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

El tiempo medio hasta la falla (MTTF) es un indicador clave de desempeño (KPI) de mantenimiento que se utiliza para rastrear la vida útil de los activos que no se pueden reparar y, por lo tanto, deben reemplazarse. Conocer la vida útil de estos activos le permite a su empresa tomar decisiones estratégicas con respecto al inventario, la producción y el mantenimiento para garantizar el máximo tiempo de actividad del equipo.

MTTF mide el tiempo entre la instalación de un activo y el punto de falla. Le indica el número promedio de horas que durará cada artículo, pieza o componente antes de que sea necesario reemplazarlo.

MTTF se utiliza específicamente para activos que no se pueden reparar. Normalmente, reemplazar estos activos es menos costoso y más eficiente que repararlos.

Como tal, el tiempo medio hasta la falla es un cálculo útil para activos más pequeños y componentes individuales dentro de maquinaria más grande, como:

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

Conocer el MTTF de una pieza brinda a los equipos de mantenimiento una comprensión más clara de la confiabilidad de las piezas que conforman un activo de producción más grande. También les brinda información útil para que puedan adelantarse a sus necesidades de mantenimiento.

Aunque algunos componentes individuales no se pueden reparar, a menudo forman parte de un activo reparable más grande. La longevidad y confiabilidad de estos componentes pueden tener un impacto importante en el tiempo de actividad del equipo y el rendimiento general de activos más grandes.

Una vez que los equipos de mantenimiento conocen el MTTF de cada componente, pueden usar ese número para administrar su inventario y tomar decisiones más inteligentes sobre cuándo comprar piezas. Por ejemplo, en entornos de fabricación justo a tiempo, las métricas MTTF se pueden utilizar para predecir cuándo pedir piezas para que lleguen cuando se necesitan.

¿Cómo se calcula el MTTF? 

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

Es por eso que MTTF se utiliza mejor para componentes que fallan con relativa rapidez. De lo contrario, se necesitarían años para 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 el MTTF para bombillas, asegúrese de utilizar únicamente bombillas con la misma potencia. Las diferencias en dichas variables conducen a resultados inexactos e inutilizables.

Aquí se explica cómo calcular MTTF con su fórmula única.

Fórmula de tiempo medio hasta el fallo (fórmula MTTF)

El MTTF de un activo se calcula dividiendo el total de horas de funcionamiento por el número de activos específicos en uso.

Puedes calcularlo usando la fórmula de MTTF:

Total de horas de funcionamiento / Número de activos =MTTF

Dado que las horas de funcionamiento se dividen entre varios activos, deberá sumar el total de horas. Por ejemplo, si estuvieras intentando calcular el MTTF para un tipo específico de bombilla, necesitarías la vida útil de cada bombilla.

Ejemplo de cálculo del tiempo medio hasta el fallo

Por ejemplo, supongamos que tiene seis bombillas:tres con una vida útil de 1000 horas y tres con una vida útil de 1200 horas. En total, las bombillas funcionan durante 6.600 horas. Su cálculo MTTF se vería así:

6600 horas de funcionamiento total/6 bombillas =1100 horas

Así, cada bombilla tendría un MTTF de 1100 horas.

¿El MTTF debería ser alto o bajo?

Dado que 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 es probable que su activo falle antes, en relación con un activo con un MTTF alto. Por lo tanto, cuando busque "mejorar el MTTF", su objetivo será un número mayor. Sin embargo, es importante recordar que cada activo tendrá su propio MTTF. Por ejemplo, un MTTF alto para un rodamiento puede ser de 4000 horas, mientras que un MTTF de 4000 horas para una cinta transportadora puede ser inaceptablemente bajo. Todo depende de los activos y sus aplicaciones.

¿Qué es un buen MTTF?

