MTBF – Mean Time Between Failures

Mittlere Zeit zwischen zwei Schäden 

Welche Schäden sind zulässig erkennbar beherrschbar?

Mittlere Zeit zwischen zwei Schäden (MTBF), Normalverteilung, Wirksamkeit von Zustandsabhängiger Instandhaltung und Inspektion

Was ist zulässig

Diese Norm legt fest, welche Defekte zu tolerieren sind und welche Sie nicht entwickeln sollten.

Sie listet “Defektsymptome” auf, die praktisch alle Defekte beschreiben, die an den Geräten einer Produktionsanlage auftreten.

Für die Schadensbilder sind hier (in Spalte (b) in Klammern) Bedingungen so spezifiziert, dass ihnen bestimmte Eigenschaften hinsichtlich ihrer Wahrscheinlichkeit, Zulässigkeit, Reaktion auf Wartung und Erkennbarkeit zugeordnet werden können. Diese Norm basiert auf der Analyse von mehreren 100.000 verschiedenen Schadensereignissen in Betrieben unterschiedlichster Art.

Dieser Standard stellt das Ergebnis der Analyse von mehreren hunderttausend Defekten dar, die in Industrieanlagen nahezu jeder Art auftreten.

 

Nr. Schadensbild-Bezeichnung  Al- pha der Wei- bull Funk- tion

Min

TBF

Min

TBF

Zuläs- sigkeits- klasse Wartungs wirksamkeit Beherrschbarkeit
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

01.1

Alterung (elektronisches Element)

1,5

30

0,3

E

nein

nein

01.2

Alterung (mechanisches mess-/regeltechnisches Element, Membran/Schlauch)

3,0

10

1

E

nein

nein

01.3

Alterung/Versprödung (Gummi/Kunststoff/Leder)

3,0

10

1

E

ja

ja

01.4

Alterung (chemisch/physikalisch von Auskleidung)

2,0

30

1

E

nein

ja

01.5

Alterung (Metall, thermisch
beansprucht)

3,0

3

1

M

nein

ja

01.6 Alterung (flüssiger Betriebsstoff: Kühl-, Schmier-, Hydraulik-, Wärme-/Kälteträger-) 3,0 3 1 M nein ja

02.1

Auslösen/Ansprechen (mechanische Überlastsicherung)

1,0

100

0

N

nein

nein

02.2

Auslösen/Ansprechen (elektr. Schutz/Relais/Sicherung)

1,0

100

0

N

nein

nein

03.1

Blockieren/Festsitz/Fressen

1,0

100

0

N

ja

nein

04.1

Bruch/Riss/Anriss (ausser von 
Auskleidung)

1,0

1.000

0

N

nein

nein

05.1

Erosion/Auswaschung durch 
Gas/Flüssigkeit

3,0

10

3

E

nein

ja

06.1

Isolations-Durchschlag Kurzschluss (elektrische Leitung)

1,0

1.000

0

N

nein

nein

06.2

Isolations-Durchschlag Kurzschluss (elektrische Wicklung)

1,0

300

0

N

ja

nein

07.1

Kennlinien-Abweichung an 
MRS-Element

2,0

10

0,3

E

nein

ja

08.1

Kontakt-Schaden (Messwertgeber, der Produkt berührt)

1,5

3

0,03

M

nein

ja

08.2

Kontakt-Schaden (Gleitkontakt: 
Kohlebürste/ Stromabnehmer)

3,0

3

1

M

nein

ja

08.3

Kontakt-Schaden (Niederspannungs-Schaltkontakt mit 
< 100 Schaltungen/Tag)

1,5

30

1

E

nein

nein

08.4

Kontakt-Schaden (Niederspannungs-Schaltkontakt mit 
> 100 Schaltungen/Tag)

2,0

10

1

E

nein

nein

08.5

Kontakt-Schaden (Leistungsschalter für Mittel-/Hochspannung)

3,0

10

3

E

nein

ja

08.6

Kontakt-Schaden (Mittel-/Hochspannung, ausser Leistungsschalter)

1,5

100

1

N

nein

ja

09.1

Korrosion/Rost/Oxidation (Innenfläche, 
nicht korrosions-beständiger Werkstoff)

2,0

30

1

E

nein

ja

09.2

Korrosion/Rost/Oxidation (Aussenfläche, 
mit Korrosionsschutz)

2,0

30

3

E

ja

ja

09.3

Korrosion/Rost/Oxidation (Innenfläche, korrosionsbeständiger Werkstoff)

3,0

100

30

N

nein

ja

10.1

Lampenschaden an Leuchtelement

3,0

3

1

M

nein

nein

11.1

Leiter-Bruch/Unterbrechung 
(unbewegter elektr. Leiter)

1,5

1.000

1

N

nein

nein

11.2

Leiter-Bruch/Unterbrechung (bewegter elektrischer Leiter)

1,5

100

1

N

nein

nein

12.1

Lockerung/Wackelkontakt (elektrischer Leiteranschluss)

1,5

1.000

1

N

nein

ja

12.2

Lockerung (mechanisches Befestigungs-Element)

1,5

1.000

1

N

nein

ja

13.1

Undichtigkeit (bewegte Dichtung: Ventil/Kolben/Welle/ Achse)

2,0

10

0,3

E

ja

ja

13.2

Undichtigkeit (unbewegte Dichtung: Flansch/Leitung)

