Lernfeld 12 · Prüfung Teil 2

TPM und Kennzahlen der Instandhaltung

TPM und Kennzahlen der Instandhaltung: MTBF, MTTR, Verfügbarkeit und Gesamtanlageneffektivität OEE berechnen und richtig deuten.

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Darum geht es

Kennzahlen zeigen, wie zuverlässig eine Anlage läuft und wo Verluste entstehen. Die MTBF (Mean Time Between Failures) ist die mittlere Betriebszeit zwischen zwei Ausfällen, also die Betriebszeit ohne Reparaturzeit geteilt durch die Zahl der Ausfälle. Die MTTR (Mean Time To Repair) ist die mittlere Reparaturdauer je Ausfall. Aus beiden ergibt sich die Verfügbarkeit. Wenige lange und viele kurze Ausfälle können dieselbe Verfügbarkeit ergeben, verlangen aber andere Maßnahmen.

Die MTTR sinkt, wenn Fehler schnell gefunden und behoben werden, etwa durch gute Diagnose, bereitliegende Ersatzteile, geschulte Mitarbeiter und gut zugängliche Bauteile. Die MTBF steigt durch bessere Wartung, robustere Teile und das Abstellen von Ursachen.

TPM steht für Total Productive Maintenance. Alle Mitarbeiter sind beteiligt, Maschinenbediener übernehmen in der autonomen Instandhaltung einfache Aufgaben wie Reinigen, Schmieren, Nachziehen und Inspizieren. Gemessen wird der Erfolg mit der Gesamtanlageneffektivität OEE aus Verfügbarkeit, Leistungsgrad und Qualitätsgrad. Störungen und Rüsten senken die Verfügbarkeit, Kurzstillstände und langsamer Takt den Leistungsgrad, Ausschuss und Nacharbeit den Qualitätsgrad.

Das solltest du dir merken

MTBF ist die mittlere Laufzeit zwischen Ausfällen, MTTR die mittlere Reparaturdauer.
Gute Ersatzteilhaltung und Diagnose senken vor allem die MTTR.
OEE ist das Produkt aus Verfügbarkeit, Leistungsgrad und Qualitätsgrad.
Bei TPM pflegen Bediener ihre Maschine in der autonomen Instandhaltung mit.

Formeln

Mittlere Betriebszeit zwischen Ausfällen: $MTBF = \frac{T _{B}}{k}$; $T_{B}$ Betriebszeit ohne Reparaturzeiten in h, $k$ Anzahl der Ausfälle
Mittlere Reparaturdauer: $MTTR = \frac{T _{R}}{k}$; $T_{R}$ Summe der Reparaturzeiten in h, $k$ Anzahl der Ausfälle
Verfügbarkeit: $V = \frac{MTBF}{MTBF + MTTR}$; $V$ als Anteil, mal 100 in Prozent
Gesamtanlageneffektivität: $OEE = V \cdot L \cdot Q$; $V$ Verfügbarkeit, $L$ Leistungsgrad, $Q$ Qualitätsgrad, je als Anteil

Typische Fehler in der Prüfung

Bei der MTBF die Reparaturzeit nicht von der eingeplanten Zeit abgezogen.
Bei der OEE die Prozentwerte addiert statt multipliziert.
Verfügbarkeit als MTTR geteilt durch MTBF berechnet.
Kurzstillstände der Verfügbarkeit statt dem Leistungsgrad zugeordnet.

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Eigene Zahlen bei jedem Klick, nach deiner Antwort der komplette Lösungsweg.

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Zufallszahlen

Eine Anlage hat eine mittlere Betriebszeit zwischen zwei Ausfällen von $MTBF = 270 h$ und eine mittlere Reparaturdauer von $MTTR = 6 h$ . Berechnen Sie die Verfügbarkeit in Prozent. Runden Sie auf eine Nachkommastelle.

Tipps aus der Werkstatt

Die Gesamtanlageneffektivität OEE ist das Produkt aus Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Schon 90 % in jedem Faktor ergeben nur etwa 73 %. MTBF ist die mittlere Zeit zwischen zwei Ausfällen, MTTR die mittlere Reparaturdauer.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

16 Aufgaben zu „TPM und Kennzahlen der Instandhaltung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Industriemechaniker, Lernfeld 12 (Instandhalten von technischen Systemen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.