Temps moyen avant défaillance (MTTF) :KPI clé pour prédire la durée de vie des actifs

Le temps moyen avant défaillance (MTTF) est un indicateur clé de performance (KPI) de maintenance utilisé pour suivre la durée de vie des actifs qui ne peuvent pas être réparés et doivent donc être remplacés. Connaître la durée de vie de ces actifs permet à votre entreprise de prendre des décisions stratégiques concernant l'inventaire, la production et la maintenance afin de garantir une disponibilité maximale des équipements.

MTTF mesure le temps entre l’installation d’un actif et le point de défaillance. Il vous indique le nombre moyen d'heures pendant lesquelles chaque élément, pièce ou composant durera avant de devoir être remplacé.

MTTF est spécifiquement utilisé pour les actifs qui ne peuvent pas être réparés. En règle générale, le remplacement de ces actifs est moins coûteux et plus efficace que leur réparation.

En tant que tel, le temps moyen jusqu'à défaillance est un calcul utile pour les actifs plus petits et les composants individuels au sein de machines plus grandes, tels que :

• Ampoules
• Roues
• Rouleaux de convoyeur
• Roulements à billes
• Ceintures de ventilateur
• Transistors

Connaître le MTTF d’une pièce permet aux équipes de maintenance de mieux comprendre la fiabilité des pièces qui constituent un actif de production plus important. Cela leur donne également des informations exploitables, afin qu'ils puissent garder une longueur d'avance sur leurs besoins de maintenance.

Même si certains composants individuels ne peuvent pas être réparés, ils font souvent partie d’un actif réparable plus vaste. La longévité et la fiabilité de ces composants peuvent avoir un impact majeur sur la disponibilité des équipements et les performances globales des actifs plus importants.

Une fois que les équipes de maintenance connaissent le MTTF de chaque composant, elles peuvent utiliser ce numéro pour gérer leur inventaire et prendre des décisions plus judicieuses quant au moment d’acheter des pièces. Par exemple, dans les environnements de fabrication juste à temps, les métriques MTTF peuvent être utilisées pour prédire quand commander des pièces afin qu'elles arrivent au moment où elles sont nécessaires.

Comment calculer le MTTF ? 

Le calcul du MTTF nécessite la connaissance de l’historique de l’actif. Vous aurez besoin de savoir combien de pièces de cette pièce particulière ont été utilisées, ainsi que combien de temps a duré chaque pièce individuelle. Plus précisément, vous devrez calculer le nombre d’heures d’utilisation de chaque pièce entre l’installation initiale et la panne/remplacement. Plus vous disposez de données, plus votre calcul MTTF sera précis.

C'est pourquoi MTTF est mieux utilisé pour les composants qui tombent en panne relativement rapidement. Sinon, il faudrait des années pour déterminer le score MTTF pour un équipement plus durable. Il est également important de garder à l'esprit que le MTTF ne doit être calculé qu'entre des actifs identiques.

Par exemple, si vous calculez le MTTF pour les ampoules, veillez à n'utiliser que des ampoules de même puissance. Les différences entre ces variables conduisent à des résultats inexacts et inutilisables.

Voici comment calculer MTTF avec sa formule unique.

Formule de temps moyen avant échec (formule MTTF)

Le MTTF d'un actif est calculé en divisant le nombre total d'heures de fonctionnement par le nombre d'actifs spécifiques utilisés.

Vous pouvez le calculer en utilisant la formule pour MTTF :

Total des heures de fonctionnement/nombre d'actifs =MTTF

Étant donné que les heures de fonctionnement sont réparties entre plusieurs actifs, vous devrez additionner leurs heures totales. Par exemple, si vous essayiez de calculer le MTTF pour un type spécifique d'ampoule, vous auriez besoin de la durée de vie de chaque ampoule.

Exemple de calcul du temps moyen avant défaillance

Par exemple, disons que vous disposez de six ampoules :trois avec une durée de vie de 1 000 heures et trois avec une durée de vie de 1 200 heures. Au total, les ampoules fonctionnent pendant 6 600 heures. Leur calcul MTTF ressemblerait à :

6 600 heures de fonctionnement au total/ 6 ampoules =1 100 heures

Ainsi, chaque ampoule aurait un MTTF de 1 100 heures.

