MTBF und MTTR berechnen: Schritt-für-Schritt-Beispiel

MTBF und MTTR sind zwei einfache Divisionen. Schwierig ist, sauber festzulegen, was in Zähler und Nenner gehört, und genau dort verlieren die meisten Instandhaltungskennzahlen ihre Aussagekraft.

Dieser Leitfaden zeigt die Formeln, ein von Hand durchgerechnetes Beispiel, die Verfügbarkeit, die sich aus beiden Werten ergibt, und die Fehler, durch die eine Kennzahl eine andere Geschichte erzählt als die, die sich tatsächlich in der Halle abspielt.

Was MTBF und MTTR messen

MTBF (Mean Time Between Failures, mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen) beantwortet die Frage: Wie lange läuft die Anlage im Durchschnitt, bevor sie ausfällt? Sie ist eine Kennzahl der Zuverlässigkeit. Je höher, desto besser.

MTTR (Mean Time To Repair, mittlere Reparaturdauer) beantwortet die Frage: Wenn sie ausfällt, wie lange dauert es, bis sie wieder läuft? Sie ist eine Kennzahl der Instandhaltbarkeit und der Reaktionsfähigkeit des Teams. Je niedriger, desto besser.

Beide betrachten dasselbe Ereignis, den Ausfall, aber von entgegengesetzten Seiten. Eine Anlage kann selten ausfallen und dann tagelang stillstehen, oder jede Woche ausfallen und nach Minuten wieder laufen. Das vollständige Bild sehen Sie nur, wenn Sie beide Werte gemeinsam betrachten.

Die Formeln

Drei Definitionen tragen diese Rechnung:

• Betriebszeit ist die Zeit, in der die Anlage laufen sollte und auch gelaufen ist. Sie ist nicht die Kalenderzeit.
• Ausfall ist der Verlust der Funktion, der einen korrektiven Eingriff erzwingt. Ein geplanter Stillstand für die Wartung ist kein Ausfall.
• Reparaturzeit ist die Zeit, in der die Anlage wegen des Ausfalls stillstand, vom Stillstand bis zur Freigabe für den Betrieb. Sie umfasst Wartezeiten, nicht nur die Stunden mit Werkzeug in der Hand.

Bevor Sie irgendetwas berechnen, schreiben Sie diese drei Definitionen auf und stimmen Sie sie mit dem Team ab. Versteht jede Schicht unter „Ausfall“ etwas anderes, misst die Kennzahl die Auslegung, nicht die Anlage.

Schritt-für-Schritt-Beispiel: die Pumpe B-07

Nehmen wir eine fiktive Druckerhöhungspumpe, die Pumpe B-07, die im Zweischichtbetrieb läuft: 16 Stunden am Tag, 26 Tage im Monat. Im betrachteten Monat hatte sie eine geplante Wartung von 4 Stunden und drei Stillstände durch Ausfall.

Position	Wert	Anmerkung
Geplante Zeit	416 h	16 h × 26 Tage
Geplante Wartung	4 h	Wird von der geplanten Zeit abgezogen, zählt nicht als Ausfall
Ausfall 1: Leck an der Gleitringdichtung	2,5 h Stillstand	Korrektiv
Ausfall 2: blockiertes Wälzlager	4,0 h Stillstand	Korrektiv, inklusive Warten auf das Ersatzteil
Ausfall 3: ausgelöster Leitungsschutzschalter	1,5 h Stillstand	Korrektiv
Gesamte Reparaturzeit	8 h	2,5 + 4,0 + 1,5
Betriebszeit	404 h	416 − 4 − 8
MTBF	134,7 h	404 ÷ 3
MTTR	2,7 h	8 ÷ 3 (rund 2 h 40 min)
Verfügbarkeit	98,1 %	134,7 ÷ (134,7 + 2,7)

Praktisch gelesen: Die B-07 läuft im Durchschnitt gut acht Produktionstage zwischen zwei Ausfällen und ist nach weniger als drei Stunden wieder in Betrieb. Die Verfügbarkeit von 98,1 % ist der Anteil der erwarteten Betriebszeit, in dem sie tatsächlich verfügbar war, wenn man nur die Ausfälle berücksichtigt.

Beachten Sie, dass Ausfall 2 allein die Hälfte der Reparaturzeit ausmacht. Er ist der erste Kandidat für eine Ursachenanalyse und für eine Überprüfung des Lagerbestands an Wälzlagern. Um zu verstehen, wohin diese Stunden geflossen sind, lohnt es sich, die Reparatur in die Schritte aus die 5 Zeiten der MTTR zu zerlegen.

