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MTBF・MTTR とアベイラビリティ（固有アベイラビリティ）の計算

故障の記録（動いていた時間の合計・修理の時間の合計・故障の回数）から MTBF（平均故障間隔）と MTTR（平均修理時間）を求め、固有アベイラビリティ A = MTBF ÷（MTBF + MTTR）を出します。MTBF と MTTR が分かっているときは、そこから A だけを求めます。

入力

動く修理動く修理
求めたいもの

故障の記録から求めるか、分かっている MTBF・MTTR から A だけを求めるかを選びます。

記録の期間に設備を実際に動かしていた時間の合計。修理で止まっていた時間と、動かす予定のない休止・待機の時間（夜間・休日など）は含めません。例：2,000 h

同じ期間に起きた故障（修理した回数）。整数で入れます。例：4 回

同じ期間の、故障ごとの修理の時間の合計（実際に直していた時間）。入れると MTTR と A も出します。例：10 h

分かっている MTBF（自分の記録の値など）。メーカーの資料の MTBF は、部品の故障率から予測した値や決まった条件での値のことがあり、現場の値とは違うことがあります。例：120 h

分かっている MTTR（実際に直していた時間の平均）。修理を待つ時間・部品の手配を含む値を入れると、A は固有アベイラビリティではなくなります。例：30 min

結果

計算すると、ここに結果を図で示します。

入力すると、ここに結果が出ます。

参考

  • Maintenance Optimisation（Jørn Vatn、NTNU の講義資料）・ノルウェー科学技術大学（NTNU）Jørn Vatn の講義資料・5.8.2 MTTF and MTBF（MTBF = MTTF + MDT）、5.9.1 Evident（p.43–44：不稼働率 = 停止時間の和 ÷（稼働と停止の時間の和）= MDT/(MTTF + MDT)、アベイラビリティ A = 1 − U）・資料を開く
  • 信頼性について（電源の技術資料）・ミスミ・MTBF・MTTR の定義・資料を開く
    定義だけで、稼働率の式は載っていません。
  • 金型の平均故障間隔（MTBF）・ミスミ・技術情報。MTBF の定義・資料を開く

参考先は MechOwl が独自に選んだもので、参考先が推奨・保証するものではありません。

解説

MTBF（平均故障間隔）は、故障から次の故障までに動いていた時間の平均で、動いていた時間の合計 ÷ 故障の回数 です。MTTR（平均修理時間）は、1 回の修理にかかった時間の平均で、修理の時間の合計 ÷ 故障の回数 です。固有アベイラビリティ A = MTBF ÷（MTBF + MTTR）は、動けた時間の割合です。

使い方

記録から求めるときは、期間の動いていた時間の合計と故障の回数を入れます。修理の時間の合計も入れると MTTR と A が出ます。MTBF と MTTR が分かっているときは、「MTBF と MTTR から A」を選びます。

例題（手計算）

  1. 例題 1：記録：動いていた 2,000 h・故障 4 回・修理 10 h

    MTBF = 2,000 ÷ 4 = 500 h。MTTR = 10 ÷ 4 = 2.5 h。A = 500 ÷（500 + 2.5）= 0.99502（99.502 %）。同じ記録で 2,000 ÷（2,000 + 10）= 0.99502 と一致。

  2. 例題 2：MTBF 120 h・MTTR 30 min から A

    MTTR 30 min = 0.5 h。A = 120 ÷（120 + 0.5）= 0.99585（99.585 %）。

  3. 例題 3：記録：動いていた 8,760 h・故障 3 回（修理の時間なし）

    MTBF = 8,760 ÷ 3 = 2,920 h。修理の時間を入れていないので、MTTR と A は出さない。

  4. 例題 4：MTTR 0（修理の時間がない）

    A = 200 ÷（200 + 0）= 1（100 %）。修理の時間が 0 なら、いつも動ける。

  5. 例題 5：故障 1 回（求められる最小の回数）

    MTBF = 700 ÷ 1 = 700 h、MTTR = 3 ÷ 1 = 3 h。A = 700 ÷ 703 = 0.99573（99.573 %）。

  6. 例題 6：故障 0 回（適用範囲外）

    1,000 ÷ 0 は求められない。0 回は物として成り立つ入力なので入力エラーではなく、結果を出さずに理由を出す（適用範囲外）。

  7. 例題 7：故障の回数が 2.5 回（入力エラー）

    故障の回数は整数だけ。2.5 回は入力エラー（判定の語は出さない）。

  8. 例題 8：動いていた時間が負の値（入力エラー）

    動いていた時間は 0 より大きい値。負の値は入力エラー。

よくある間違い

  • 動いていた時間に修理の時間を含める：期間の長さそのままではなく、修理で止まっていた時間を引いた時間を入れます。
  • A を設備の稼働率と同じに見る：A は修理の時間だけを止まった時間とした値です。待ち・段取り・計画の停止を含む稼働率とは違います。
  • 故障が 0 回の期間を「MTBF が無限」とする：その期間に故障がなかったことしか分かりません。

よくある質問

稼働率の計算とどう違いますか。
このページの稼働率は、故障と修理の記録から求める固有アベイラビリティ A = MTBF ÷ (MTBF + MTTR) です。生産の計画で使う「時間稼働率」（負荷時間に対する稼働時間の割合）は、タクトタイム・生産能力の計算で求めます。
稼働率（稼働時間 ÷ 負荷時間）とは違いますか。
違います。稼働率（時間稼働率）は、故障・段取り・調整などで止まった時間を負荷時間から引いた割合です（チョコ停・速度の低下は、設備総合効率では性能の側のロスとして別に数えます）。このページの A は修理の時間だけを止まった時間とします。
MTBF を部品の交換の時期に使えますか。
MTBF は平均の目安で、その時間まで故障しないという意味ではありません。交換の時期は、メーカーの資料と自分の記録で決めてください。

適用範囲

修理して使う設備の故障の記録からの MTBF・MTTR と、固有アベイラビリティ（修理の時間だけ）。

この計算で扱わないこと：

  • 待ち・部品の手配・計画の停止を含む運用のアベイラビリティ、設備の総合効率
  • 故障の分布（ワイブルなど）の推定、信頼度・信頼区間、部品の故障率からの MTBF の予測
  • 修理しない部品の平均寿命（MTTF）

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