Le MTTF doit-il être élevé ou faible ?

Puisque le MTTF correspond au nombre moyen d’heures jusqu’au point de défaillance, un MTTF élevé est préférable. Cela signifie que votre actif durera plus longtemps avant de tomber en panne.

Un MTTF faible indique que votre actif est susceptible de tomber en panne plus tôt, par rapport à un actif avec un MTTF élevé. Ainsi, lorsque vous cherchez à « améliorer le MTTF », vous visez un nombre plus élevé. Cependant, il est important de se rappeler que chaque actif aura son propre MTTF. Par exemple, un MTTF élevé pour un roulement peut être de 4 000 heures, tandis qu'un MTTF de 4 000 heures pour une bande transporteuse peut être inacceptablement bas. Tout dépend des actifs et de leurs applications.

Qu'est-ce qu'un bon MTTF ?

Après avoir entré vos chiffres dans le calcul du MTTF, comment déterminez-vous s’il s’agit d’un bon MTTF pour l’actif ? Bien qu'il n'existe pas de réponse universelle à cette question, les équipes de maintenance peuvent prendre en compte plusieurs facteurs pour déterminer si elles atteignent un bon MTTF.

• Cycle de vie prévu :Comparez votre MTTF au cycle de vie attendu du composant, soit celui fourni par le fabricant, soit sur la base de vos propres données historiques. Si votre MTTF est plus long, cela signifie que vos composants durent plus longtemps que prévu et que vous obtenez un « bon » MTTF. Toutefois, si votre MTTF est plus court que prévu, cela peut indiquer que vous devez ajuster vos pratiques de maintenance ou acheter des pièces auprès d'un nouveau fournisseur.
• Environnement opérationnel :L’environnement d’utilisation de l’actif peut avoir un impact sur le MTTF. Un bon MTTF pour un actif fonctionnant dans un environnement difficile peut être plus court que les normes de l’industrie, mais il peut néanmoins être bon lorsqu’il est considéré dans son contexte global. Par exemple, les roulements à billes fonctionnant dans un environnement très humide peuvent avoir un MTTF plus court que ceux fonctionnant dans un environnement moins humide, mais les deux nombres MTTF peuvent toujours être considérés comme « bons ».
• Variabilité des composants :Tous les composants ne sont pas créés égaux, même au sein d’une même catégorie. Les différences dans la qualité des matériaux, la conception ou les processus de fabrication peuvent toutes avoir un impact sur le MTTF. Lorsque vous comparez les résultats, assurez-vous d'examiner des composants d'une marque, d'un modèle et d'un fabricant similaires pour obtenir une image précise de leur MTTF.
• Modèles de maintenance et d'utilisation :Le MTTF varie également en fonction de la cohérence avec laquelle la maintenance préventive est effectuée et de la manière dont l'actif est utilisé. Des charges de travail ou une durée d'exécution excessives, une installation incorrecte ou des tâches de maintenance ignorées peuvent raccourcir le MTTF.

Un bon MTTF dépend de nombreuses variables différentes, mais suivre cette métrique et observer son évolution au fil du temps est un élément important d'une gestion de maintenance réussie.

Pourquoi MTTF est-il une mesure importante ?

MTTF est une mesure essentielle dans l’ingénierie de la fiabilité et la gestion de la maintenance, offrant plusieurs avantages clés. Premièrement, il fournit une indication claire de la durée de vie prévue des composants non réparables, permettant aux organisations de planifier les remplacements et de gérer efficacement les stocks. En comprenant la durée moyenne de vie d'un composant, les entreprises peuvent planifier des remplacements en temps opportun, minimisant ainsi les temps d'arrêt et maintenant l'efficacité opérationnelle.

Deuxièmement, le MTTF est essentiel pour l’assurance qualité et le développement de produits. En analysant le MTTF de divers composants, les ingénieurs peuvent identifier les domaines à améliorer et améliorer la fiabilité globale des produits. Cela conduit à son tour à une plus grande satisfaction des clients et à moins de réclamations au titre de la garantie. MTTF joue également un rôle crucial dans la gestion des coûts. En prédisant la durée de vie des composants, les entreprises peuvent budgétiser plus précisément les activités de remplacement et de maintenance, évitant ainsi les dépenses imprévues.

