Störung, deren Behebung 15 Minuten dauert, und eine, deren Behebung 48 Stunden dauert, werden bei der MTBF-Berechnung gleich gewichtet, obwohl ihre Auswirkungen auf den Betrieb völlig unterschiedlich sind.
Dabei wird eine teilweise Verschlechterung nicht berücksichtigt: Anlagen, die vor ihrem vollständigen Ausfall mit verminderter Leistung betrieben werden, fließen nicht in die MTBF-Werte ein.
Dazu ist eine aussagekräftige Stichprobengröße erforderlich: Eine aus zwei oder drei Ausfällen berechnete MTBF ist statistisch nicht zuverlässig. Anlagen mit hoher MTBF verfügen möglicherweise nicht über genügend Ausfalldaten, um einen verlässlichen Wert zu ermitteln.

Durch die Kombination von MTBF mit MTTR, der Gesamtanlageneffektivität (OEE) und der Fehlermodusanalyse lässt sich ein weitaus umfassenderes Bild von der Zuverlässigkeit der Anlagen und den tatsächlichen Kosten von Ausfallzeiten im gesamten Fertigungsbetrieb gewinnen.

Wie können Außendienstteams die MTBF nutzen, um Ausfallzeiten zu reduzieren?

Außendienstteams können die MTBF nutzen, um Ausfallzeiten zu reduzieren, indem sie vorbeugende Wartungsmaßnahmen vor den prognostizierten Ausfallzeitfenstern planen, Anlagen mit hohem Risiko priorisieren und wiederkehrende Ausfallmuster identifizieren, die auf tiefer liegende Ursachen hindeuten. Wenn MTBF-Daten direkt am Einsatzort verfügbar sind, können Techniker schnellere und fundiertere Entscheidungen treffen, anstatt sich auf reaktive Einsätze verlassen zu müssen.

In der Praxis bedeutet dies, dass die MTBF-Daten auf dreierlei Weise mit dem täglichen Betrieb vor Ort verknüpft werden:

Wartungsaufträge proaktiv auslösen: Beträgt die MTBF einer Anlage 3.000 Stunden, sollten Inspektion und Wartung bei 2.500 Stunden angesetzt werden, um Verschleißerscheinungen noch vor einem Ausfall zu erkennen. So wird aus einem reaktiven Einsatz ein geplanter Wartungsauftrag.
Priorisieren Sie den Einsatz anhand der Kritikalität der Anlagen und der MTBF-Entwicklungen: Eine Anlage, deren MTBF über drei Zyklen hinweg von 4.000 auf 1.800 Stunden gesunken ist, sollte in der Einsatzwarteschlange einen höheren Rang einnehmen als eine Anlage mit stabilem Verlauf, auch wenn bisher noch keine der beiden ausgefallen ist.
Fehlerdaten wieder in das System einspeisen: Bei jedem abgeschlossenen Arbeitsauftrag sollten die Fehlerart, die Reparaturdauer und die verwendeten Ersatzteile erfasst werden. Im Laufe der Zeit entsteht so eine Anlagengeschichte, die die MTBF-Berechnungen genauer und die Wartungsplanung präziser macht.

Die größte strukturelle Hürde, mit der die meisten Außendienstteams in der Fertigungsindustrie konfrontiert sind, besteht darin, dass dieser Datenkreislauf unterbrochen ist. Techniker erfassen Informationen auf Papier oder in isolierten Apps, und diese gelangen nie in einem verwertbaren Format zum Planungsteam. Erst durch das Schließen dieses Kreislaufs lassen sich tatsächlich die größten Fortschritte bei der Verbesserung der MTBF erzielen. Erfahren Sie, wie der Außendienst in der industriellen Fertigung in der Praxis Anlagendaten mit Einsatzentscheidungen verknüpft.

Wie Gomocha dazu beiträgt, die MTBF in der industriellen Fertigung zu verbessern

Ungeplante Anlagenausfälle sind das kostspieligste Problem in der industriellen Fertigung, und die MTBF ist nur dann von Nutzen, wenn die ihr zugrunde liegenden Daten korrekt und verwertbar sind. Die meisten Außendienstteams verlieren diese Daten bereits am Einsatzort: Arbeitsaufträge werden auf Papier erledigt, Anlagengeschichten sind über verschiedene Systeme verstreut, und Techniker werden entsandt, ohne Zugang zu den für sie notwendigen Wartungsinformationen zu haben.

