Tiempo medio hasta falla (MTTF): KPI clave para predecir la vida útil de activos

El Tiempo Medio Hasta Falla (MTTF) es un indicador clave de rendimiento (KPI) de mantenimiento usado para rastrear la vida útil de activos que no pueden repararse y por tanto deben reemplazarse. Conocer la vida útil de estos activos permite a su negocio tomar decisiones estratégicas sobre inventario, producción y mantenimiento para garantizar el máximo tiempo de actividad de equipos.

El MTTF mide el tiempo entre la instalación de un activo y el punto de falla. Le dice el número promedio de horas que cada artículo, pieza o componente durará antes de necesitar reemplazo.

El MTTF se usa específicamente para activos que no pueden repararse. Típicamente, reemplazar estos activos es menos costoso y más eficiente que repararlos.

Como tal, el Tiempo Medio Hasta Falla es un cálculo útil para activos más pequeños y componentes individuales dentro de maquinaria más grande, como:

• Bombillas
• Ruedas
• Rodillos de transportador
• Rodamientos de bolas
• Correas de ventilador
• Transistores

Conocer el MTTF de una pieza da a los equipos de mantenimiento una comprensión más clara de la fiabilidad de las piezas que componen un activo de producción mayor. También les da información accionable, para que puedan adelantarse a sus necesidades de mantenimiento.

Aunque algunos componentes individuales no pueden repararse, a menudo son parte de un activo mayor reparable. La longevidad y fiabilidad de estos componentes pueden tener un impacto mayor en el tiempo de actividad del equipo y el rendimiento general de los activos mayores.

Una vez que los equipos de mantenimiento conocen el MTTF de cada componente, pueden usar ese número para gestionar su inventario y tomar decisiones más inteligentes sobre cuándo comprar piezas. Por ejemplo, en entornos de fabricación just-in-time, las métricas MTTF pueden usarse para predecir cuándo ordenar piezas para que lleguen cuando se necesiten.

¿Cómo se calcula el MTTF?

Calcular el MTTF requiere conocimiento del historial del activo. Necesitará saber cuántas de esa pieza particular estaban en uso, así como cuánto duró cada pieza individual. Más específicamente, tendrá que calcular el número de horas que cada pieza se usó entre la instalación inicial y la falla/reemplazo. Cuantos más datos tenga, más precisa será su cálculo de MTTF.

Por eso el MTTF se usa mejor para componentes que fallan relativamente rápido. De lo contrario, tomaría años determinar la puntuación MTTF para equipos más duraderos. También es importante tener en cuenta que el MTTF solo debe calcularse entre activos idénticos.

Por ejemplo, si está calculando MTTF para bombillas, asegúrese de usar solo bombillas con la misma potencia. Diferencias en tales variables llevan a resultados inexactos e inutilizables.

Así es como se calcula el MTTF con su fórmula única.

Fórmula del Tiempo Medio Hasta Falla (Fórmula MTTF)

El MTTF de un activo se calcula dividiendo las horas totales de operación por el número de activos específicos en uso.

Puede calcularlo usando la fórmula para MTTF:

Horas Totales de Operación / Número de Activos = MTTF

Dado que las horas de operación se dividen entre múltiples activos, necesitará sumar sus horas totales. Por ejemplo, si intentara calcular MTTF para un tipo específico de bombilla, necesitaría la vida útil de cada bombilla.

Ejemplo de cálculo de Tiempo Medio Hasta Falla

Por ejemplo, digamos que tiene seis bombillas — tres con una vida útil de 1,000 horas y tres con una vida útil de 1,200 horas. En total, las bombillas operan por 6,600 horas. Su cálculo de MTTF se vería así:

6,600 horas totales de operación / 6 bombillas = 1,100 horas

Así, cada bombilla tendría un MTTF de 1,100 horas.

¿Debe el MTTF ser alto o bajo?

Dado que el MTTF es el número medio de horas hasta el punto de falla, un MTTF alto es mejor. Esto significa que su activo durará más antes de fallar.

Un MTTF bajo indica que su activo es probable que falle antes, relativo a un activo con un MTTF alto. Así que, cuando busca "mejorar el MTTF", apuntaría a un número más alto. Sin embargo, es importante recordar que cada activo tendrá su propio MTTF. Por ejemplo, un MTTF alto para un rodamiento puede ser 4,000 horas, mientras que un MTTF de 4,000 horas para una cinta transportadora puede ser inaceptablemente bajo. Todo depende de los activos y sus aplicaciones.

¿Qué es un buen MTTF?