Una vez que haya ingresado sus cifras en el cálculo del MTTF, ¿cómo se determina si es un buen MTTF para el activo? Si bien no existe una respuesta universal a esta pregunta, los equipos de mantenimiento pueden considerar varios factores para determinar 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 según sus propios datos históricos. Si su MTTF es más largo, eso 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 operativo :El entorno de uso del activo puede afectar al MTTF. Un buen MTTF para un activo que opera en un entorno hostil podría ser más corto que los estándares de la industria, pero aún así podría ser bueno cuando se lo considera en todo su contexto. Por ejemplo, los rodamientos de bolas que funcionan en un ambiente muy húmedo pueden tener un MTTF más corto que los que funcionan en un ambiente menos húmedo, pero ambos números de MTTF aún podrían considerarse "buenos".
• Variabilidad de los componentes :No todos los componentes son iguales, incluso dentro de la misma categoría. Las diferencias en la calidad del material, el diseño o los procesos de fabricación pueden afectar al MTTF. Al comparar resultados, asegúrese de buscar componentes de una marca, modelo y fabricante similares para obtener una imagen precisa de su MTTF.
• Patrones de mantenimiento y uso :El MTTF también varía según la coherencia con la que se realiza el mantenimiento preventivo y cómo se utiliza el activo. Las cargas de trabajo o el tiempo de ejecución excesivos, la instalación incorrecta o las tareas de mantenimiento omitidas pueden acortar el MTTF.

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

¿Por qué MTTF es una métrica importante?

MTTF es una métrica fundamental en la ingeniería de confiabilidad y la gestión del mantenimiento y ofrece varios beneficios clave. En primer lugar, proporciona una indicación clara de la vida útil prevista de los componentes no reparables, lo que permite a las organizaciones planificar los reemplazos y gestionar el inventario de forma eficaz. Al comprender el tiempo promedio 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, MTTF es esencial para el aseguramiento de la calidad y el desarrollo de productos. Al analizar el MTTF de varios componentes, los ingenieros pueden identificar áreas de mejora y mejorar la confiabilidad general de los productos. Esto, a su vez, conduce a una mayor satisfacción del cliente y a menos reclamaciones de garantía. MTTF también juega un papel crucial en la gestión de costos. Al predecir la vida útil de los componentes, las empresas pueden presupuestar las actividades de reemplazo y mantenimiento con mayor precisión, evitando gastos inesperados.

Además, MTTF es vital para aplicaciones críticas para la seguridad. En industrias como la aeroespacial, la sanitaria y la automovilística, comprender el MTTF garantiza que los componentes se reemplacen antes de que fallen, evitando fallos catastróficos y garantizando la seguridad de los usuarios. En general, MTTF es una métrica indispensable que ayuda a las organizaciones a mejorar la confiabilidad, gestionar los costos y garantizar la seguridad operativa.

MTTF ayuda a responder preguntas importantes sobre mantenimiento

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

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

Aquí hay algunas preguntas importantes sobre mantenimiento que MTTF puede ayudarlo a responder:

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

MTTF se utiliza mejor para activos que no se pueden reparar. Sin embargo, la vida útil de ciertos activos aún se puede extender mediante la realización de mantenimiento preventivo. Por ejemplo, lubricar los rodamientos de bolas puede ayudar a prolongar su vida útil. También puedes extender la vida útil de otros activos usándolos según las recomendaciones del fabricante.

Comprender el MTTF puede ayudarle a medir en qué medida el mantenimiento preventivo puede prolongar la vida útil de una pieza en particular. Con esta información, los equipos de mantenimiento pueden determinar si el valor de realizar un mantenimiento preventivo en esa pieza vale la pena o si un enfoque de funcionamiento hasta el fallo es más rápido y rentable.

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

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

Los fabricantes de piezas pueden tomar decisiones que afecten la longevidad y la calidad de las piezas que siempre ha utilizado. Cuando conoce la puntuación MTTF de cada elemento y realiza un seguimiento a lo largo del tiempo, puede ver si la calidad general disminuye. Si es así, esto podría ser una indicación de que es hora de comprar piezas de un proveedor diferente.

¿Cuándo se deben pedir piezas de repuesto?