Wir haben die Gomocha Field Service Platform speziell für anlagenintensive Industriebetriebe entwickelt, in denen diese Datenlücke echte finanzielle Einbußen verursacht. Das bedeutet in der Praxis Folgendes:

Offline-fähige mobile App: Techniker können direkt vor Ort auf die vollständige Anlagenhistorie, Checklisten für die vorbeugende Wartung und Sicherheitsunterlagen zugreifen – auch ohne Mobilfunkempfang. Dies führt zu einer direkten Steigerung der Erstbehebungsquote, die sich unserer Erfahrung nach um bis zu 19 % verbessert, wenn Techniker zur richtigen Zeit über die richtigen Informationen verfügen.
No-Code-Workflow-Designer: Betriebsteams konfigurieren PM-Checklisten nach Anlagentyp, legen MTBF-gesteuerte Regeln für Arbeitsaufträge fest und passen Workflows an, ohne auf die IT warten zu müssen. Änderungen werden innerhalb von Tagen statt Monaten umgesetzt.
Garantierte ERP-Integration: Native Integrationen mit AFAS und Microsoft Dynamics sowie über Konnektoren mit SAP und JDE stellen sicher, dass jeder abgeschlossene Arbeitsauftrag in die Systeme zurückgemeldet wird, die Ihr Planungsteam bereits nutzt.
Speziell für komplexe Anlagen entwickelt: Bei 13 Kunden aus der Fertigungsindustrie und 177.484 Arbeitsaufträgen konnten wir eine Reduzierung der ungeplanten Ausfallzeiten um 41 % verzeichnen – ein direktes Ergebnis der Schließung der Datenlücke zwischen dem Einsatz vor Ort und der Planung.

Wenn Sie herausfinden möchten, wo es in Ihrem aktuellen Außendienstbetrieb an Zuverlässigkeit mangelt, ist eine Effizienzbewertung der beste Ausgangspunkt. Dabei werden die konkreten Lücken zwischen Ihrer aktuellen MTBF-Leistung und dem Potenzial aufgezeigt, das mit den richtigen Arbeitsabläufen und Daten erreicht werden kann. Fordern Sie Ihre Effizienzbewertung an und finden Sie heraus, woher die versteckten Ausfallzeiten stammen.

Häufig gestellte Fragen

Wie viele Ausfälle sind erforderlich, damit meine MTBF-Berechnung statistisch zuverlässig ist?

In der Regel sind mindestens 5–10 Ausfälle desselben Assets oder derselben Assetklasse erforderlich, bevor Ihr MTBF-Wert statistisch aussagekräftig ist. Bei einer geringeren Anzahl von Datenpunkten kann bereits ein einziger ungewöhnlich langer oder kurzer Zeitraum zwischen zwei Ausfällen den Durchschnittswert erheblich verzerren. Bei Assets mit hoher MTBF, die selten ausfallen, sollten Sie in Erwägung ziehen, Daten von identischen oder nahezu identischen Assets in ähnlichen Betriebsumgebungen zusammenzufassen, um eine größere, zuverlässigere Stichprobe zu erhalten.

Wie können wir am besten damit beginnen, die MTBF zu erfassen, wenn wir derzeit noch auf Arbeitsaufträge in Papierform zurückgreifen?

Beginnen Sie damit, Ihre Aufzeichnungen zu Ausfällen zu digitalisieren, auch rückwirkend. Gehen Sie die Papierprotokolle durch und tragen Sie bestätigte Ausfalldaten, Zeitpunkte des Reparaturabschlusses und Anlagen-IDs in ein zentrales System ein – ein CMMS, ein ERP-Modul oder sogar eine strukturierte Tabellenkalkulation reichen für den ersten Durchgang aus. Sobald Sie über 6–12 Monate an sauberen historischen Daten verfügen, können Sie Basis-MTBF-Werte pro Anlagenklasse berechnen und damit beginnen, zu ermitteln, welche Anlagen die größte Aufmerksamkeit verdienen. Der Schlüssel zum Erfolg ist Konsistenz: Jeder Techniker muss Störfälle jedes Mal auf die gleiche Weise protokollieren.

Kann die MTBF als Begründung dafür herangezogen werden, veraltete Geräte auszutauschen, anstatt sie weiterhin zu reparieren?

Ja, und dies ist eine der praktischsten Anwendungen der MTBF-Trendanalyse in der Wirtschaft. Wenn die MTBF einer Anlage über mehrere Wartungszyklen hinweg stetig sinkt, während Reparaturkosten und MTTR steigen, haben Sie ein datengestütztes Argument für einen Austausch anstelle einer fortgesetzten reaktiven Wartung. Kombinieren Sie den rückläufigen MTBF-Trend mit einer Berechnung der Gesamtbetriebskosten – einschließlich Ersatzteilen, Arbeitsaufwand und Produktionsausfallzeiten pro Ausfall –, und Sie verfügen über die finanzielle Begründung, die erforderlich ist, um gegenüber der Betriebsleitung für eine Neuanschaffung zu plädieren.

