Segunda-feira de manhã, reunião do início do turno. A direção de produção pergunta porque é que a linha de enchimento esteve parada tantas vezes no último mês. A manutenção responde: «Na verdade, foram só umas pequenas avarias.» A chefia de turno diz: «Parece que foi dia sim, dia não.» Cada um tem razão à sua maneira – e ninguém o consegue provar.
É precisamente aqui que ajudam dois indicadores: MTBF e MTTR. Um mostra com que frequência uma instalação avaria. O outro mostra quanto tempo demora até voltar a funcionar. Juntos, transformam uma impressão numa afirmação sólida.
Neste artigo fica a saber como calcular corretamente o MTBF e o MTTR, como os dois valores se relacionam com a disponibilidade e o OEE e que erros típicos tornam os números inúteis. Um exemplo de cálculo fictício guia-o passo a passo.
O que significam MTBF e MTTR?
MTBF significa «Mean Time Between Failures», em português tempo médio entre falhas. O indicador descreve quanto tempo uma instalação reparável funciona, em média, antes de voltar a avariar. Quanto maior o MTBF, mais fiável é a instalação.
MTTR significa «Mean Time To Repair» ou – consoante a fonte – «Mean Time To Restoration». Trata-se do tempo médio até que uma instalação avariada volte a estar operacional. Quanto menor o MTTR, mais depressa reage a sua manutenção e mais curtas são as paragens.
Os termos da manutenção estão definidos na norma EN 13306. Aí distingue-se entre o tempo de reparação propriamente dito e o tempo total até à reposição em funcionamento. Na prática, isto significa: defina internamente, de forma vinculativa, que parcelas de tempo inclui no MTTR. Caso contrário, estará a comparar alhos com bugalhos.
Distinção: MTTF
Para peças que não são reparadas mas substituídas, como um rolamento de esferas, um fusível ou um relé, utiliza-se o MTTF («Mean Time To Failure»): o tempo médio até à primeira falha. O MTBF aplica-se a sistemas reparáveis, como uma máquina, uma bomba ou uma linha inteira.
As fórmulas: calcular o MTBF e o MTTR
Ambos os indicadores são médias simples. O importante é calcular para o mesmo período de análise e para a mesma instalação.
- MTBF = tempo real de funcionamento ÷ número de falhas
- MTTR = soma dos tempos de paragem por falha ÷ número de falhas
- Disponibilidade técnica = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)
- Taxa de falhas λ = 1 ÷ MTBF (válida no pressuposto de uma taxa de falhas constante)
O tempo real de funcionamento é o tempo de funcionamento planeado menos o tempo em que a instalação esteve parada devido a falhas. As paragens planeadas, como manutenção, limpeza ou fins de semana sem produção, não contam como tempo de funcionamento nem como falha.
Exemplo de cálculo fictício: uma linha de enchimento durante um mês
Consideremos uma linha de enchimento a trabalhar em três turnos. No mês em análise, estão planeadas 600 horas de produção. A manutenção regista cinco falhas não planeadas com estes tempos de paragem:
| Falha | Causa | Paragem |
|---|---|---|
| 1 | sensor da rotuladora sujo | 0,5 h |
| 2 | disjuntor-motor do tapete transportador disparou | 1,0 h |
| 3 | eletroválvula da estação de capsulagem avariada | 2,5 h |
| 4 | dano no rolamento do acionamento, peça de substituição sem stock | 9,0 h |
| 5 | conector solto | 2,0 h |
| Total | 15,0 h |
Daqui resulta:
- Tempo real de funcionamento = 600 h – 15 h = 585 h
- MTBF = 585 h ÷ 5 = 117 h
- MTTR = 15 h ÷ 5 = 3 h
- Disponibilidade técnica = 117 ÷ (117 + 3) = 0,975, ou seja, 97,5 %
À primeira vista, parece bom. Mas a tabela revela mais do que a média: uma única falha – o dano no rolamento – causa mais de metade do tempo total de paragem. E a maior parte desse tempo foi passada à espera da peça de substituição, não na reparação em si.
A média diz-lhe que existe um problema. Os valores individuais dizem-lhe onde está.