De plus, le MTTF est vital pour les applications critiques en matière de sécurité. Dans des secteurs tels que l'aérospatiale, la santé et l'automobile, la compréhension du MTTF garantit que les composants sont remplacés avant qu'ils ne tombent en panne, évitant ainsi les pannes catastrophiques et garantissant la sécurité des utilisateurs. Dans l'ensemble, MTTF est une mesure indispensable qui aide les organisations à améliorer la fiabilité, à gérer les coûts et à garantir la sécurité opérationnelle.

MTTF aide à répondre aux questions de maintenance importantes

Savoir comment calculer le MTTF peut aider votre équipe à prendre des décisions opérationnelles stratégiques. Même s'il est utilisé pour des éléments qui ne peuvent pas être réparés, connaître le MTTF des différents éléments que votre entreprise utilise peut vous aider à optimiser la disponibilité et à économiser de l'argent.

Nous pouvons également définir MTTF comme le délai moyen avant défaillance. Même si cela ne garantit pas la durée de vie de chaque pièce, il est néanmoins utile de connaître la moyenne.

Voici quelques questions de maintenance importantes auxquelles MTTF peut vous aider à répondre :

La maintenance préventive peut-elle prolonger la durée de vie de l'actif ?

MTTF est mieux utilisé pour les actifs qui ne peuvent pas être réparés. Cependant, la durée de vie de certains actifs peut encore être prolongée en effectuant une maintenance préventive. Par exemple, la lubrification des roulements à billes peut contribuer à prolonger leur durée de vie utile. Vous pouvez également prolonger la durée de vie utile d'autres actifs en les utilisant conformément aux recommandations du fabricant.

Comprendre MTTF peut vous aider à mesurer dans quelle mesure la maintenance préventive peut prolonger la durée de vie d'une pièce particulière. Grâce à ces informations, les équipes de maintenance peuvent déterminer si la réalisation d'une maintenance préventive sur cette pièce en vaut la peine ou si une approche allant jusqu'à la panne est plus rapide et plus rentable.

Quelle est la qualité des pièces de rechange disponibles ?

La qualité des pièces de rechange affecte la durée de vie globale d'un actif. Le choix de pièces de haute qualité est donc essentiel pour prolonger la durée de vie de votre équipement et garantir son efficacité globale. MTTF peut indiquer la qualité des pièces de rechange, afin que vous puissiez prendre de meilleures décisions d'achat lors de l'achat de futures pièces de rechange.

Les fabricants de pièces détachées peuvent prendre des décisions qui ont un impact sur la longévité et la qualité des pièces que vous avez toujours utilisées. Lorsque vous connaissez le score MTTF de chaque élément et que vous le suivez au fil du temps, vous pouvez voir si la qualité globale diminue. Si c'est le cas, cela pourrait indiquer qu'il est temps d'acheter des pièces auprès d'un autre fournisseur.

Quand faut-il commander des pièces de rechange ?

En plus de vous aider à décider quel pièces à acheter, MTTF peut être utilisé pour décider quand pour acheter des pièces de rechange. Il n'est pas toujours possible de conserver un inventaire de pièces de rechange à portée de main en raison de contraintes d'espace et de coûts. De plus, certains matériaux se détérioreront avec le temps et ne pourront pas être stockés à long terme.

Les équipes de maintenance peuvent plutôt utiliser MTTF pour les aider à optimiser les commandes de pièces afin que les remplacements arrivent juste avant qu'ils ne soient nécessaires. Un système informatisé de gestion de la maintenance (GMAO) robuste peut aider à optimiser les stocks en suivant ce qui est en stock et où il se trouve, ainsi qu'en anticipant les délais de livraison de la chaîne d'approvisionnement. Une GMAO peut suivre le MTTF historique d'un article et également l'exploiter pour gérer efficacement les stocks.

