Na gestão de ativos e na manutenção industrial, três métricas são fundamentais para avaliar a confiabilidade e a disponibilidade dos equipamentos: MTBF, MTTR e MTTF. Essas siglas representam indicadores que ajudam a entender a frequência de falhas, o tempo necessário para reparos e a durabilidade de componentes.
Antes de aplicar essas métricas, é importante entender o que significa o termo falha nesse contexto. A seguir, você verá uma explicação prática do conceito, essencial para interpretar corretamente cada indicador e utilizá-los de forma estratégica na operação.
O que é uma falha?
Falha é a incapacidade de um equipamento ou componente de desempenhar uma ou mais de suas funções previstas. Em termos práticos, ocorre quando o item deixa de operar conforme o esperado, comprometendo sua funcionalidade, mesmo que de forma parcial ou intermitente.
Para entender melhor, considere um no-break (UPS), que possui diferentes funções divididas em duas situações operacionais:
Condição 1 – Com energia elétrica da rede disponível:
- Permitir a passagem de energia até o equipamento protegido.
- Estabilizar variações de tensão (picos e quedas).
- Carregar a bateria interna até a capacidade total.
Condição 2 – Com a energia da rede interrompida:
4. Fornecer energia contínua via bateria.
5. Emitir sinal de alerta informando a falta de energia externa.
Se o no-break não consegue alimentar o equipamento com energia da rede (função 1), isso é uma falha evidente. Já problemas nas funções 2, 3 ou 5 podem passar despercebidos, pois o equipamento protegido segue operando normalmente com a energia da rede ou da bateria.
Ainda que essas falhas não interrompam a operação, elas indicam que o no-break não está cumprindo integralmente suas funções. Ou seja, sempre que uma função prevista deixa de ser executada, caracteriza-se uma falha.
Esse conceito é fundamental para a aplicação correta das métricas MTTF, MTTR e MTBF, pois define o momento em que se inicia uma análise de confiabilidade.
MTBF - Mean Time Between Failures
O MTBF (Mean Time Between Failures) é usado para estimar o tempo médio entre falhas de um equipamento que pode ser reparado. Ele mede o intervalo de operação contínua entre uma falha e outra, desconsiderando o tempo de reparo. Ou seja, considera-se que, após uma falha, o item é consertado e volta a funcionar normalmente.
Esse indicador é útil para prever a confiabilidade de sistemas e orientar decisões sobre manutenção preventiva. Equipamentos com MTBF mais alto tendem a apresentar maior estabilidade, operando por mais tempo sem interrupções.
Um ponto que exige atenção é o contexto do cálculo. O MTBF pode ser baseado na média de vários dispositivos operando por pouco tempo ou em um único item testado até a falha. Essas abordagens geram resultados diferentes e afetam a interpretação da métrica. Por isso, é importante entender o método usado antes de tomar decisões com base no número.
Como calcular o MTBF?
MTBF = (Tempo total)/( Número de paradas corretiva)
Tempo total = (Tempo total disponível - Tempo perdido)
Vamos explicar como utilizar essa fórmula, o tempo total disponível menos o tempo perdido na operação, dividido pelo número de paradas corretivas.
Exemplo de MTBF
Um exemplo aplicado utilizando MTBF está uma indústria de alimentos que opera uma máquina de embalagem 16 horas por dia. Durante o último mês, 30 dias, foram registradas um total de 8 falhas corrigidas. Calcule o MTBF.
MTBF = (30 dias x 16 horas) / (8 falhas) = 60 horas
O valor encontrado do tempo médio de falhas é o MTBF de 60 horas, ou seja, indica que, em média, a máquina opera 60 horas antes de falhar.
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MTTR - Mean Time to Repair
O MTTR (Mean Time To Repair) indica o tempo médio necessário para restaurar um equipamento após uma falha. A métrica abrange todo o processo de recuperação, desde a detecção da falha até o retorno do item à operação normal.
Esse tempo inclui diagnóstico, reparo, montagem, calibração e testes. Em alguns contextos, também pode englobar o tempo de notificação, deslocamento e reenvio do equipamento. Ou seja, é o intervalo total entre a parada e a retomada do funcionamento.
