平均無故障間隔時間,即為“Mean Time Between Failure”,簡寫為“MTBF”,這是衡量設備可靠性的很重要的指標,尤其是對產(chǎn)品/設備制造商來說,我們在這里不是作為生產(chǎn)產(chǎn)品可靠性的理論研究,生產(chǎn)產(chǎn)品可靠性計算會比較復雜,利用微積分來計算,就設備管理的角度,我們沒有必要花這樣大的成本來計算,我們的目標是對設備投入使用后的效果性分析,是從結果入手進行統(tǒng)計比較。
管理概念:
定義一:平均無故障間隔時間:在規(guī)定期限內,所有設備無故障工作時間的平均值,其計量單位通常采用小時。
定義二:平均無故障間隔時間:在規(guī)定期限內,每設備無故障工作時間的平均值,其計量單位通常采用小時。
計算方式:
定義一:
MTBF=(設備總數(shù)*日標準工作小時*日期天數(shù))/(故障次數(shù)+1);
或者
MTBF=(設備總數(shù)*日標準工作小時*日期天數(shù)-設備故障停機小時總和)/(故障次數(shù)+1);
或者
MTBF=(設備工作小時總和)/(故障次數(shù)+1);
出現(xiàn)三種計算方法,主要是否考慮具體每次設備故障停機時間對計算的影響,這根據(jù)企業(yè)設備故障特征來區(qū)別對待。
公式里分子至于為什么是“故障次數(shù)+1”,其實最簡單的理解,如果只有1次故障,就是這次故障把設備工作時間分成兩個部分,時間間隔就是除以“2”,如果沒有故障,分子就是“1”,結果就是這段時間的整段時間是其無故障間隔時間。
當然,設備總臺數(shù)是1的時候,就是單臺設備的平均無故障間隔時間。
具體計算舉例說明如下:
10臺設備,每天工作20小時,工作一個月后有5臺失效,MTBF是多少?
答案:MTBF=(10*20*30)/(5+1)=1000小時。
如果加上條件,每次失效后需要60小時才可以恢復,MTBF是多少?
答案:MTBF=((10*20*30)-5*60)/(5+1)=950小時。
定義二:
MTBF=(設備總數(shù)*日標準工作小時*日期天數(shù))/((故障次數(shù)/設備總臺數(shù)+1)*設備臺數(shù));;
或者
MTBF=(設備總數(shù)*日標準工作小時*日期天數(shù)-設備故障停機小時總和)/((故障次數(shù)/設備總臺數(shù)+1)*設備臺數(shù));
或者
MTBF=(設備工作小時總和)/((故障次數(shù)/設備總臺數(shù)+1)*設備臺數(shù));
具體計算舉例說明如下:
10臺設備,每天工作20小時,工作一個月后有5臺失效,MTBF是多少?
答案:MTBF=(10*20*30)/((5/10+1)*10)=400小時。
這就意味著這類設備在每月600小時的工作時間內,每臺設備能夠持續(xù)堅持400小時無故障工作。
如果加上條件,每次失效后需要60小時才可以恢復,MTBF是多少?
答案:MTBF=((10*20*30)-5*60)/((5/10+1)*10)=380小時。
這就意味著這類設備在每月600小時的工作時間內,每臺設備能夠持續(xù)堅持380小時無故障工作。
管理目標:
平均無故障間隔時間這個管理指標,體現(xiàn)的是設備連續(xù)正常工作的能力,表現(xiàn)出設備可靠工作的能力,我們通過它,進而幫助制定合理的設備生產(chǎn)計劃和檢修計劃。
管理分析:
平均無故障間隔時間,這是一個設備可靠性的重要參數(shù),統(tǒng)一計算出的設備平均無故障時間,可以幫助我們進行階段生產(chǎn)產(chǎn)量預計和設備檢修總體規(guī)劃,單臺設備計算出的設備平均無故障間隔時間,能夠幫助我們更合理地安排好具體的生產(chǎn)計劃和詳實的設備維護維修計劃。當然這個平均無故障間隔時間指標,我們只能夠在設備制造廠商的工藝基礎上去發(fā)揮我們的主觀能動性,需要我們在企業(yè)內部的生產(chǎn)環(huán)境下去發(fā)現(xiàn)我們設備真正的平均無故障間隔時間,被動去按照規(guī)律安排生產(chǎn)與檢修。當然,我們也可以主動去改變,比如針對其具體故障,研究設備的技術改造,來延長這個參數(shù),從而提高生產(chǎn)設備的可靠性。
針對MTBF,我們有很多深入細致的工作可以開展,我們詳細記錄每次故障時的發(fā)生的時間、設備故障表現(xiàn)、故障原因、解決方法、所需工時、停機時間等,我們進而關注每類故障的發(fā)生周期,從而可以通過分析整理出:設備點檢項目和點檢標準;估計零件的使用壽命,確定最適當?shù)狞c檢周期和修理周期;制訂計劃檢修標準;制訂或修改運行操作標準;技術改造設備,提高設備的可靠性。
有效性分析
平均無故障間隔時間的獲取,我們可以清楚知道,需要準確獲取三個方面的參數(shù),故障次數(shù)、故障停機時間和設備生產(chǎn)作業(yè)時間。當管理的設備數(shù)量很多的時候,每天獲取這些時間的工作量就很大,如果有SCADA系統(tǒng)對管理設備進行故障、運行時間的自動統(tǒng)計,當然最準確,但無疑,投資是巨大的。在一些企業(yè)里就采用了變通的方法,比如設定設備日標準工作時間,一般范圍在21小時到24小時之間,主要考慮的因素有:一般性的日常維護、崗位交接班、操作工人吃飯時間、階段檢修等因素消耗的時間;具體取值,不同行業(yè)和企業(yè),影響的因素不同,定的時間也不同。這樣就不用花代價去準確記錄每一次實際的工作時間,把重點放在故障發(fā)生的詳細跟蹤記錄上。
如何確保每次故障信息記錄的準確性,達到管理分析的目標,這就是每個企業(yè)關注的重點,我們提供的具體方法也需要針對企業(yè)的管理、使用、維護、維修之間的責任關系來確定。
同時該項參數(shù)的統(tǒng)計計算工作量很大,尤其要落實到具體設備上,其工作量也就更大了,通過人工方式來完成,其統(tǒng)計速度、準確性都成為問題,這就需要管理信息系統(tǒng)來幫助我們完成數(shù)據(jù)的統(tǒng)計工作。
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