MTBF/MTTR計算機

平均故障間隔時間と設備可用性を計算. MTBFとMTTRは信頼性工学の標準的な指標です。設備可用性 = MTBF / (MTBF + MTTR)で算出され、その目標値はシステムの重要度に応じて組織が設定するものであり、普遍的な規格で定められているわけではありません。

MTBFとMTTRは信頼性工学の標準的な指標です。設備可用性 = MTBF / (MTBF + MTTR)で算出され、その目標値はシステムの重要度に応じて組織が設定するものであり、普遍的な規格で定められているわけではありません。

MTBFとMTTRとは？

MTBF（平均故障間隔）は、正常運転中の修理可能なシステムにおける固有故障間の平均経過時間です。MIL-HDBK-217をはじめとする信頼性工学の参考文献全般で用いられる基本的な信頼性指標であり、IEC 61508のような機能安全規格もMTBFを入力値として使用しますが、それらはMTBFの上にPFDavgやSILといった追加の指標を独自に定義しています。

MTTR（平均修復時間）は、故障したシステムを運用状態に復元するために必要な平均時間を測定します。MTBFとMTTRは共に設備可用性を決定します：A = MTBF / (MTBF + MTTR)。高い可用性（>99%）には非常に高いMTBFまたは非常に低いMTTRが必要です。

故障率（ラムダ）はMTBFの逆数です。指数分布（一定故障率）を仮定すると、時間tでの信頼度はR(t) = e^(-t/MTBF)です。t = MTBFの時、信頼度は約36.8%です。

Formula: MTBF = 総稼働時間 / 故障回数 MTTR = 総修理時間 / 故障回数可用性 = MTBF / (MTBF + MTTR) 故障率 (λ) = 1 / MTBF

計算例

ポンプが年間8,760時間稼働し4回故障。総修理時間24時間。MTBF = 8,760/4 = 2,190時間。MTTR = 24/4 = 6時間。可用性 = 2,190/(2,190+6) = 99.73%。故障率 = 1/2,190 = 0.000457/時間。

この計算機を使用する場面

過去の故障データに基づいて最適な予防保全間隔を決定する保全戦略計画時
最小可用性と最大修理時間目標を明記するSLAまたは保証条件の作成時
信頼性改善プログラム実施後に変更前/後のMTBFを測定し変更が効果的かを検証する際
予備部品在庫の規模決定時 — MTBFと故障率が所定のサービスレベルに必要な予備部品数を決定
老朽設備（低下するMTBF）の保全総コストと新規購入を比較する設備更新分析時

よくある間違い

総運転時間に計画保全時間を含める — MTBFは計画外故障イベントとその間の運転時間のみ使用すべき；PM停止を含めると故障回数が過大評価される
設備が摩耗挙動を示す際に一定故障率を仮定 — MTBFはバスタブ曲線の一定故障率（有用寿命）段階で最も意味がある；摩耗部品にはWeibull分析を使用
MTBFと予想有用寿命を混同 — MTBF 10,000時間は設備が10,000時間持続するという意味ではない；平均して10,000運転時間ごとに故障が発生し、その期間内の少なくとも1回の故障確率が63.2%
異種設備間のMTBF平均化 — コンプレッサーとコンベアは全く異なる故障モードを持つ；意味のあるトレンド分析には設備タイプまたはクラス別にMTBFを追跡

結果の解釈方法

可用性90%未満は頻繁な故障または遅い修理を示す — 問題が信頼性（MTBF）か保全性（MTTR）かを調査
可用性90-95%は非重要設備には許容可能だがボトルネックまたは安全重要システムには不十分
可用性95-99%はよく保全された設備 — 生産重要機械の一般的な目標
可用性99%以上は卓越 — 安全システム、ユーティリティインフラ、高価値連続プロセスに必要
MTTRがMTBFの5%以上なら修理時間の短縮（より良い診断、事前配置の予備部品、訓練された技術者）が信頼性改善より速く可用性を向上させる

よくある質問

MTBFは設備の期待寿命ですか？

いいえ。MTBFは修理可能なシステムの一定故障率を仮定しています。MTBF 100,000時間のデバイスが100,000時間持つという意味ではなく、正常運転中に平均してその率で故障が発生するという意味です。

MTBFとMTTRは可用性目標とどう関係しますか？

可用性 = MTBF/(MTBF+MTTR)。99.9%可用性にはMTBF/MTTR比が999:1必要です。例えばMTTRが2時間ならMTBFは少なくとも1,998時間必要です。MTTR改善はMTBF改善より速く安価なことが多いです。