Die häufigsten Fehler

1. Kalenderzeit verwenden

Teilen Sie die 720 Stunden des Monats durch drei Ausfälle, steigt die MTBF der B-07 auf 240 Stunden. Der Wert sieht gut aus, enthält aber Nächte und Sonntage, an denen die Pumpe abgeschaltet war. Er ist mit nichts vergleichbar und hilft nicht bei der Planung. Verwenden Sie die Zeit, in der die Anlage laufen sollte.

Ausnahme: Anlagen im Dauerbetrieb, etwa ein Kühlraum oder ein Krankenhausaufzug, laufen tatsächlich 24 Stunden. Bei ihnen fallen Kalender- und Betriebszeit fast zusammen.

2. Wartung als Ausfall zählen

Geht der vierstündige Wartungsstillstand als vierter „Ausfall“ in die Rechnung ein, sinkt die MTBF auf 101 Stunden (404 ÷ 4), und die MTTR steigt. Schlimmer noch: Je mehr Wartung Sie durchführen, desto schlechter wird die Kennzahl, und damit wird genau das Verhalten bestraft, das Sie fördern wollen. Trennen Sie die Aufträge nach Art und berechnen Sie MTBF und MTTR nur mit den korrektiven.

3. MTTR ohne Wartezeit

Viele Teams erfassen nur die vom Techniker gebuchten Stunden. Bei Ausfall 2 der B-07 hat der Techniker 1,5 Stunden gearbeitet; die übrigen 2,5 Stunden waren Warten auf das Wälzlager. Eine MTTR von 1,5 Stunden verdeckt genau das Problem, das Sie lösen müssen. Für den Betrieb zählt die MTTR als Stillstandszeit der Anlage.

4. Ein Mittelwert, der Extreme verdeckt

Stellen Sie sich vier Reparaturen mit 1 h, 1 h, 1,5 h und 12 h vor. Die MTTR beträgt 3,9 Stunden, aber keine Reparatur dauerte annähernd so lange: Drei gingen schnell, eine war ein Desaster. Schauen Sie sich immer die Liste der Aufträge hinter dem Mittelwert an, und verfolgen Sie zusätzlich den Median (hier 1,25 h) und die längste Dauer im Zeitraum.

5. Zu wenige Ausfälle für eine Schlussfolgerung

Bei ein oder zwei Ausfällen im Zeitraum ist die MTBF fast ein Zufallswert. Eine Anlage, die im Januar einmal und im Februar gar nicht ausgefallen ist, hat sich nicht „unendlich verbessert“. Für Anlagen, die selten ausfallen, verwenden Sie größere Zeitfenster (Quartal, Halbjahr, Jahr) oder fassen Sie ähnliche Anlagen zu Familien zusammen.

Beide Kennzahlen für Entscheidungen nutzen

Die Zahlen dienen dazu, zu entscheiden, wo Sie ansetzen. Eine einfache Lesart der Kombination:

• Niedrige MTBF, niedrige MTTR: fällt oft aus, läuft aber schnell wieder. Untersuchen Sie die Ursache der wiederkehrenden Ausfälle; das Team löscht Brände effizient. Die 5-Why-Methode ist ein guter Einstieg.
• Hohe MTBF, hohe MTTR: fällt selten aus, aber wenn, dauert es lange. Prüfen Sie kritische Ersatzteile im Lager, Reparaturanweisungen und den Zugang zu Spezialisten.
• Niedrige MTBF, hohe MTTR: der schlechteste Quadrant und der Punkt, an dem der Wartungsplan ansetzen sollte.
• Hohe MTBF, niedrige MTTR: beobachten, ohne jetzt zusätzliche Energie aufzuwenden.

Vergleichen Sie dieselbe Anlage über die Zeit, bevor Sie unterschiedliche Anlagen vergleichen. Eine Druckerhöhungspumpe und eine Hydraulikpresse müssen nicht dieselbe MTBF haben, um gut gewartet zu sein.

Woher die Daten kommen

In der Praxis sind MTBF und MTTR nur so gut wie die Erfassung der Arbeitsaufträge. Wurde der Ausfall telefonisch gelöst und niemand hat einen Auftrag angelegt, existiert er für die Kennzahl nicht. Wurde der Auftrag am Ende des Tages mit einer ungefähren Uhrzeit geschlossen, ist die MTTR eine Erinnerung. Kommt Ihnen das bekannt vor, lesen Sie die Anzeichen reaktiver Instandhaltung.

Ein CMMS wie taskfield erfasst die Zeitpunkte jedes Schritts direkt in der Techniker-App, auch ohne Netz, trennt korrektive von vorbeugenden Aufträgen über die Auftragsart und berechnet MTBF und MTTR aus den abgeschlossenen Aufträgen, ohne Tabelle am Monatsende. In der Industrie ist das oft der erste Schritt, um Anlagen mit Zahlen zu vergleichen, denen das Team vertraut.