MTBF 和 MTTR 怎么算?设备可用率的推导链与三个常见误用
📚 同栏目延伸阅读(自动内链):WAT 和 CP 的区别:一个测工艺、一个筛良品,顺序不能反、Bin Map 和 Wafer Map 有什么区别?空间模式怎么指向具体工艺问题、AQL 抽样方案怎么查?GB/T 2828.1 的样本量字码与 Ac/Re 对照、SECS/GEM 是什么?HSMS 与 SECS-I 的区别、S1F1 报文与实施要点
两个指标一起定义了设备的可用性。
定义与公式
| 指标 | 公式 | 含义 |
|---|---|---|
| MTBF | 总运行时间 / 故障次数 | 平均能连续跑多久才坏一次 |
| MTTR | 总修复时间 / 故障次数 | 坏了平均要多久修好 |
| 可用率 A | MTBF / (MTBF + MTTR) | 任意时刻设备可用的概率 |
举例:一台设备一年运行 8000 小时,故障 10 次,累计修复 40 小时。MTBF = 800 小时,MTTR = 4 小时,可用率 = 800/804 ≈ 99.5%。
三个常见误用
- 把计划保养算进 MTTR:计划保养不是故障,应该从运行时间里扣掉,或者单列。混进去会让 MTTR 虚高、可用率虚低。
- 单机 MTBF 推系统 MTBF:串联系统的 MTBF 是各单元 MTBF 的倒数和取倒数——10 个 MTBF 都是 800 小时的单元串起来,系统 MTBF 只有 80 小时。这条最容易被忽略。
- 用 MTBF 预测具体某台设备什么时候坏:MTBF 是统计期望,不是寿命预测。MTBF 800 小时不代表第 801 小时一定坏,它只描述长期平均。
MTBF 的隐含假设
MTBF 的经典算法假设故障率恒定(指数分布),也就是「浴盆曲线」的中段。设备刚投产的早期失效期、以及老化期的故障率都不是恒定的,这两个阶段用 MTBF 会失真。
实务上更细的做法是分阶段统计,或者直接看故障间隔的分布形态,而不是只报一个平均数。
和 OEE 的关系
可用率是 OEE 的三个因子之一。区别是:OEE 的可用率按「计划生产时间」算,包含了换型、待料这些非故障停机;MTBF/MTTR 只管故障。所以 OEE 的可用率通常低于 MTBF/(MTBF+MTTR)。
延伸阅读:半导体 FAB 设备 OEE 实战