Después de ingresar sus cifras en el cálculo de MTTF, ¿cómo determina si es un buen MTTF para el activo? Aunque no hay una respuesta universal a esta pregunta, los equipos de mantenimiento pueden considerar varios factores para averiguar si están logrando un buen MTTF.

• Ciclo de vida esperado: Compare su MTTF con el ciclo de vida esperado del componente, ya sea el proporcionado por el fabricante o basado en sus propios datos históricos. Si su MTTF es más largo, significa que sus componentes duran más de lo esperado y está obteniendo un "buen" MTTF. Sin embargo, si su MTTF es más corto de lo esperado, puede indicar que necesita ajustar sus prácticas de mantenimiento o comprar piezas de un nuevo proveedor.
• Entorno operacional: El entorno de uso del activo puede impactar el MTTF. Un buen MTTF para un activo operando en un entorno hostil podría ser más corto que los estándares de la industria, pero aún podría ser bueno cuando se considera en su contexto completo. Por ejemplo, rodamientos de bolas operados en un ambiente muy húmedo pueden tener un MTTF más corto que los operados en un ambiente menos húmedo, pero ambos números MTTF podrían considerarse "buenos".
• Variabilidad de componentes: No todos los componentes son iguales, incluso dentro de la misma categoría. Diferencias en calidad de material, diseño o procesos de fabricación pueden afectar el MTTF. Al comparar resultados, asegúrese de ver componentes de marca, modelo y fabricante similares para obtener una imagen precisa de su MTTF.
• Patrones de mantenimiento y uso: El MTTF también varía según qué tan consistentemente se realiza el mantenimiento preventivo y cómo se usa el activo. Cargas de trabajo o tiempo de funcionamiento excesivos, instalación inadecuada o tareas de mantenimiento omitidas pueden acortar el MTTF.

Un buen MTTF depende de muchas variables diferentes, pero rastrear esta métrica y observar cómo cambia con el tiempo es una parte importante de la gestión de mantenimiento exitosa.

¿Por qué el MTTF es una métrica importante?

El MTTF es una métrica crítica en ingeniería de fiabilidad y gestión de mantenimiento, ofreciendo varios beneficios clave. Primero, proporciona una indicación clara de la vida útil esperada de componentes no reparables, permitiendo a las organizaciones planificar reemplazos y gestionar inventario eficazmente. Al entender la cantidad promedio de tiempo que se espera que dure un componente, las empresas pueden programar reemplazos oportunos, minimizando el tiempo de inactividad y manteniendo la eficiencia operativa.

En segundo lugar, el MTTF es esencial para la garantía de calidad y desarrollo de productos. Al analizar el MTTF de varios componentes, los ingenieros pueden identificar áreas de mejora y mejorar la fiabilidad general de los productos. Esto, a su vez, conduce a una mayor satisfacción del cliente y menos reclamaciones de garantía. El MTTF también juega un papel crucial en la gestión de costes. Al predecir la vida útil de los componentes, las empresas pueden presupuestar reemplazos y actividades de mantenimiento con mayor precisión, evitando gastos inesperados.

Además, el MTTF es vital para aplicaciones críticas de seguridad. En industrias como aeroespacial, salud y automotriz, entender el MTTF asegura que los componentes se reemplacen antes de fallar, previniendo fallas catastróficas y garantizando la seguridad de los usuarios. En general, el MTTF es una métrica indispensable que ayuda a las organizaciones a mejorar la fiabilidad, gestionar costes y garantizar la seguridad operativa.

El MTTF ayuda a responder preguntas importantes de mantenimiento

Saber cómo calcular el MTTF puede ayudar a su equipo a tomar decisiones operativas estratégicas. Aunque se usa para artículos que no pueden repararse, conocer el MTTF para diferentes artículos que su negocio usa puede ayudar a maximizar el tiempo de actividad y ahorrar dinero.

También podemos definir el MTTF como el tiempo promedio hasta la falla. Aunque esto no es una garantía de cuánto durará cada pieza, sigue siendo útil conocer el promedio.

Aquí hay algunas preguntas importantes de mantenimiento que el MTTF puede ayudarle a responder:

¿Puede el mantenimiento preventivo extender la vida útil del activo?

El MTTF se usa mejor para activos que no pueden repararse. Sin embargo, la vida útil de ciertos activos aún puede extenderse realizando mantenimiento preventivo. Por ejemplo, lubricar rodamientos de bolas puede ayudar a extender su vida útil. También puede extender la vida útil de otros activos usándolos según las recomendaciones del fabricante.