Además de ayudarte a decidir qué piezas a comprar, MTTF se puede utilizar para decidir cuándo para comprar repuestos. Mantener un inventario de repuestos a mano no siempre es factible debido a limitaciones de espacio y costos. Además, algunos materiales se deteriorarán con el tiempo y no se pueden almacenar por mucho tiempo.

En cambio, los equipos de mantenimiento pueden utilizar MTTF para ayudarlos a optimizar el pedido de piezas para que los reemplazos lleguen justo antes de que sean necesarios. Un sistema computarizado de gestión de mantenimiento (CMMS) sólido puede ayudar a optimizar el inventario mediante el seguimiento de lo que hay en stock y dónde está ubicado, así como anticipar el tiempo de entrega de la cadena de suministro. Un CMMS puede realizar un seguimiento del MTTF histórico de un artículo y también aprovecharlo para gestionar el inventario de forma eficaz.

Desafíos del MTTF:cómo superarlos

Como cualquier otra métrica de mantenimiento, MTTF presenta desafíos. Por ejemplo, a los equipos de mantenimiento les puede resultar difícil calcular el MTTF con precisión. Conocer la fórmula MTTF por sí solo no es suficiente; es importante contar con las herramientas, la infraestructura y las estrategias adecuadas para recopilar y analizar datos MTTF.

Falta de datos para la fórmula MTTF

La fórmula del tiempo medio hasta el fallo requiere una gran cantidad de datos para ser precisa; una muestra aleatoria de fallas de la máquina no producirá resultados confiables. Para obtener un resultado preciso al calcular el MTTF, necesitará una muestra grande de los tiempos de operación de los activos y la cantidad de fallas.

Desafíos del ciclo de vida de los activos al calcular el MTTF

El MTTF puede resultar difícil de calcular para activos con una vida útil más larga. Si un activo puede funcionar durante mucho tiempo antes de descomponerse, resulta difícil calcular su tiempo medio hasta el fallo.

Las tasas de fracaso inconsistentes afectan la fórmula MTTF

MTTF supone que los activos siempre fallan a un ritmo constante. Desafortunadamente, esto no siempre es cierto. En el mundo real, las condiciones cambian constantemente; Las nuevas máquinas, los cambios en los horarios y los factores ambientales afectan el rendimiento de los activos y las tasas de fallas.

Superar desafíos al calcular MTTF

MTTF es una métrica importante, pero nunca debes confiar en una sola métrica o KPI. Es una buena práctica realizar un seguimiento del MTTF junto con el MTBF (tiempo medio entre fallas) y el MTTR (tiempo medio de reparación). Esto le brindará una imagen más completa del estado de sus activos.

Utilizar una buena CMMS puede solucionar los problemas de recopilación de datos. Un CMMS también hace que sea mucho más fácil realizar un seguimiento de una amplia gama de KPI y métricas de mantenimiento.

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

Existen muchas métricas diferentes que ayudan a medir la eficacia del mantenimiento. MTTF es solo una de estas valiosas instantáneas de sus operaciones y es fundamental para ayudarlo a rastrear y responder a los activos que no se pueden reparar. Pero ¿qué pasa con los activos reparables? Hay una serie de métricas clave que deberá considerar. Dos de los más importantes son el tiempo medio entre fallas (MTBF) y el tiempo medio de reparación (MTTR). MTBF representa el tiempo esperado entre dos fallas en un sistema reparable. Mientras tanto, MTTR mide el tiempo promedio que lleva reparar un activo fallido, incluido el tiempo que lleva probarlo y diagnosticarlo.

¿Cuál es la diferencia entre MTBF y MTTF?

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

MTBF, o tiempo medio entre fallas, se utiliza para activos reparables. Este valor le indica la cantidad promedio de horas que un activo puede operar con el mejor esfuerzo antes de que necesite mantenimiento. El período de tiempo medido por MTBF no es el tiempo entre averías completas. Más bien, es la cantidad de tiempo antes de que el activo deba repararse para que funcione de manera óptima.