O MTTR é um indicador fundamental para avaliar a eficiência da manutenção corretiva. Valores mais baixos indicam agilidade na resposta e menor impacto na operação. Por isso, é uma métrica estratégica na gestão de ativos e confiabilidade operacional.
Como calcular o MTTR?
O MTTR é calculado dividindo o tempo total necessário para reparo ou manutenção pelo número total de reparos realizados em um período de tempo específico. Quanto menor o MTTR, maior a qualidade de um item ou equipamento específico. Por exemplo, um item que possui um MTTR de 24 horas é melhor que um com um MTTR de 7 dias se o tempo médio antes da falha (MTBF) for igual, pois isso significa que a disponibilidade operacional do equipamento é maior. Quando o equipamento falha, há apenas um tempo de inatividade de 24 horas antes que a operação possa retomar, em oposição a 7 dias de inatividade.
Da mesma forma que para o MTBF, o cálculo é simples.
MTTR = (Tempo total de reparo) / (quantidade de falhas)
Exemplo de cálculo do MTTR
Uma linha de envase de bebidas opera 12 horas por dia. Durante um mês, 30 dias, ocorreram paradas corretivas devido a falhas nos equipamentos. Os dados coletados foram 6 falhas e 12 horas de tempo total gasto para reparos. Calcule o MTTR.
MTTR = (12 horas) / (6 falhas) = 2 horas
O valor de 2 horas para MTTR indica que, em média, a equipe responsável para manutenção leva 2 horas para reparar os equipamentos após cada falha.
MTTF: Mean Time To Failure
Para algo que não pode ser reparado, o termo correto é "Mean Time To Failure" (MTTF). Ele é utilizado para medir o tempo médio até a falha de itens que não podem ser reparados, como componentes descartáveis. Ele representa o período em que o item permanece funcional antes de falhar.
Como calcular o MTTF?
O cálculo do MTTF é realizado utilizando a fórmula:
MTTF = (Soma do tempo de vida útil dos itens) / (Número total de itens)
Exemplos de cálculo de MTTF:
Uma empresa do ramo de peças automotivas está testando 5 fusíveis descartáveis; O tempo de vida útil registrado até a falha para cada fusível é de 100 horas, 200 horas, 300 horas, 400 horas e 500 horas. Calcule o MTTF.
Soma-se o tempo de vida útil dos fusíveis: 100 + 200 + 300 + 400 + 500 = 1500 horas
e depois é dividido pelo 5 itens.
MTTF = (1500 horas) / (5 itens) = 300 horas
Esse valor de 300 horas de MTTF indica que cada fusível funciona por 300 horas antes de falhar.
Aqui está um segundo exemplo. Uma lâmpada em um candelabro não é reparável; portanto, o MTTF é o mais apropriado. (A lâmpada será substituída). O MTTF pode demorar 10.000 horas.
Por outro lado, sem troca de óleo, o motor de um automóvel pode falhar após 150 horas de condução na rodovia - ou seja, o valor do MTTF. Supondo 6 horas para remover e substituir o mecanismo (MTTR), o tempo médio entre falhas é de 150 horas.
Como os automóveis, a maioria dos equipamentos de fabricação será reparada, em vez de substituída após uma falha; portanto, o tempo médio entre falhas é a medida mais apropriada.
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O que é disponibilidade?
A "disponibilidade" de um dispositivo é matematicamente dada por MTBF / (MTBF + MTTR) para o horário de trabalho agendado.
O automóvel no exemplo anterior está disponível por 150/156 = 96,2% do tempo. O reparo não está programado para o tempo de inatividade.
Com uma troca de óleo não programada de meia hora a cada 50 horas - quando um indicador do painel alerta o motorista - a disponibilidade aumenta para 50 / 50,5 = 99%.
Se as trocas de óleo fossem programadas adequadamente como uma atividade de manutenção, a disponibilidade seria de 100%.
Por que estes são importantes para a confiabilidade?
"Disponibilidade" é um indicador chave de desempenho na fabricação; faz parte da métrica "Eficácia geral do equipamento" (OEE).
Um cronograma de produção que inclua tempo de inatividade para manutenção preventiva pode prever com precisão a produção total. As programações que ignoram o tempo médio entre falhas e o tempo médio de reparo são simplesmente desastres futuros que aguardam correção.
