Como calcular o tempo médio entre falhas (MTBF)

O MTBF é um parâmetro que indica o tempo médio que um equipamento opera entre falhas. Descubra por que é importante na manutenção

O MTBF (Mean Time Between Failures), correspondente ao português tempo médio entre falhas, está entre os indicadores de desempenho mais utilizados no setor de Facility Management, porque permite medir o nível de confiabilidade de equipamentos mecânicos e eletrônicos.

Se você ainda não ouviu falar do MTBF e deseja saber mais sobre ele, neste artigo vamos fornecer as informações necessárias para você entender melhor o significado, importância e funcionalidade desse parâmetro, mostrando também alguns exemplos de aplicações que irão ajudá-lo a entender como calculá-lo corretamente.

Antes de qualquer análise aprofundada, no entanto, é importante sublinhar que o cálculo do MTBF é baseado na coleta e análise de dados que têm o objetivo de descrever com precisão o comportamento dos ativos ao longo do tempo.

Para monitorar os recursos de sua organização, recomendamos usar um software de gestão de manutenção, uma ferramenta indispensável para prever o tempo médio entre falhas, que permite registar automaticamente os dados relativos a ativos individuais, avaliar os índices de desempenho dos equipamentos (incluindo o MTBF) e planear intervenções direcionadas que ajudem a prolongar o ciclo de vida de cada componente.

O que é o tempo médio entre falhas?

O tempo médio entre falhas (MTBF) é uma métrica de avaliação amplamente utilizada em Facility Management, que visa estabelecer por quanto tempo um sistema mecânico ou eletrônico é capaz de operar sem interrupções.

A determinação deste parâmetro é de fundamental importância para todas aquelas empresas que baseiam a sua atividade na utilização de equipamentos mais ou menos sofisticados. O índice MTBF permite, de fato, avaliar a confiabilidade e a disponibilidade destes dispositivos, concebidos respectivamente como:

• a capacidade desses sistemas de executar as funções exigidas sob certas condições operacionais, por um período de tempo pré-estabelecido;
• a probabilidade de que os sistemas considerados estejam totalmente operacionais e acessíveis quando precisarem ser usados.

Como é fácil imaginar, quanto maior o valor do MTBF maior será a confiabilidade do sistema, pois poderá operar por mais tempo sem falhas ou interrupções.

Como o MTBF é usado

A previsão de tempo médio entre falhas é usada pelo gerentes de manutenção para entender melhor o funcionamento dos sistemas e entender o que esperar de cada componente ou maquinário.

Ao calcular esse parâmetro, os gerentes de ativos podem formular programas de manutenção preventiva que ajudam a resolver quaisquer problemas antes que eles ocorram, minimizando a probabilidade de falha e evitando reparos demorados e caros.

Qual é a fórmula para calcular o MTBF?

O parâmetro MTBF fornece uma avaliação confiável do tempo médio esperado entre duas falhas, ou seja, o período de tempo entre a ocorrência de uma falha e o início da próxima.

Tempo médio entre falhas (MTBF)

O cálculo desse índice de confiabilidade é realizado dividindo-se o tempo total de operação de uma planta ou maquinário pelo número total de paradas de máquina (ou seja, falhas) que ocorrem no mesmo período.

Para calcular o tempo médio entre falhas, é necessário aplicar a seguinte fórmula:

Excluído:

O tempo médio entre falhas é geralmente expresso em horas. Consequentemente, para quantificar corretamente esse parâmetro, basta dividir o total de horas de operação do sistema pelo número de falhas que ocorrem no mesmo intervalo de tempo.

Exemplos de cálculo de tempo médio entre falhas

Considere, por exemplo, um sistema mecânico projetado para funcionar 12 horas por dia.

Supondo que o sistema falhe após operar normalmente por dez dias, o MTBF será igual a:

Obviamente, o cálculo do tempo médio entre falhas torna-se mais complexo quando se considera um período de tempo mais longo, durante o qual podem ocorrer mais falhas.