Défis MTTF :comment les surmonter

Comme toute autre mesure de maintenance, MTTF présente des défis. Par exemple, les équipes de maintenance peuvent avoir du mal à calculer le MTTF avec précision. Connaître la formule MTTF ne suffit pas; il est important de disposer des outils, de l'infrastructure et des stratégies appropriés pour collecter et analyser les données MTTF.

Manque de données pour la formule MTTF

La formule du délai moyen avant défaillance nécessite une grande quantité de données pour être précise ; un échantillonnage aléatoire de pannes de machines ne produira pas de résultats fiables. Pour obtenir un résultat précis lors du calcul du MTTF, vous aurez besoin d'un large échantillon de durées de fonctionnement des actifs et du nombre de pannes.

Défis du cycle de vie des actifs lorsque vous calculez le MTTF

Le MTTF peut être difficile à calculer pour les actifs ayant une durée de vie plus longue. Si un actif peut fonctionner pendant une longue période avant de tomber en panne, il est alors difficile de calculer son délai moyen jusqu'à la panne.

Les taux d'échec incohérents ont un impact sur la formule MTTF

MTTF suppose que les actifs échouent toujours à un rythme constant. Malheureusement, ce n’est pas toujours vrai. Dans le monde réel, les conditions changent constamment; les nouvelles machines, les horaires changeants et les facteurs environnementaux ont tous un impact sur les performances des actifs et les taux de défaillance.

Surmonter les défis lors du calcul du MTTF

Le MTTF est une mesure importante, mais vous ne devez jamais vous fier à une seule mesure ou KPI. Il est recommandé de suivre le MTTF ainsi que le MTBF (temps moyen entre les pannes) et le MTTR (temps moyen de réparation). Cela vous donnera une image plus complète de la santé de vos actifs.

Utiliser une bonne GMAO peut résoudre vos problèmes de collecte de données. Une GMAO facilite également le suivi d'un large éventail de KPI et de mesures de maintenance.

Apprendre les différences :MTTF, MTBF, MTTR, FIT, MTTFd

Il existe de nombreuses mesures différentes qui permettent de mesurer l’efficacité de la maintenance. MTTF n'est que l'un de ces précieux instantanés de vos opérations et est fondamental pour vous aider à suivre et à répondre aux actifs qui ne peuvent pas être réparés. Mais qu’en est-il des actifs réparables ? Il existe un certain nombre de mesures clés que vous devrez prendre en compte. Deux des plus importants sont le temps moyen entre pannes (MTBF) et le temps moyen de réparation (MTTR). Le MTBF représente le temps prévu entre deux pannes dans un système réparable. Parallèlement, le MTTR mesure le temps moyen nécessaire pour réparer un actif défaillant, y compris le temps nécessaire pour tester et diagnostiquer.

Quelle est la différence entre MTBF et MTTF ?

Le MTBF et le MTTF sont tous deux des mesures utiles. Ils fournissent des informations précieuses que votre équipe peut utiliser pour développer et itérer sur les procédures de maintenance, garantissant ainsi une amélioration continue des processus dans votre usine.

Le MTBF, ou Mean Time Between Failure, est utilisé pour les actifs réparables. Cette valeur vous indique le nombre moyen d'heures pendant lesquelles un actif peut fonctionner au mieux avant de nécessiter une maintenance. La durée mesurée par le MTBF n'est pas le temps écoulé entre des pannes complètes. Il s'agit plutôt du temps qui s'écoule avant que l'actif doive être réparé pour fonctionner de manière optimale.

Par exemple, si un actif est toujours opérationnel mais fonctionne plus lentement que prévu ou autorisé par les meilleures pratiques de votre entreprise, il est en panne puisqu'il doit être réparé.

MTTF, ou Mean Time to Failure, est utilisé pour les actifs qui doivent être remplacés. Ces actifs peuvent être complètement irréparables, ou leur réparation peut simplement prendre trop de temps et d'efforts, ce qui signifie que votre entreprise choisira de les remplacer.

Par exemple, vous ne calculeriez probablement pas le MTTF pour un équipement de fabrication réparable dont la durée de vie est estimée à 15 ans. Cependant, vous calculeriez le MTTF pour une courroie de ventilateur dont l'équipement de fabrication a besoin pour fonctionner de manière optimale. Cette pièce devra peut-être être remplacée des dizaines de fois au cours de la durée de vie utile de l'actif.

