Le MTBF dans la maintenance : comment le calculer, l'utiliser et améliorer la fiabilité des actifs
Découvrez ce que signifie le MTBF, comment le calculer et comment les équipes de maintenance l'utilisent dans un gestion des actifs d'entreprise (EAM) pour améliorer la fiabilité.
Ce que vous apprendrez dans cet article :
Que signifie le MTBF et dans quels cas les équipes de maintenance doivent-elles l'utiliser ?
Comment calculer le MTBF à partir du temps de fonctionnement et des événements de défaillance
Comment tenir compte des temps d’arrêt planifiés, de la maintenance préventive et des cas particuliers
Comment le MTBF se compare au MTTR, au MTTF, au MTBR et à la disponibilité
Comment les équipes de maintenance peuvent utiliser le MTBF dans un système de gestion des actifs d’entreprise (EAM) pour améliorer la fiabilité des actifs
Toutes les équipes de maintenance ont déjà vécu ce moment où les choses ne se déroulent pas comme prévu. Dans ces situations, la question n’est pas seulement « Qu’est-ce qui est tombé en panne? », mais aussi « Pourquoi cela se reproduit-il? »
Le MTBF, aussi appelé temps moyen entre défaillances, est un indicateur utile pour suivre les défaillances récurrentes et imprévues, car il mesure la durée moyenne pendant laquelle un équipement fonctionne généralement entre deux défaillances. Le MTBF est important parce qu’il transforme l’historique des événements en un indicateur unique et exploitable qui vous aide à repérer les actifs peu fiables, à établir les intervalles de maintenance préventive et à mesurer les progrès réalisés au fil du temps.
C’est pourquoi le MTBF constitue un indicateur clé de fiabilité pour les équipes de maintenance. Cet article explique ce qu’est le MTBF, comment le calculer et comment l’utiliser pour rendre les opérations plus fiables.
Qu’est-ce que le MTBF et dans quels cas faut-il l’utiliser?
Le MTBF correspond à la durée moyenne de fonctionnement entre des événements de défaillance consécutifs pour un actif réparable. Il est utilisé lorsqu’un actif est censé être réparé et remis en service après une défaillance.
Le MTBF est exprimé en unités de temps, comme les heures ou les jours. Il ne doit être utilisé que lorsque les événements de défaillance et le temps de fonctionnement peuvent être déterminés de façon fiable. Par conséquent, le MTBF ne devrait pas être utilisé pour des actifs à usage unique ou non réparables. Pour ces actifs, le MTTF, ou temps moyen avant défaillance, est généralement l’indicateur le plus approprié.
Le MTBF est particulièrement utile lorsque les équipes de maintenance et de fiabilité comparent des actifs qui fonctionnent dans des conditions semblables, ou lorsque les résultats sont normalisés selon le type d’actif, le cycle d’utilisation, l’emplacement ou le contexte d’exploitation. Un MTBF faible peut indiquer une mauvaise fiabilité de l’actif, mais il peut aussi refléter une utilisation plus intensive, des conditions plus difficiles ou un signalement irrégulier des défaillances.
Comment calculer le MTBF
La formule de calcul du MTBF est la suivante :
MTBF = durée totale de fonctionnement ÷ nombre de défaillances
Pour calculer le MTBF, les équipes de maintenance ont besoin de deux données provenant de la même période d’observation :
1. Durée totale de fonctionnement : durée pendant laquelle l’actif a fonctionné ou était disponible pour fonctionner.
2. Nombre de défaillances : nombre d’événements de défaillance imprévus ayant nécessité une intervention de maintenance.
Si les équipes de maintenance recueillent la durée de fonctionnement directement à partir d’un automate programmable, d’un système SCADA, d’un compteur ou d’un compteur d’équipement, elles doivent utiliser cette valeur. Si la durée de fonctionnement n’est pas recueillie directement, elles peuvent l’estimer en soustrayant les temps d’arrêt planifiés, les temps d’arrêt imprévus et les périodes de mise hors service du temps de production prévu.
Durée de fonctionnement estimée = temps de production prévu − temps d’arrêt planifiés − temps d’arrêt imprévus − temps de mise hors service
Étapes à suivre pour calculer le MTBF dans la pratique :
1. Définissez ce qui constitue une défaillance, soit un arrêt imprévu nécessitant une intervention de maintenance.
2. Choisissez la période d’observation, par exemple les 12 derniers mois ou la durée de vie à ce jour.
3. Additionnez la durée de fonctionnement pendant la période visée, en excluant les temps d’arrêt planifiés et les périodes de mise hors service, sauf si vous avez une raison de les inclure.
