MTBF 與 MTTR 為什麼值得製造現場管理？

設備管理常見的報表通常只有：

• 本月故障次數
• 本月停機時間
• 維修紀錄
• 故障原因

但「故障 10 次」並不能直接判斷設備到底有多嚴重。

管理者更需要回答兩個問題：

這台設備平均運轉多久就會故障？

以及：

一旦故障，平均多久才能恢復生產？

這正是 MTBF 與 MTTR 的管理目的。

MTBF 是什麼？

Mean Time Between Failures 平均故障間隔時間

MTBF 用來衡量可修復設備兩次故障之間的平均正常運轉時間。

基本概念可表示為：

MTBF = 總正常運轉時間 ÷ 故障次數

例如某設備一個月實際運轉：

400 小時

期間發生：

5 次故障

則：

MTBF = 400 ÷ 5 = 80 小時

代表這台設備平均運轉約 80 小時，就會發生一次故障。

一般而言，在相同設備與統計條件下，MTBF 越長代表可靠度越高。

MTTR 是什麼？

Mean Time To Repair 平均修復時間

MTTR 用來衡量設備發生故障後，平均需要多少時間才能恢復正常運轉。

例如：

本月故障 5 次
總維修時間 10 小時

則：

MTTR = 10 ÷ 5 = 2 小時

代表每次故障平均需要約 2 小時才能恢復。

MTTR 偏高可能代表：

• 故障診斷時間過長
• 維修 SOP 不完整
• 維修技術不足
• 備品等待
• 維修人力不足
• 故障資訊不完整
• 特定零件更換困難

因此 MTTR 不只是設備指標，也能反映企業的維修能力。

MTBF 與 MTTR 應該一起看

假設有兩台設備：

設備	MTBF	MTTR
A	40 小時	15 分鐘
B	200 小時	4 小時

A 設備的問題是：

常常壞，但很好修。

B 設備則是：

不常壞，但一壞就停很久。

兩者需要採取的改善策略完全不同。

A 設備應優先找出反覆故障原因；B 設備則可能需要改善維修程序、備品庫存或故障診斷能力。

為什麼只看設備故障次數容易做錯改善優先順序？

假設：

A 設備：12 次故障
B 設備：3 次故障

如果只按照次數排序，很容易認為 A 最嚴重。

但實際資料可能是：

A：12 × 5 分鐘 = 60 分鐘
B：3 × 180 分鐘 = 540 分鐘

B 設備雖然只故障三次，卻造成九倍的停機時間。

因此設備管理不能只有：

Failure Count

還應搭配：

MTBF + MTTR + Downtime + Lost Output

才能建立真正合理的設備改善優先順序。

MES 如何自動計算 MTBF？

MES 可從 PLC、設備控制器或 IoT Gateway 蒐集：

RUN → ALARM → STOP → REPAIR → RUN

並記錄：

• 設備編號
• 故障開始時間
• 故障結束時間
• Alarm Code
• 故障原因
• 維修開始時間
• 維修完成時間
• 更換零件
• 維修人員
• 實際運轉時間

系統便可依設備自動累積故障事件與運轉時間，避免人工月底再從紙本維修紀錄整理。

MES 如何利用 MTBF 找出反覆故障設備？

例如設備可靠度排行：

設備 A：MTBF 320 小時
設備 B：MTBF 185 小時
設備 C：MTBF 42 小時
設備 D：MTBF 260 小時

C 設備明顯比其他設備更容易故障。

接下來即可進一步分析 C 設備的：

Alarm Code → 故障部位 → 零件 → 模具 → 生產產品 → 發生時段

找出是否存在特定的重複性故障模式。

MES 如何利用 MTTR 改善維修效率？

MTTR 高不一定代表設備本身很差。

例如某類 Alarm 的實際時間：

故障發生 → 5 分鐘
維修人員到場 → 35 分鐘
找到原因 → 70 分鐘
等待零件 → 160 分鐘
設備恢復 → 190 分鐘

真正最大的問題可能不是「Repair Time」，而是：

Waiting Time

因此進階 MES／維修系統可以再將 MTTR 拆成：

通知時間 → 到場時間 → 診斷時間 → 維修時間 → 測試時間 → 恢復時間

找出維修流程真正的瓶頸。

MTBF／MTTR Dashboard 應呈現哪些資訊？

建議 Dashboard 包含 MTBF、MTTR、故障次數、故障總時間、設備可靠度排行、MTBF 最低設備、MTTR 最高設備、Alarm Code Pareto、故障原因 Pareto、設備故障趨勢、平均到場時間、平均維修時間與預估損失產量。

其中非常適合建立：

MTBF × MTTR 四象限圖

例如：

高 MTBF＋低 MTTR：穩定設備

低 MTBF＋低 MTTR：頻繁小故障

高 MTBF＋高 MTTR：低頻重大故障

低 MTBF＋高 MTTR：優先改善設備

管理者可以快速判斷設備改善優先順序。

MTBF 能不能用來規劃預防保養？

如果某設備過去一年的 MTBF 長期落在：

450～550 小時

而設備目前已連續運轉：

480 小時

就可以將 MTBF 作為保養決策的參考訊號之一。

但不應簡單理解成：

MTBF 500 小時 = 第 500 小時一定會故障

MTBF 是統計指標，而不是設備故障倒數計時器。

更進階的做法，是再結合設備累積運轉時間、Alarm 頻率、振動、溫度、電流與 Cycle Time 漂移，建立更完整的設備健康度分析。

如何利用 MES 改善設備可靠度？

建議建立以下管理循環：

設備自動蒐集故障事件 → 計算 MTBF／MTTR → 找出低 MTBF 設備 → 分析重複故障原因 → 找出高 MTTR 問題 → 改善維修流程與備品 → 執行預防保養 → 比較改善前後 MTBF／MTTR

真正的改善目標不是單純要求：

「降低故障次數」

而是同時做到：

讓設備更久才故障，而且故障後更快恢復。

導入 MTBF／MTTR 管理有哪些效益？

可協助企業提高設備可靠度、降低非計畫停機、找出反覆故障設備、縮短設備修復時間、改善備品管理、建立預防保養依據、降低生產中斷風險，並提升設備維護資源的使用效率。