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MTBF, MTTR y confiabilidad

Indique los totales del periodo o la lista de tiempos entre fallos y obtenga MTBF, MTTR, disponibilidad, la probabilidad de funcionar sin fallo en el tiempo de misión y el patrón de fallo por el factor de forma de Weibull.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminar
Datos de fallos
Modelo y horizonte

Con totales del periodo, indique un β conocido o típico: rodamientos 1,1 a 1,5; cierres mecánicos 0,8 a 1,8; correas 1,2 a 2,5; desgaste abrasivo 2 a 4.

—Confiabilidad en el tiempo de misión
—

Confiabilidad a lo largo del tiempo

Probabilidad de funcionar sin fallo hasta cada instante; la línea discontinua es la exponencial con el mismo MTBF.

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Tasa de fallos según la edad

Riesgo instantáneo de fallo. Si crece, indica desgaste: el preventivo por edad puede compensar.

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Papel de Weibull

Puntos por los rangos medianos de Bernard y recta ajustada por mínimos cuadrados. Puntos alineados indican buen ajuste.

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Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

MTBF = tiempo de funcionamiento ÷ número de fallos; MTTR = tiempo total de reparación ÷ número de fallos
Disponibilidad intrínseca Ai = MTBF ÷ (MTBF + MTTR); λ = 1 ÷ MTBF
Exponencial: R(t) = e^(−λt); Weibull: R(t) = e^(−(t/η)^β), h(t) = (β/η)(t/η)^(β−1)
MTBF de Weibull = η · Γ(1 + 1/β); vida B10 = η · (−ln 0,9)^(1/β)
Ajuste: rangos medianos de Bernard F = (i − 0,3) ÷ (n + 0,4); regresión de ln(−ln(1 − F)) sobre ln t: pendiente β, η = e^(x̄ − ȳ/β)

Hipótesis y límites

  • Las reparaciones dejan el equipo «como nuevo» para el ajuste de Weibull; para sistemas reparables que se degradan, use modelos de proceso (Crow-AMSAA).
  • Todos los tiempos son fallos del mismo modo; no se consideran datos censurados (elementos aún sin fallo), lo que tiende a infravalorar la vida.
  • Con totales del periodo y Weibull, η se obtiene del MTBF y del β indicado.
  • Validación: el ajuste por regresión reproduce el método de mínimos cuadrados en ln–ln de la IEC 61649 y de los paquetes estadísticos.

Normas y documentos técnicos

  • IEC 60050-192:2015: International Electrotechnical Vocabulary — Dependability
  • ABNT NBR 5462:1994: Confiabilidade e mantenabilidade — Terminologia
  • IEC 61703:2016: Mathematical expressions for reliability, availability, maintainability and maintenance support terms
  • IEC 61649:2008: Weibull analysis
  • ISO 14224:2016: Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment
  • Abernethy, R. B. The New Weibull Handbook, 5th ed.

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el MTBF?

Divida el tiempo de funcionamiento del periodo por el número de fallos. 8000 h con 6 fallos dan un MTBF de unas 1333 h. No incluya el tiempo parado en el numerador.

¿Qué significa β en el análisis de Weibull?

Es el factor de forma. Por debajo de 1, los fallos son de mortalidad infantil (montaje, arranque); cerca de 1, aleatorios; por encima de 1, de desgaste. Solo en el desgaste la sustitución preventiva por edad reduce los fallos.

¿Qué diferencia hay entre disponibilidad intrínseca y operacional?

La intrínseca usa solo MTBF y MTTR. La operacional incluye esperas de repuestos, mano de obra y logística, y suele ser bastante menor.