Entender el MTTF puede ayudarle a medir cuánto puede extender el mantenimiento preventivo la vida de una pieza particular. Con esta información, los equipos de mantenimiento pueden determinar si el valor de realizar mantenimiento preventivo en esa pieza vale el esfuerzo o si un enfoque de funcionamiento hasta falla es más eficiente en tiempo y coste.

¿Cuál es la calidad de las piezas de reemplazo disponibles?

La calidad de las piezas de reemplazo afecta la vida útil general de un activo, por lo que elegir piezas de alta calidad es clave para extender la vida de su equipo y garantizar la eficiencia general. El MTTF puede indicar la calidad de las piezas de reemplazo, para que pueda tomar mejores decisiones de compra al comprar futuras piezas de reemplazo.

Los fabricantes de piezas pueden tomar decisiones que afectan la longevidad y calidad de las piezas que siempre ha usado. Cuando conoce la puntuación MTTF de cada artículo y la rastrea con el tiempo, puede ver si la calidad general disminuye. Si lo hace, esto podría ser una indicación de que es hora de comprar piezas de un proveedor diferente.

¿Cuándo deben pedirse las piezas de reemplazo?

Además de ayudarle a decidir qué piezas comprar, el MTTF puede usarse para decidir cuándo comprar piezas de reemplazo. Mantener un inventario de repuestos a mano no siempre es factible debido a limitaciones de espacio y coste. Además, algunos materiales se deterioran con el tiempo y no pueden almacenarse a largo plazo.

Los equipos de mantenimiento pueden usar el MTTF para ayudarles a optimizar el pedido de piezas para que los reemplazos lleguen justo antes de que se necesiten. Un robusto sistema computarizado de gestión de mantenimiento (CMMS) puede ayudar a optimizar el inventario rastreando qué hay en stock y dónde está ubicado, así como anticipar el tiempo de entrega de la cadena de suministro. Un CMMS puede rastrear el MTTF histórico de un artículo y también aprovecharlo para gestionar el inventario eficazmente.

Desafíos del MTTF: Cómo superarlos

Como cualquier otra métrica de mantenimiento, el MTTF presenta desafíos. Por ejemplo, los equipos de mantenimiento pueden encontrar difícil calcular el MTTF con precisión. Conocer la fórmula del MTTF por sí sola no es suficiente; es importante tener las herramientas, infraestructura y estrategias adecuadas para recopilar y analizar datos de MTTF.

Falta de datos para la fórmula MTTF

La fórmula del Tiempo Medio Hasta Falla requiere una gran cantidad de datos para ser precisa; un muestreo aleatorio de fallas de máquinas no producirá resultados fiables. Para un resultado preciso al calcular MTTF, necesitará una muestra grande de tiempos de operación de activos y el número de fallas.

Desafíos del ciclo de vida del activo al calcular MTTF

El MTTF puede ser difícil de calcular para activos con una vida útil más larga. Si un activo puede funcionar por mucho tiempo antes de averiarse, eso hace difícil calcular su tiempo medio hasta falla.

Tasas de falla inconsistentes afectan la fórmula MTTF

El MTTF asume que los activos siempre fallan a una tasa consistente. Desafortunadamente, esto no siempre es cierto. En el mundo real, las condiciones cambian constantemente; nuevas máquinas, horarios cambiantes y factores ambientales afectan el rendimiento y las tasas de falla de los activos.

Superando desafíos al calcular MTTF

El MTTF es una métrica importante, pero nunca debería confiar solo en una métrica o KPI. Es una mejor práctica rastrear el MTTF junto con MTBF (tiempo medio entre fallas) y MTTR (tiempo medio de reparación). Eso le dará una imagen más completa de la salud de sus activos.

Usar un buen CMMS puede resolver sus problemas de recopilación de datos. Un CMMS también hace mucho más fácil rastrear una amplia gama de KPIs y métricas de mantenimiento.

Aprender las diferencias: MTTF, MTBF, MTTR, FIT, MTTFd

Hay muchas métricas diferentes que ayudan a medir la efectividad del mantenimiento. El MTTF es solo una de estas valiosas instantáneas de sus operaciones y es fundamental para ayudarle a rastrear y responder a activos que no pueden repararse. Pero, ¿qué hay de los activos reparables? Hay varias métricas clave que necesitará considerar. Dos de las más importantes son el Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF) y el Tiempo Medio de Reparación (MTTR). El MTBF describe el tiempo esperado entre dos fallas en un sistema reparable. Mientras tanto, el MTTR mide el tiempo promedio que toma reparar un activo fallido, incluyendo el tiempo para probar y diagnosticar.