Por ejemplo, si un activo aún está operativo pero funciona más lentamente de lo esperado o permitido por las mejores prácticas de su empresa, ha llegado a fallar porque necesita ser reparado.

MTTF, o tiempo medio hasta la falla, se utiliza para activos que necesitan ser reemplazados. Estos activos pueden ser completamente irreparables o simplemente pueden requerir demasiado tiempo y esfuerzo repararlos, lo que significa que su empresa optará por reemplazarlos.

Por ejemplo, probablemente no calcularía el MTTF para una pieza de equipo de fabricación reparable con una vida útil estimada de 15 años. Sin embargo, calcularía el MTTF para una correa de ventilador que el equipo de fabricación requiere para funcionar de manera óptima. Es posible que sea necesario reemplazar esta pieza docenas de veces durante la vida útil del activo.

Si bien no calcularía el MTTF para activos más grandes, sí calcularía el tiempo medio entre Fracasos. Esto le mostrará con qué frecuencia es necesario reparar el equipo y puede brindarle información útil que ayudará a su equipo de mantenimiento a tomar decisiones sobre el mantenimiento preventivo. Si bien es probable que eventualmente sea necesario reemplazar el activo, se puede mantener en buen estado de funcionamiento reparándolo según sea necesario.

Cómo utilizar MTTF

El seguimiento del MTTF para elementos comunes como bombillas y rodamientos de bolas puede parecer desalentador. Calcular correctamente esta métrica requiere un buen mantenimiento de registros, lo que puede traducirse en mucho papeleo o tiempo dedicado a rastrear datos en una hoja de cálculo digital.

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

Cuándo utilizar MTTF

Una vez que haya calculado el MTTF para ciertas partes, podrá usarlo cuando:

• Tomar decisiones de compra:conocer el MTTF de cada pieza puede ayudarle a decidir dónde pedir piezas.
• Ajustar los procedimientos de mantenimiento:las puntuaciones MTTF pueden ayudarle a decidir si ajustar los procedimientos de mantenimiento para aumentar el MTTF para determinadas piezas que pueden tener una vida útil ampliada.
• Creación de presupuestos de operaciones:conocer el MTTF de cada pieza puede ayudarle a estimar cuánto gastará en piezas durante un período de tiempo determinado.
• Desarrollar una estrategia de inventario:cuando conoce la vida útil promedio de las piezas de repuesto, puede decidir si necesita tenerlas a mano y con qué frecuencia debe pedirlas.

Los KPI y las métricas de fallas como MTTF son clave para medir el éxito de los programas de mantenimiento. Las plantas de fabricación deben ser más productivas que nunca para seguir siendo competitivas. Para mantenerse al día con la demanda cada vez mayor, los equipos de mantenimiento y confiabilidad están revisando sus antiguas prácticas y adoptando otras nuevas para minimizar el impacto de las fallas del equipo en los cronogramas de producción.

Ejemplo de cálculo MTTF en acción

Para comprender cómo MTTF puede guiar las decisiones reales de mantenimiento, veamos un ejemplo.

Un equipo de mantenimiento quiere calcular el tiempo medio hasta la falla (MTTF) para un lote de 10 rodamientos de bolas idénticos utilizados en un sistema transportador. Con el tiempo, registran cuánto tiempo funciona cada rodamiento antes de fallar:

Rodamiento Horas antes del fracaso 13,80024,10033,90044,00054,20063,70074,10084,00093,900104,100

Para calcular el MTTF, sume el total de horas de funcionamiento de todos los rodamientos defectuosos y luego divídalo por el número de fallas:

MTTF =(40.800 horas) ÷ 10 =4.080 horas

En promedio, cada rodamiento funciona durante aproximadamente 4.080 horas antes de fallar. Si los transportadores funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana, eso significa que cada rodamiento de bolas durará aproximadamente 5 meses y medio. Utilizando esta información, el equipo de mantenimiento puede tomar decisiones operativas clave.