Bien que vous ne calculiez pas le MTTF pour des actifs plus importants, vous calculeriez le temps moyen entre Les échecs. Cela vous montrera à quelle fréquence l'équipement doit être réparé et peut vous fournir des informations utiles qui aideront votre équipe de maintenance à prendre des décisions concernant la maintenance préventive. Même si l'actif devra probablement être remplacé à terme, il peut être maintenu en bon état de fonctionnement en le réparant si nécessaire.

Comment utiliser MTTF

Le suivi du MTTF pour les éléments courants tels que les ampoules et les roulements à billes peut sembler intimidant. Le calcul correct de cette mesure nécessite une bonne tenue de registres, ce qui peut se traduire par beaucoup de paperasse ou du temps passé à suivre les données dans une feuille de calcul numérique.

Cependant, une GMAO peut vous aider en suivant automatiquement ces métriques. À l'aide de capteurs connectés sans fil, d'une gestion intégrée des stocks et d'un logiciel intelligent, une GMAO complète comme eMaint peut générer des rapports à la demande afin que vous ayez toutes les données MTTF dont vous avez besoin à portée de main.

Quand utiliser MTTF

Une fois que vous avez calculé le MTTF pour certaines pièces, vous pouvez l'utiliser dans les cas suivants :

• Prendre des décisions d'achat :connaître le MTTF de chaque pièce peut vous aider à décider où commander les pièces.
• Ajustement des procédures de maintenance :les scores MTTF peuvent vous aider à décider s'il convient d'ajuster les procédures de maintenance afin d'augmenter le MTTF pour certaines pièces dont la durée de vie peut être prolongée.
• Création de budgets opérationnels :connaître le MTTF de chaque pièce peut vous aider à estimer combien vous dépenserez en pièces sur une période de temps donnée.
• Développer une stratégie d'inventaire :lorsque vous connaissez la durée de vie moyenne des pièces de rechange, vous pouvez décider si vous devez les conserver à portée de main et à quelle fréquence vous devez les commander.

Les KPI et les indicateurs de défaillance comme le MTTF sont essentiels pour mesurer le succès des programmes de maintenance. Les usines de fabrication doivent être plus productives que jamais pour rester compétitives. Pour répondre à la demande toujours croissante, les équipes de maintenance et de fiabilité revoient leurs anciennes pratiques et en adoptent de nouvelles afin de minimiser l'impact des pannes d'équipement sur les délais de production.

Exemple de calcul MTTF en action

Pour comprendre comment MTTF peut guider les véritables décisions de maintenance, regardons un exemple.

Une équipe de maintenance souhaite calculer le temps moyen jusqu'à défaillance (MTTF) pour un lot de 10 roulements à billes identiques utilisés dans un système de convoyeur. Au fil du temps, ils enregistrent la durée de fonctionnement de chaque roulement avant la défaillance :

Roulement Heures avant l'échec 13,80024,10033,90044,00054,20063,70074,10084,00093,900104,100

Pour calculer le MTTF, additionnez le nombre total d'heures de fonctionnement de tous les roulements défaillants, puis divisez par le nombre de pannes :

MTTF =(40 800 heures) ÷ 10 =4 080 heures

En moyenne, chaque roulement fonctionne pendant environ 4 080 heures avant de tomber en panne. Si les convoyeurs fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, cela signifie que chaque roulement à billes durera environ 5 mois et demi. Grâce à ces informations, l'équipe de maintenance peut prendre des décisions opérationnelles clés.

1. Planification des stocks :Connaître le taux de défaillance moyen aide les équipes à prédire le nombre de remplacements dont elles auront besoin sur une période donnée. Garder au moins quelques pièces de rechange disponibles pour chaque ligne de convoyeur garantit que la maintenance peut remplacer rapidement les roulements défectueux. Cela garantit également que les équipes n'achètent pas trop d'inventaire, libérant ainsi des ressources pour d'autres utilisations.

