MTTF: Mean Time to Failure

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🎓 MTTF steht für Mean Time To Failure und wird auf Deutsch als mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall bezeichnet. MTTF ist eine Metrik, mit der die Zuverlässigkeit von Maschinen, Anlagen und Produkten bewertet werden kann. Sie gibt die Dauer an, die eine Anlage voraussichtlich in Betrieb ist, bis der vollständige Ausfall eintritt. Der Erwartungswert wird unter anderem im Bereich Maschinensicherheit und Predictive Maintenance angewendet.
Synonym(e): Mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall, Mean Time To Failure, Mittlere Lebensdauer


MTTF berechnen

Die Mean Time to Failure, welche auch als mittlere Lebensdauer bezeichnet wird, wird durch Erfahrungswerte bzw. gezielte Versuche ermittelt. In der Praxis beobachtet man also über eine längere Zeitspanne mehrere Maschinen oder Geräte, bis diese alle ausgefallen sind. So ergibt sich die Formel: MTTF = Summe der Betriebszeiten (bis zum vollständigen Ausfall) / Anzahl der untersuchten Geräte. Je kürzer die MTTF, desto mehr Ausfallzeiten gibt es durchschnittlich. Es ist wichtig, dass die zugrundeliegenden Einheiten (Bauteile, Geräte, Anlagen, ...) unter realen Betriebsbedingungen arbeiten, sodass die Ausfallrate zuverlässig und korrekt bestimmt werden kann.

Beispiel Berechnung

Als Untersuchungsgegenstand für die Ermittlung der MTTF benutzen wir drei Kompressoren und testen sie, bis bei allen der Ausfall aufgetreten ist. Der erste Kompressor fällt nach 11 Tagen aus, der zweite nach 17 Tagen und der dritte Kompressor nach 14 Tagen. Die Rechnung würde in diesem Fall wie folgt aussehen: MTTF = (11+17+14) / 3 = 14 Somit sollte man damit rechnen, alle 14 Tage einen neuen Kompressor in Gebrauch nehmen zu müssen. In der Regel wird die MTTF jedoch in Stunden oder Jahren angegeben; dies ist ein vereinfachtes Beispiel.

MTTF Bedeutung und Einsatz

Die Kennzahl ist wichtig, um die Lebensdauer von verschiedenen Einheiten zu prognostizieren, die nicht reparabel sind. Damit hilft die MTTF Unternehmen, besser zu planen und es können Kosten eingespart werden. Für die europäische Norm EN ISO 13849-1 ist sie aus sicherheitsspezifischen Aspekten von Bedeutung. Im privaten Bereich gilt es bspw. abzuschätzen, wie lange eine Glühbirne funktioniert. Aber auch im industriellen Kontext wie in der Automobilbranche kommt die Metrik regelmäßig zum Einsatz.

Unterschied MTTF & MTBF

MTBF ist eine Instandhaltungsmetrik und steht für Mean Time Between Failure. Auch sie ist ein Erwartungswert und gibt an, wie zuverlässig ein Hardwareprodukt arbeitet. Der Unterschied zur Mean Time to Failure ist, dass es bei der MTBF um reparierbare Einheiten geht. Die Produkte und Anlagen werden also nach ihrem Ausfall in der Regel wieder instand gesetzt, während die MTTF bei nicht reparablen Einheiten verwendet wird.

MTTFD

Die Besonderheit beim MTTFD-Wert ist, dass er die mittlere Betriebsdauer bis zum gefährlichen (dangerous) Ausfall darstellt. MTTF-Messwerte geben Aufschluss über die normale durchschnittliche Lebensdauer einer Maschine oder eines Produkts - MTTFD-Werte hingegen zeigen auf, wann ein Ausfall zu gefahrbringenden Fehlern führen kann. Deshalb wird die Kennzahl auch zur Risikoanalyse und Risikobeurteilung herangezogen.

MTTR: Mean Time to Repair

MTTR steht für den Begriff Mean Time to Repair bzw. Mean Time to Recover und gibt die durchschnittliche / mittlere Reparaturzeit an, nachdem eine Maschine o.ä. ausgefallen ist. Somit gibt die MTTR Aufschluss darüber, wie lange es braucht, um ein System wieder instand zu setzen, sodass es seine Funktionen und Aufgaben einwandfrei ausführen kann. Die Metrik hilft bei der Entscheidungsfindung, ob sich die Reparatur einer Anlage wirtschaftlich lohnt, oder ob man sie lieber gänzlich ersetzen sollte.