¿Cuál es la diferencia entre MTBF y MTTF?

El MTBF y el MTTF son ambas métricas útiles. Proporcionan información valiosa que su equipo puede usar para desarrollar e iterar procedimientos de mantenimiento, asegurando mejora continua en procesos en toda su planta.

El MTBF, o Tiempo Medio Entre Fallas, se usa para activos reparables. Este valor le dice el número promedio de horas que un activo puede operar al máximo esfuerzo antes de necesitar mantenimiento. El tiempo medido por MTBF no es el tiempo entre averías completas. En su lugar, es la cantidad de tiempo antes de que el activo tenga que ser reparado para operar óptimamente.

Por ejemplo, si un activo aún es operable pero funciona más lento de lo esperado o permitido por las mejores prácticas de su empresa, ha alcanzado la falla ya que necesita ser reparado.

El MTTF, o Tiempo Medio Hasta Falla, se usa para activos que necesitan ser reemplazados. Estos activos pueden ser completamente irreparables, o simplemente pueden tomar demasiado tiempo y esfuerzo para reparar, lo que significa que su negocio optará por reemplazarlos.

Por ejemplo, probablemente no calcularía MTTF para un equipo de fabricación reparable con una vida útil estimada de 15 años. Sin embargo, calcularía MTTF para una correa de ventilador que el equipo de fabricación requiere para funcionar óptimamente. Esta pieza puede necesitar ser reemplazada docenas de veces durante la vida útil del activo.

Aunque no calcularía MTTF para activos mayores, calcularía el Tiempo Medio Entre Fallas. Esto le mostraría con qué frecuencia el equipo necesita ser reparado y puede darle información útil que ayudará a su equipo de mantenimiento a tomar decisiones sobre mantenimiento preventivo. Aunque el activo probablemente necesite ser reemplazado eventualmente, puede mantenerse en buen estado de funcionamiento reparándolo según sea necesario.

Cómo usar el MTTF

Rastrear el MTTF para artículos comunes como bombillas y rodamientos de bolas puede sonar abrumador. Calcular correctamente esta métrica requiere buen mantenimiento de registros, lo que puede traducirse en mucho papeleo o tiempo gastado rastreando datos en una hoja de cálculo digital.

Sin embargo, un CMMS puede ayudarle a rastrear automáticamente estas métricas. Con la ayuda de sensores conectados inalámbricamente, gestión de inventario integrada y software inteligente, un CMMS integral como eMaint puede generar informes a demanda para que tenga todos los datos de MTTF que necesita al alcance de su mano.

Cuándo usar el MTTF

Una vez que haya calculado el MTTF para ciertas piezas, puede usarlo cuando:

• Tome decisiones de compra: Conocer el MTTF de cada pieza puede ayudarle a decidir dónde ordenar piezas.
• Ajuste procedimientos de mantenimiento: Las puntuaciones MTTF pueden ayudarle a decidir si ajustar procedimientos de mantenimiento para aumentar el MTTF de ciertas piezas que pueden tener vidas útiles extensibles.
• Cree presupuestos operativos: Conocer el MTTF para cada pieza puede ayudarle a estimar cuánto gastará en piezas durante un período dado.
• Desarrolle estrategia de inventario: Cuando conoce la vida útil promedio de repuestos, puede decidir si necesita tenerlos a mano y con qué frecuencia debe pedirlos.

Los KPIs y métricas de falla como el MTTF son clave para medir el éxito de los programas de mantenimiento. Las plantas de fabricación deben ser más productivas que nunca para mantenerse competitivas. Para mantenerse al día con la demanda siempre creciente, los equipos de mantenimiento y fiabilidad están renovando sus viejas prácticas y adoptando nuevas para minimizar el impacto de la falla de equipos en los cronogramas de producción.

Ejemplo de cálculo MTTF en acción

Para entender cómo el MTTF puede guiar decisiones reales de mantenimiento, veamos un ejemplo.

Un equipo de mantenimiento quiere calcular el Tiempo Medio Hasta Falla (MTTF) para un lote de 10 rodamientos de bolas idénticos usados en un sistema transportador. Con el tiempo, registran cuánto tiempo opera cada rodamiento antes de fallar:

Rodamiento	Horas Antes de Falla
1	3,800
2	4,100
3	3,900
4	4,000
5	4,200
6	3,700
7	4,100
8	4,000
9	3,900
10	4,100

Para calcular el MTTF, sume las horas totales de operación de todos los rodamientos fallidos, luego divida por el número de fallas:

MTTF = (40,800 horas) ÷ 10 = 4,080 horas

En promedio, cada rodamiento opera unas 4,080 horas antes de fallar. Si los transportadores funcionan 24/7, eso significa que cada rodamiento de bolas durará unos 5½ meses. Usando esta información, el equipo de mantenimiento puede tomar decisiones operativas clave.