Como o MTBF e o MTTR se relacionam com o OEE
O OEE (Overall Equipment Effectiveness, eficácia global do equipamento) é o indicador mais conhecido da produtividade de uma instalação. É composto por três fatores:
- Disponibilidade: tempo real de funcionamento ÷ tempo de produção planeado
- Desempenho: produção real ÷ produção teoricamente possível no tempo de funcionamento
- Qualidade: peças conformes ÷ peças produzidas
A fórmula é: OEE = disponibilidade × desempenho × qualidade. Os três fatores são introduzidos como frações entre 0 e 1.
Importante: a disponibilidade no OEE não é idêntica à disponibilidade técnica calculada a partir do MTBF e do MTTR. Na disponibilidade do OEE entram todas as paragens que ocorrem durante o tempo de produção planeado – incluindo mudanças de formato, falta de material ou falta de pessoal. O MTBF e o MTTR, pelo contrário, consideram apenas falhas técnicas.
Calcular o OEE: continuação do exemplo
No exemplo fictício, às 15 horas de falhas somam-se ainda 25 horas de mudança de formato e limpeza durante o tempo de produção planeado. A linha funcionou, portanto, 560 de 600 horas. O desempenho foi de 90 % e a taxa de qualidade de 98 %.
- Disponibilidade = 560 h ÷ 600 h ≈ 93,3 %
- OEE = 0,933 × 0,90 × 0,98 ≈ 0,82, ou seja, cerca de 82 %
Para a manutenção, este é um enquadramento útil: das 40 horas de perda de disponibilidade, 15 devem-se a falhas técnicas. Quem reduz o MTTR melhora diretamente o OEE – sem mexer nos processos de mudança de formato nem na qualidade.
O que está dentro do MTTR? Decompor o tempo com rigor
O MTTR parece um único número. Na realidade, é composto por várias fases. Quem o quer reduzir tem de saber que fase consome mais tempo:
- Tempo de comunicação: desde a falha até a manutenção ser informada.
- Tempo de reação: até um técnico estar junto da instalação.
- Diagnóstico: encontrar a causa, ler a memória de falhas, medir.
- Obtenção da peça de substituição: ir buscar a peça ao armazém ou – se faltar – adquiri-la.
- Reparação: desmontagem, montagem, afinação.
- Rearranque: ensaio funcional, autorização, arranque da linha.
Em muitas empresas, a reparação propriamente dita é a fase mais curta. A maior parte do tempo perde-se no diagnóstico e à espera de peças de substituição. É por isso precisamente aí que estão as maiores alavancas.
A base de dados: registar as avarias com rigor
Os indicadores são tão bons quanto os dados por trás deles. Antes de reportar o MTBF e o MTTR, cada avaria deve ser registada com os mesmos dados mínimos:
- instalação e conjunto, de preferência com um número de equipamento inequívoco
- início e fim da paragem, com hora
- sintoma da avaria e causa apurada
- peças substituídas, com fabricante e referência
- tempos de espera, por exemplo por pessoal ou peças de substituição, anotados separadamente
Se para isso utiliza um sistema de gestão da manutenção, uma folha de cálculo ou, numa primeira fase, um formulário junto da instalação, é secundário. O importante é que todos os turnos registem segundo as mesmas regras.
Como melhorar o MTBF e o MTTR
Aumentar o MTBF: avariar menos vezes
- Eliminar causas em vez de sintomas: investigar as falhas recorrentes com uma análise de causa raiz, por exemplo com o método dos 5 porquês ou uma FMEA.
- Manutenção preventiva: um plano de manutenção com intervalos sensatos evita muitas falhas por desgaste, falta de lubrificação ou sujidade.
- Monitorizar a condição: a medição de vibrações, a termografia ou as análises de óleo revelam danos antes de causarem uma paragem.
- Reduzir erros de operação: instruções de trabalho claras e formação para os operadores.
Reduzir o MTTR: voltar a funcionar mais depressa
- Ter em stock as peças de substituição críticas: peças com prazo de reaprovisionamento longo e grande impacto em caso de falha devem estar em armazém.
- Documentação à mão: disponibilizar em formato digital, junto da instalação, os esquemas elétricos, as listas de materiais e os dados das placas de características.
- Manter catálogos de avarias: registar as avarias conhecidas com causa e solução, para que o turno seguinte não comece a procurar do zero.