1. Planificación de inventario :Conocer la tasa promedio de fallas ayuda a los equipos a predecir cuántos reemplazos necesitarán en un período de tiempo determinado. Tener al menos algunos repuestos disponibles para cada línea transportadora garantiza que el mantenimiento pueda reemplazar rápidamente los rodamientos defectuosos. Esto también garantiza que los equipos no compren inventario en exceso, liberando recursos para otros usos.

1. Reemplazos preventivos: Si el costo del tiempo de inactividad supera el costo de las piezas, el equipo podría optar por reemplazar los rodamientos antes de que alcancen el tiempo promedio de falla. Por ejemplo, pueden decidir reemplazar un rodamiento a las 3700 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.
2. Mejore la confiabilidad con el tiempo: Al rastrear MTTF a través de un CMMS, los equipos de mantenimiento pueden ver si sus acciones de mantenimiento, como una mejor lubricación, una mejor alineación o monitoreo de vibraciones, extienden la vida útil de los componentes. Con el tiempo, los crecientes valores de MTTF muestran que las iniciativas de confiabilidad están funcionando.
3. Monitorear la variabilidad: Mientras que el MTTF es de 4080 horas, los rodamientos individuales fallaron entre 3700 y 4200 horas. Analizar esta variabilidad puede ayudar a identificar valores atípicos, como componentes defectuosos o instalación incorrecta, para mejorar el rendimiento general.

Cuando se capturan consistentemente en un CMMS, los datos MTTF se convierten en una herramienta de toma de decisiones que ayuda a equilibrar el costo, la confiabilidad y el tiempo de actividad.

Cómo mejorar su MTTF

Mejorar el MTTF implica varias estrategias destinadas a mejorar la longevidad y confiabilidad de los componentes no reparables. A continuación se muestran algunos métodos eficaces:

1. Control de calidad :La implementación de estrictas medidas de control de calidad durante el proceso de fabricación garantiza que los componentes cumplan con altos estándares. Las inspecciones y pruebas periódicas pueden ayudar a identificar defectos tempranamente, reduciendo la probabilidad de fallas prematuras.
2. Selección de materiales :El uso de materiales de alta calidad que puedan soportar tensiones operativas y condiciones ambientales mejora significativamente la durabilidad de los componentes. La ingeniería de materiales desempeña un papel crucial a la hora de prolongar la vida útil de los productos.
3. Mejoras de diseño :Optimizar el diseño de componentes para minimizar las concentraciones de tensión y mejorar la robustez general puede conducir a un MTTF más largo. Esto incluye considerar factores como la distribución de carga, la gestión térmica y la resistencia a la corrosión.
4. Control ambiental :Proteger los componentes de condiciones ambientales adversas, como temperaturas extremas, humedad y exposición a productos químicos, ayuda a mantener su funcionalidad durante un período más prolongado. Esto se puede lograr mediante viviendas, revestimientos y controles ambientales adecuados.
5. Mantenimiento predictivo :El uso de técnicas de mantenimiento predictivo, como el monitoreo de condiciones y el 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. Formación y Sensibilización :Educar a los empleados sobre las mejores prácticas en el manejo, operación y mantenimiento de equipos garantiza que los componentes se utilicen correctamente y que sea menos probable que experimenten fallas prematuras.

Acceder a los datos correctos es el primer paso para mejorar MTTF, y el mejor recurso para recopilarlos y analizarlos es un CMMS. En las últimas dos décadas se ha visto un aumento en el uso de tecnología de monitoreo remoto de condiciones para ayudar a predecir y prevenir fallas inesperadas. Con acceso a más datos sobre el estado de los activos, a través del monitoreo de energía y vibración, los equipos de mantenimiento pueden obtener una imagen más clara de su eficiencia y el estado general de la maquinaria de una planta de fabricación.

Un CMMS sólido hace que toda esta información esté disponible en una sola ubicación, brindándole las herramientas que necesita para optimizar las prácticas de mantenimiento en toda su organización. Si está buscando una plataforma CMMS galardonada que pueda realizar un seguimiento de MTTF y otros KPI, comuníquese con los expertos de eMaint.