1. Planificación de inventario: Conocer la tasa promedio de falla ayuda a los equipos a predecir cuántos reemplazos necesitarán en un período dado. Mantener al menos unos pocos repuestos a mano para cada línea de transportador asegura que el mantenimiento pueda reemplazar rodamientos fallidos rápidamente. Esto también asegura que los equipos no compren inventario en exceso, liberando recursos para otros usos.
2. Reemplazos preventivos: Si el coste del tiempo de inactividad supera el coste de las piezas, el equipo podría elegir reemplazar rodamientos antes de que alcancen el tiempo promedio de falla. Por ejemplo, podrían decidir reemplazar un rodamiento a las 3,700 horas mientras el transportador ya está inactivo por mantenimiento, minimizando el tiempo de inactividad. Este enfoque también ayuda a prevenir averías inesperadas, especialmente en líneas de producción críticas.
3. Mejorar la fiabilidad con el tiempo: Al rastrear el MTTF a través de un CMMS, los equipos de mantenimiento pueden ver si sus acciones de mantenimiento, como lubricación mejorada, mejor alineación o monitorización de vibración, extienden la vida del componente. Con el tiempo, valores crecientes de MTTF muestran que las iniciativas de fiabilidad están funcionando.
4. Monitorizar la variabilidad: Aunque el MTTF es 4,080 horas, los rodamientos individuales fallaron entre 3,700 y 4,200 horas. Analizar esta variabilidad puede ayudar a identificar valores atípicos, como componentes defectuosos o instalación inadecuada, para mejorar el rendimiento general.

Cuando se captura consistentemente en un CMMS, los datos de MTTF se convierten en una herramienta de toma de decisiones que ayuda a equilibrar coste, fiabilidad y tiempo de actividad.

Cómo mejorar su MTTF

Mejorar el MTTF implica varias estrategias destinadas a mejorar la longevidad y fiabilidad de componentes no reparables. Aquí hay algunos métodos efectivos:

1. Control de calidad: Implementar medidas estrictas de control de calidad durante el proceso de fabricación asegura que los componentes cumplan altos estándares. Inspecciones y pruebas regulares pueden ayudar a identificar defectos temprano, reduciendo la probabilidad de fallas prematuras.
2. Selección de materiales: Usar materiales de alta calidad que puedan soportar tensiones operativas y condiciones ambientales mejora significativamente la durabilidad de los componentes. La ingeniería de materiales juega un papel crucial en extender la vida útil de los productos.
3. Mejoras de diseño: Optimizar el diseño de componentes para minimizar concentraciones de tensión y mejorar la robustez general puede llevar a un MTTF más largo. Esto incluye considerar factores como distribución de carga, gestión térmica y resistencia a la corrosión.
4. Control ambiental: Proteger componentes de condiciones ambientales adversas, como temperaturas extremas, humedad y exposición a químicos, ayuda a mantener su funcionalidad por un período más largo. Esto puede lograrse mediante carcasas adecuadas, recubrimientos y controles ambientales.
5. Mantenimiento predictivo: Usar técnicas de mantenimiento predictivo, como monitorización de condición y análisis de datos, permite la detección temprana de problemas potenciales. Este enfoque proactivo ayuda a reemplazar componentes antes de que fallen, extendiendo así su vida operativa efectiva.
6. Capacitación y concienciación: Educar a los empleados sobre las mejores prácticas en manejo, operación y mantenimiento de equipos asegura que los componentes se usen correctamente y sean menos propensos a fallas prematuras.

Acceder a los datos correctos es el primer paso para mejorar el MTTF, y el mejor recurso para recopilarlos y analizarlos es un CMMS. Las últimas dos décadas han visto un aumento en el uso de tecnología de monitorización de condición remota para ayudar a predecir y prevenir fallas inesperadas. Con acceso a más datos de salud de activos, mediante monitorización de energía y vibración, los equipos de mantenimiento pueden obtener una imagen más clara de su eficiencia y la condición general de la maquinaria de una planta de fabricación.

Un CMMS robusto pone toda esta información disponible en una ubicación, dándole las herramientas que necesita para optimizar prácticas de mantenimiento en toda su organización. Si está en el mercado para una plataforma CMMS galardonada que pueda rastrear MTTF y otros KPIs, contacte a los expertos de eMaint.