- Preparar os canais de aquisição: para as peças que não tem em stock, esclarecer previamente onde e como as obtém numa emergência.
Erros típicos com o MTBF e o MTTR
- Avarias curtas não registadas: quem só anota falhas superiores a uma hora obtém um MTBF embelezado. Defina uma duração mínima clara e cumpra-a.
- Paragens planeadas incluídas: a manutenção e a limpeza não são falhas. Caso contrário, distorcem ambos os indicadores.
- Base de dados demasiado pequena: com duas falhas por ano, uma média pouco diz. Analise períodos mais longos ou várias instalações semelhantes.
- Apenas a média: uma única falha longa pode distorcer fortemente o MTTR. Olhe sempre também para os valores individuais.
- Dados do fabricante mal interpretados: um MTBF numa ficha técnica, por exemplo de uma fonte de alimentação, é um valor estatístico em condições de laboratório. Não significa que cada aparelho dure tanto tempo.
Quando as peças de substituição determinam o MTTR
No exemplo de cálculo, um rolamento em falta mais do que duplicou o MTTR. É um padrão típico: a reparação em si demora uma hora, a procura da peça adequada meio dia ou mais. Torna-se particularmente difícil em instalações mais antigas, com componentes descontinuados ou com peças de fabricantes estrangeiros.
A KTB Europe é uma empresa familiar de Hamburgo e, desde 1976, adquire peças de substituição e material MRO de todas as marcas em todo o mundo. Envia-nos a referência, uma fotografia da placa de características ou uma descrição. Se a peça original já não estiver disponível, procuramos alternativas adequadas. Como identificar e ter em stock sistematicamente as peças críticas, pode ler na nossa página sobre a gestão de peças de substituição. Para casos urgentes, ajuda o nosso artigo sobre a aquisição de peças de substituição em emergência, e como evitar falhas de forma preventiva mostra o artigo Elaborar um plano de manutenção.
Procura uma peça específica? Envie-nos o seu pedido através da página de contacto.
Conclusão
O MTBF e o MTTR são fáceis de calcular e muito reveladores – desde que os dados estejam corretos. O MTBF mostra a fiabilidade com que uma instalação funciona. O MTTR mostra a rapidez com que a sua organização reage às falhas. Juntamente com o OEE, percebe que parte das perdas tem origem técnica. Comece por um registo rigoroso das avarias, decomponha o MTTR nas suas fases e atue onde se perde mais tempo.
Perguntas frequentes
Como se calcula o MTBF?
Divide o tempo real de funcionamento de uma instalação pelo número de falhas não planeadas no mesmo período. Se uma máquina funcionar, por exemplo, 585 horas e avariar cinco vezes, o MTBF é de 117 horas. As paragens planeadas, como manutenção ou limpeza, não contam nem como tempo de funcionamento nem como falha.
Qual é a diferença entre MTBF e MTTR?
O MTBF descreve quanto tempo uma instalação funciona, em média, entre duas falhas, ou seja, mede a fiabilidade. O MTTR descreve quanto tempo demora, em média, até uma instalação avariada voltar a funcionar. O objetivo é um MTBF elevado e um MTTR baixo.
O que é um bom valor de MTBF?
Não existe um valor de referência universal, porque o MTBF depende muito do tipo de instalação, da carga e das regras de registo. Significativa é sobretudo a comparação da mesma instalação ao longo do tempo ou de instalações semelhantes entre si. O decisivo é que as falhas sejam sempre registadas segundo as mesmas regras.
Como se relacionam o MTBF, o MTTR e o OEE?
A partir do MTBF e do MTTR calcula-se a disponibilidade técnica: o MTBF dividido pela soma do MTBF e do MTTR. A disponibilidade do OEE é mais abrangente e inclui ainda paragens como mudanças de formato ou falta de material. Quem reduz o MTTR melhora também o OEE.
O que significa o MTBF na ficha técnica de um aparelho?
O MTBF numa ficha técnica é um valor estatístico, determinado ou calculado em condições definidas. Descreve o comportamento médio de muitos aparelhos, não a vida útil de um aparelho individual. Um aparelho isolado pode avariar muito mais cedo ou muito mais tarde.