4. Comptez les événements de défaillance au cours de la même période.
5. Calculez le MTBF : durée totale de fonctionnement ÷ nombre de défaillances.
6. Validez le résultat en vérifiant s’il y a des ordres de travail mal classés ou des données de fonctionnement manquantes.
Exemple d’utilisation de la formule du MTBF :
Imaginons que l’actif A ait eu 5 000 heures de production prévues sur une période de 12 mois. Cependant, au cours de cette période, l’actif a connu 50 heures de temps d’arrêt planifié et 50 heures de temps d’arrêt imprévu.
Pour estimer la durée de fonctionnement, soustrayez les temps d’arrêt planifiés et les temps d’arrêt imprévus du temps de production prévu :
5 000 – 50 – 50 = 4 900 heures de fonctionnement
Si l’actif a enregistré 4 défaillances imprévues au cours de la même période, le calcul du MTBF est le suivant :
MTBF = 4 900 ÷ 4 = 1 225 heures
Cela signifie que l’actif A a fonctionné en moyenne 1 225 heures entre deux défaillances au cours de cette période de 12 mois.
Cas particuliers et remarques :
Si aucun défaillance n'a été enregistrée pour un équipement au cours de la période d'observation, le MTBF ne peut pas être calculé sous la forme d'un nombre fini, car le nombre de défaillances est égal à zéro. Dans ce cas, les équipes de maintenance doivent indiquer « aucune défaillance observée au cours des X heures de fonctionnement » ou prolonger la période d'observation.
Si un enregistrement de défaillance ne comporte pas d’horodatage de début, d’arrêt ou de redémarrage, les équipes de maintenance doivent appliquer une règle cohérente en matière de qualité des données. Elles peuvent, par exemple, utiliser l’horodatage vérifié le plus proche, exclure les événements ambigus du calcul ou les signaler pour examen.
Le MTBF doit également être calculé chaque fois en utilisant la même définition de la défaillance, la même période de référence et la même source de données de fonctionnement. Sinon, les variations du MTBF pourraient refléter des différences de méthode de calcul plutôt qu’une réelle amélioration de la fiabilité.
Comment les temps d’arrêt planifiés et la maintenance préventive influent sur le MTBF
Les équipes de maintenance doivent exclure les temps d’arrêt planifiés du temps de fonctionnement lors du calcul du MTBF. Comme le MTBF mesure le temps entre les défaillances, les temps d’arrêt planifiés ne doivent pas réduire cet indicateur de fiabilité.
La maintenance préventive (MP) doit également être considérée comme une activité non liée à une défaillance. Les arrêts déclenchés par la MP ne doivent pas être comptabilisés comme des défaillances si les travaux sont planifiés et réalisés sans événement de défaillance imprévu.
MTBF, MTTR, MTTF, MTBR et disponibilité : comparaison
Le MTBF est un indicateur de fiabilité, mais les équipes de maintenance doivent l’analyser avec d’autres indicateurs clés de performance (ICP) liés à la maintenance afin de bien comprendre la performance des actifs.
Points à retenir :
Dans la pratique, le MTBR et le MTBF peuvent se chevaucher. Le MTBF mesure le temps entre les événements de défaillance, tandis que le MTBR mesure le temps entre les événements de réparation.
Les équipes de maintenance devraient vérifier comment leur organisation définit les événements de réparation. Si les réparations englobent les travaux planifiés, la maintenance préventive ou les réparations non liées à une défaillance, le MTBR ne doit pas être considéré comme un indicateur équivalent au MTBF.
Les équipes de maintenance utilisent le MTBF pour repérer les actifs peu fiables, prioriser les travaux de fiabilité et évaluer si les changements apportés à la maintenance réduisent la fréquence des défaillances au fil du temps.
Les équipes de maintenance utilisent le MTBF pour identifier les équipements peu fiables, hiérarchiser les interventions visant à améliorer la fiabilité et évaluer si les mesures de maintenance mises en place permettent de réduire la fréquence des pannes au fil du temps.
Avec un logiciel de gestion des actifs d’entreprise (EAM), le suivi du MTBF est particulièrement efficace lorsque les données sur la durée de fonctionnement des actifs, les événements de défaillance et l’historique des ordres de travail sont reliées entre elles. Les équipes peuvent utiliser ces données pour :
Établissez une base de référence pour la fiabilité : calculez le MTBF de tous les actifs critiques sur la même période.
Priorisez les actifs : concentrez-vous sur les actifs présentant un MTBF faible, une criticité élevée, un risque pour la sécurité, un impact sur la production ou un coût de réparation élevé.