Suponha que a mesma máquina, operando 12 horas por dia, sofra duas falhas em três semanas (21 dias). O total de horas de operação é, portanto, igual a 252 (12 horas por dia durante 21 dias).

A primeira falha ocorre 80 horas após o início do período de atividade e requer dez horas para reparação. A segunda parada da máquina ocorre após 70 horas consecutivas de trabalho desde o reset da primeira falha e são necessárias 14 horas para o reparo. Nas 78 horas restantes de operação, o sistema funciona corretamente.

Exemplo de tempo médio entre falhas (MTBF)

Considerando o número total de horas em que o maquinário está realmente operacional (portanto, líquido do tempo gasto em reparos) e o número de falhas ocorridas no período de observação, o MTBF pode ser calculado como:

É importante ressaltar que a fórmula MTBF só pode ser aplicada a sistemas reparáveis. No caso de sistemas ou equipamentos que não possam ser reparados, é necessário utilizar uma métrica de avaliação diferente que leva o nome de MTTF (Mean Time To Failure), correspondente ao português tempo médio até a falha.

Qual é a diferença entre MTBF e MTTF?

Como já mencionado, a principal diferença entre os parâmetros MTBF e MTTF é que o primeiro serve para descrever o tempo médio entre falhas que ocorrem durante o ciclo de vida de um ativo, e consequentemente só pode ser usado para componentes reparáveis; o segundo permite prever a taxa de falha de um produto que não pode ser reparado e que, portanto, uma vez fora de uso, precisa ser substituído.

Assim como MTBF, o MTTF também é expresso em ordem de tempo (geralmente em horas), mas, ao contrário do primeiro parâmetro, leva em consideração apenas a primeira falha e é usado para descrever o tempo médio esperado antes a planta ou maquinário sofre uma parada definitiva devido a esta falha, que não pode ser corrigida de outra forma que não seja a substituição do componente danificado.

Como melhorar o MTBF

Os efeitos de falhas e mau funcionamento que ocorrem frequentemente durante a vida útil de um equipamento podem ser significativos e levar à perda de produtividade e ao aumento do tempo e dos recursos a serem dedicados à manutenção.

Melhorar o MTBF significa melhorar o desempenho da planta em termos de eficiência e operação, por isso torna-se importante adotar estratégias adequadas para que esse parâmetro assuma o maior valor possível.

As soluções mais eficazes que permitem aumentar o tempo médio entre falhas consistem em:

• melhorar os processos de manutenção preventiva transformar a abordagem de manutenção de reativa para proativa, realizando inspeções regulares e programando pequenas intervenções e reparações que evitem a ocorrência de avarias mais graves e minimizem o risco de paragens.
• Monitorar constantemente o funcionamento dos ativos através do uso de softwares específicos que são capazes de coletar dados confiáveis sobre o desempenho real dos equipamentos, que são necessários para estabelecer de forma mais precisa e detalhada quando e como é necessário intervir.
• Realizar uma análise de causa principal, conhecido como Root Cause Analysis (RCA), que consiste em analisar um problema para identificar sua causa primária, com o objetivo de encontrar uma solução que evite que aquela falha volte a ocorrer no futuro.
• Implementar a manutenção baseada em condições, um tipo particular de manutenção preventiva que baseia sua eficácia no monitoramento das condições de saúde do ativo. Consequentemente, as inspeções e intervenções não são realizadas em intervalos programados, mas apenas após a detecção de uma diminuição na eficiência do equipamento.
• Uso de peças de reposição de qualidade que são capazes de garantir o melhor desempenho do sistema ao longo do tempo.

Para poder acompanhar os dados relativos ao funcionamento dos seus ativos de forma precisa e confiável, e obter informação sempre atualizada sobre os índices de desempenho dos equipamentos (incluindo o MTBF), considere a possibilidade de ser apoiado por um software de gestão de manutenção, a única ferramenta que permite rastrear atividades, solucionar problemas, planejar ações preventivas e gerenciar operações de manutenção a partir de uma única plataforma centralizada na nuvem, acessível de qualquer lugar e de qualquer dispositivo.