1,5

100

1

N

nein

ja

14.1

Verformung/Verbiegen von Maschinenelement; “Setzen” von 
Feder

1,0

1.000

0

N

nein

ja

15.1

Verlagerung von Maschinenteil; 
Befestigung war noch fest

1,0

1.000

0

N

nein

ja

16.1

Verlust von Hilfsstoff (planmässig erforderlicher Verbrauch von Kühlmittel/Schmierstoff/
Hydraulikflüssigkeit/ Gas)

3,0

0,03

0,01

M

nein

ja

16.2

Verlust von Hilfsstoff ( nicht 
planmässig erforderlicher
Verbrauch von Kühlmittel/
Schmierstoff/ Hydraulikflüssigkeit/
 Gas)

3,0

1

0,3

M

nein

ja

17.1

Verschleiss (Gleitlager/Scharnier/Gelenk/Zahn- 
oder Spindelflanke)

2,0

30

1

E

ja

ja

17.2

Verschleiss (Wälzlager: 
Kugel-/Rollen- /Nadellager)

1,5

300

1

N

ja

nein

17.3

Verschleiss (Führung/Aufnahme/ Transportelement/ Lauffläche durch Berührung mit Vormaterial/Produkt/ Laufflächenpartner oder mit Nicht-Anlagenteil, wie Rohstoff/ Produkt/Umgebung)

2,0

3

0,1

M

nein

ja

17.4

Verschleiss (ungeschmiertes, sich planmäßig aufeinander bewegendes Maschinenelement; Hülltrieb, d.h.Riemen/Seil/Kette)

3,0

3

1

M

nein

ja

17.5

Verschleiss (Reibbelag: Bremse/Kupplung)

3,0

3

1

M

nein

ja

18.1

Verstopfung/Hemmung (durch
Produkt in durchströmtem Förderer 
oder Behälter)

1,0

10

0

E

nein

ja

18.2

Verstopfung (durch Hilfsstoff in durchströmter Leitung)

1,0

1.000

0

N

nein

ja

18.3

Verstopfung (nicht durchströmte 
Leitung: Messleitung)

1,0

10

0

E

nein

nein

19.1

Verunreinigung/Ablagerung 
von/auf/in Oberfläche/
Flüssigkeit/ Filter/Sieb/
Schmutzfänger/Abscheider

3,0

0,3

0,1

M

nein

ja

Erläuterungen:

“Schadensbild” beschreibt das Aussehen eines Schadens, nicht seine Ursache.

Spalte (a): Eine gleiche Zahl vor dem Trennungspunkt ist allen Schadensbildern gemeinsam, die das gleiche Aussehen besitzen; mit der hinter dem Trennungspunkt stehenden Zahl werden Schadensbilder voneinander unterschieden, welche voneinander abweichende sonstige Merkmale der Spalten ( c) bis (g) aufweisen.

Spalte (b): Beschreibung des Schadensbildes. Unterscheidungsmerkmale stehen in Klammern.

Spalte ( c): Konstante in der Weibull-Verteilung, die die Form der Häufigkeitsverteilung beeinflusst. Es markieren: “1” reine Zufallsverteilung; “1,5” logarithmische (unsymmetrische) Normalverteilung; “2” und “>2” symmetrische (Gauss’sche) Normalverteilung, die umso enger wird, je grösser Alpha.

Spalte (d): Statistischer Wert. Er ergibt sich, wenn geteilt wird die Gesamtzahl der im Betrieb eingesetzten Elemente, an denen dieses Schadensbild vorkommen könnte, durch die Anzahl der je Jahr tatsächlich hieran eingetretenen Schäden mit diesem Schadensbild. Wird auch “MZZS” genannt.

Spalte (e): Statistischer Wert. Zeitspanne, bis zu deren Ablauf 10% aller Elemente, an denen dieser Schaden auftreten könnte, bereits hiervon befallen sind.

Spalte (f): Ergibt sich aus Spalte ( c). “M” (mehrmals) wenn MZZS 9 Jahre oder kürzer (diese Schäden müssen Sie akzeptieren); “E” (einmal) wenn MZZS 9 bis 30 Jahre (diese Schäden dürften höchstens alle 10 Jahre einmal auftreten, in Ihrer Beobachtungszeit sich also eigentlich nicht wiederholen), “N” (nie) wenn MZZS länger als 30 Jahre (diese Schäden dürfen überhaupt nicht auftreten; merzen Sie sie aus).

Spalte (g): “ja” bedeutet: Bei mehr als 50% aller Elemente, an denen dieses Schadensbild auftreten könnte, würde er häufiger auftreten, wenn diese Elemente nicht gereinigt, geschmiert, imprägniert und/oder konserviert würden.

Spalte (h): “ja” bedeutet: Bei mehr als 50% aller Elemente, an denen dieses Schadensbild auftreten könnte, könnte man den Schaden mit periodischen Inspektionen so rechtzeitig erkennen (und anschließend beheben), dass keine Störung aufzutreten brauchte (diese Schäden dürfen zukünftig keine Störungen mehr auslösen).

Ist diese Schadensnorm universell anwendbar?

Manche bezweifeln zunächst, dass eine solche Norm gleichermassen für alle Betriebe und Prozesse gilt. 

Die einzige Ausnahme sind aber Anlagen, die von vorn herein für eine Nutzungsdauer von wesentlich weniger als zehn Jahre ausgelegt sind und deren Elemente entsprechend spezifisch höher beansprucht sind.