Repérez les schémas de défaillance récurrents : regroupez les défaillances par code de défaillance, composant, emplacement, quart de travail, condition d’exploitation ou type d’actif.
Déclenchez des travaux de suivi : créez des tâches d’analyse des causes profondes (RCA), des ordres de travail d’inspection ou des analyses de fiabilité lorsque le MTBF passe sous la valeur cible.n dessous de la valeur cible.
Améliorer les plans de maintenance : ajustez la fréquence des interventions de maintenance préventive, passez à une maintenance conditionnelle, améliorez la qualité des pièces de rechange, mettez à jour les procédures de réparation, formez les techniciens ou apportez des changements pour corriger les modes de défaillance chroniques.
Mesurez les résultats : suivez le MTBF sur des périodes mobiles pour déterminer si les mesures de fiabilité améliorent la performance.
Améliorer le MTBF grâce à des tactiques de maintenance
Une fois les actifs présentant un faible MTBF identifiés, les équipes de maintenance peuvent recourir à différentes tactiques pour réduire les défaillances répétées et améliorer la fiabilité. Il peut s’agir notamment d’ajuster la fréquence des interventions de maintenance préventive, de passer à une maintenance conditionnelle, d’améliorer la qualité des pièces de rechange, de mettre à jour les procédures de réparation, de former les techniciens ou d’apporter des modifications de conception pour corriger les modes de défaillance chroniques.
Afin de garantir la précision des rapports sur le MTBF, gestion des actifs d'entreprise (EAM) doit collecter des données cohérentes sur les actifs, notamment les compteurs d'heures de fonctionnement, le niveau de criticité, les indicateurs de défaillance, les codes d'erreur, les heures temps d'arrêt et de fin temps d'arrêt , les composants affectés et les résumés des réparations. Les données relatives aux heures de fonctionnement peuvent provenir des saisies des techniciens, des compteurs, des automates programmables (PLC), des systèmes SCADA, des historiens ou des capteurs IoT.
Exemple de règle d’alerte EAM :
Situation : le MTBF de l'actif au cours des 90 derniers jours est inférieur à l'objectif et le niveau de criticité de l'actif est élevé.
Action : créer une analyse de fiabilité, l'attribuer au responsable de la fiabilité et y joindre les ordres de travail récents liés aux pannes.
Le MTBF passe ainsi d’un indicateur de production de rapports à un flux de travail concret visant à améliorer la fiabilité des actifs.
Utiliser le MTBF pour améliorer la fiabilité des actifs
Le MTBF transforme les données relatives aux événements et au temps de fonctionnement en un indicateur de fiabilité ciblé que les équipes de maintenance peuvent utiliser pour prendre de meilleures décisions. Lorsqu'il est calculé de manière cohérente et associé au MTTR et à la disponibilité, il offre aux responsables de la maintenance une vision claire des équipements défaillants, de la fréquence des pannes et des domaines sur lesquels il convient de concentrer les efforts en matière de fiabilité.
Grâce à gestion des actifs d'entreprise (EAM) adapté, les équipes de maintenance peuvent collecter des données d'exploitation, classer les pannes, automatiser la génération de rapports sur le MTBF et traduire les tendances en matière de fiabilité en mesures concrètes.
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FAQ
Comment calcule-t-on le MTBF?
Calculez le MTBF en divisant la durée totale de fonctionnement par le nombre de défaillances survenues au cours de la période d’observation. Procédez ensuite comme suit : vérifiez la définition des défaillances, additionnez les heures de fonctionnement en excluant les temps d’arrêt planifiés, comptez les défaillances, puis calculez le ratio. Validez les résultats à l’aide d’un échantillon d’ordres de travail et utilisez des périodes mobiles si les défaillances sont peu fréquentes.
Que signifie l'acronyme MTBF?
MTBF signifie Mean Time Between Failures, soit temps moyen entre défaillances. Il s’agit de la durée moyenne pendant laquelle un actif fonctionne entre deux défaillances imprévues; cette durée est exprimée en unités de temps, comme les heures ou les jours.
Qu’est-ce que la maintenance basée sur le MTBF?
La maintenance basée sur le MTBF consiste à utiliser le MTBF comme indicateur clé de performance (ICP) de maintenance afin d’orienter la planification de la maintenance, la priorisation et les actions visant à améliorer la fiabilité. Les équipes s’appuient sur le MTBF pour repérer les actifs peu fiables, lancer des analyses des causes profondes et mesurer l’effet des changements apportés à la maintenance sur la fréquence des défaillances.