Wie wirkt sich die planmäßige vorbeugende Instandhaltung auf die MTBF-Berechnungen aus?

Geplante vorbeugende Wartungsmaßnahmen (PM) sollten bei der Berechnung der MTBF nicht als Ausfälle gewertet werden – es zählen nur ungeplante, außerplanmäßige Ausfälle. Eine effektive vorbeugende Wartung verbessert jedoch im Laufe der Zeit direkt die MTBF, indem sie Verschleißerscheinungen erkennt, bevor sie zu einem Ausfall führen. Wenn sich Ihre MTBF trotz eines regelmäßigen PM-Programms nicht verbessert, ist dies ein Signal, das einer Untersuchung bedarf: Entweder sind die PM-Intervalle zu lang, es werden die falschen Maßnahmen durchgeführt oder den Technikern fehlt der anlagenspezifische Kontext, um Frühwarnzeichen bei Inspektionen zu erkennen.

Was ist ein häufiger Fehler, den Teams begehen, wenn sie versuchen, die MTBF zu verbessern?

Der häufigste Fehler besteht darin, sich auf die Erhöhung der Wartungshäufigkeit zu konzentrieren, ohne zuvor die tatsächlichen Ausfallursachen zu verstehen, die zu einer niedrigen MTBF führen. Das Hinzufügen weiterer Wartungsschritte erhöht die Arbeitskosten und verlängert die geplanten Ausfallzeiten, ohne dass dabei unbedingt die eigentliche Ursache behoben wird. Bevor Sie die Wartungspläne anpassen, sollten Sie Ihre Ausfallhistorie nach Ausfallarten analysieren: Werden die Ausfälle durch mangelnde Schmierung, elektrische Fehler, Bedienungsfehler oder den Verschleiß von Bauteilen verursacht? Die gezielte Behebung der spezifischen Ausfallart mit den richtigen Korrekturmaßnahmen – sei es eine Änderung der Arbeitsabläufe, eine Modernisierung von Bauteilen oder eine Schulungsmaßnahme für das Bedienpersonal – führt zu einer weitaus größeren Verbesserung der MTBF pro ausgegebenem Euro.

In welchem Zusammenhang steht die MTBF mit der Gesamtanlageneffektivität (OEE), und sollte ich beide Kennzahlen erfassen?

Ja, Sie sollten beide Kennzahlen erfassen – sie messen unterschiedliche Aspekte der Anlagenleistung. Die MTBF ist eine Zuverlässigkeitskennzahl, die sich darauf konzentriert, wie oft Anlagen ausfallen, während die OEE eine Produktivitätskennzahl ist, die Verfügbarkeit, Leistungsrate und Outputqualität gemeinsam erfasst. Eine Anlage kann eine hohe MTBF aufweisen, aber dennoch eine schlechte OEE liefern, wenn sie langsam läuft oder im Betrieb Fehler produziert. Stellen Sie sich die MTBF als den Input vor, den Ihr Instandhaltungsteam steuert, und die OEE als das Geschäftsergebnis, das Ihrem Betriebsteam am Herzen liegt – die Verbesserung der MTBF ist einer der direktesten Hebel zur Verbesserung der Verfügbarkeitskomponente der OEE.

Ist die MTBF für Geräte relevant, die nicht kontinuierlich, sondern saisonal oder zeitweise betrieben werden?

Die MTBF gilt auch für intermittierend oder saisonal genutzte Anlagen, doch bei der Berechnung muss sorgfältig zwischen Betriebsstunden und Kalenderzeit unterschieden werden. Legen Sie die MTBF stets auf der Grundlage der tatsächlichen Betriebsstunden fest, nicht anhand der verstrichenen Kalenderzeit, um zu vermeiden, dass der Wert für Anlagen, die monatelang stillstehen, künstlich aufgebläht wird. Bei saisonal genutzten Anlagen lohnt es sich zudem, Ausfallmuster eher nach Betriebszyklen als nach Jahren zu verfolgen – manche Anlagen fallen unverhältnismäßig häufig beim Anfahren nach einer langen Stillstandszeit aus, was eher auf eine spezifische Wartungsmaßnahme hinweist, die vor jeder saisonalen Inbetriebnahme erforderlich ist, als auf ein allgemeines Zuverlässigkeitsproblem.