1. Remplacements préventifs : Si le coût des temps d'arrêt dépasse le coût des pièces, l'équipe peut choisir de remplacer les roulements avant qu'ils n'atteignent le temps de panne moyen. Par exemple, ils peuvent décider de remplacer un roulement après 3 700 heures alors que le convoyeur est déjà en panne pour maintenance, minimisant ainsi les temps d'arrêt. Cette approche permet également d'éviter les pannes inattendues, en particulier dans les lignes de production critiques.
2. Améliorez la fiabilité au fil du temps : En suivant le MTTF via une GMAO, les équipes de maintenance peuvent voir si leurs actions de maintenance, telles qu'une lubrification améliorée, un meilleur alignement ou une surveillance des vibrations, prolongent la durée de vie des composants. Au fil du temps, l'augmentation des valeurs MTTF montre que les initiatives en matière de fiabilité fonctionnent.
3. Variabilité du moniteur : Alors que le MTTF est de 4 080 heures, les roulements individuels sont tombés en panne entre 3 700 et 4 200 heures. L'analyse de cette variabilité peut aider à identifier les valeurs aberrantes, telles que des composants défectueux ou une installation incorrecte, afin d'améliorer les performances globales.

Lorsqu'elles sont capturées de manière cohérente dans une GMAO, les données MTTF deviennent un outil de prise de décision qui permet d'équilibrer les coûts, la fiabilité et la disponibilité.

Comment améliorer votre MTTF

L'amélioration du MTTF implique plusieurs stratégies visant à améliorer la longévité et la fiabilité des composants non réparables. Voici quelques méthodes efficaces :

1. Contrôle qualité :La mise en œuvre de mesures de contrôle de qualité strictes pendant le processus de fabrication garantit que les composants répondent à des normes élevées. Des inspections et des tests réguliers peuvent aider à identifier les défauts plus tôt, réduisant ainsi le risque de pannes prématurées.
2. Sélection des matériaux :L'utilisation de matériaux de haute qualité capables de résister aux contraintes opérationnelles et aux conditions environnementales améliore considérablement la durabilité des composants. L'ingénierie des matériaux joue un rôle crucial dans l'allongement de la durée de vie des produits.
3. Améliorations de la conception :L'optimisation de la conception des composants pour minimiser les concentrations de contraintes et améliorer la robustesse globale peut conduire à un MTTF plus long. Cela inclut la prise en compte de facteurs tels que la répartition de la charge, la gestion thermique et la résistance à la corrosion.
4. Contrôle environnemental :Protéger les composants des conditions environnementales difficiles, telles que les températures extrêmes, l'humidité et l'exposition à des produits chimiques, contribue à maintenir leur fonctionnalité sur une période plus longue. Cet objectif peut être atteint grâce à un boîtier, des revêtements et des contrôles environnementaux appropriés.
5. Maintenance prédictive :L'utilisation de techniques de maintenance prédictive, telles que la surveillance de l'état et l'analyse des données, permet une détection précoce des problèmes potentiels. Cette approche proactive permet de remplacer les composants avant qu'ils ne tombent en panne, prolongeant ainsi leur durée de vie opérationnelle effective.
6. Formation et sensibilisation  :La formation des employés aux meilleures pratiques en matière de manipulation, d'exploitation et d'entretien des équipements garantit que les composants sont utilisés correctement et sont moins susceptibles de subir des pannes prématurées.

Accéder aux bonnes données est la première étape pour améliorer le MTTF, et la meilleure ressource pour les collecter et les analyser est une GMAO. Les deux dernières décennies ont vu une augmentation de l’utilisation de la technologie de surveillance conditionnelle à distance pour aider à prédire et prévenir les pannes inattendues. En accédant à davantage de données sur l'état des actifs, via la surveillance de l'alimentation et la surveillance des vibrations, les équipes de maintenance peuvent avoir une idée plus claire de leur efficacité et de l'état général des machines d'une usine de fabrication.

Une GMAO robuste rend toutes ces informations facilement disponibles en un seul endroit, vous offrant ainsi les outils dont vous avez besoin pour optimiser les pratiques de maintenance dans l'ensemble de votre organisation. Si vous recherchez une plate-forme de GMAO primée capable de suivre le MTTF et d'autres KPI, contactez les experts d'eMaint.