Industrie 4.0

Le temps moyen entre défaillance (MTBF) : tout ce que vous devez savoir

Un billet de
Hugo Pelletier
7/9/2023
Chef de ligne observant une ligne de production industrielle

Table des Matières

Qu'est-ce que le temps moyen entre défaillance ? 

Définition du MTBF

Le MTBF, acronyme pour "Mean time between failures", désigne un indicateur fondamentale dans le domaine de la fiabilité des systèmes et des équipements. Cet indicateur quantifie le temps moyen durant lequel un équipement ou un système opère sans rencontrer de panne. Autrement dit, il mesure l'intervalle de temps moyen entre deux défaillances successives. Ainsi, un MTBF élevé est synonyme d'une grande fiabilité, signifiant que le produit est susceptible de fonctionner plus longtemps sans rencontrer de problèmes. Toutefois, il est crucial de noter que le temps moyen entre défaillance offre une estimation basée soit sur des données historiques, soit sur des tests spécifiques, mais il ne prédit pas avec précision le moment exact d'une défaillance future.

L'importance cruciale du MTBF dans le secteur industriel

Le MTBF joue un rôle prépondérant dans l'univers industriel. Un MTBF élevé peut être interprété comme un gage de qualité, attestant de la robustesse et de la fiabilité d'un équipement. Grâce à cette métrique, les entreprises peuvent élaborer des stratégies de maintenance préventive ou prédictive, anticiper les coûts associés à d'éventuelles pannes et effectuer des comparaisons objectives entre différents équipements ou fournisseurs. De plus, en maîtrisant le mean time between failure, les entreprises sont à même d'atténuer les risques associés à leurs équipements, de réduire les temps d’arrêt non planifié, d'optimiser les cycles de maintenance et, in fine, d'allonger la durée de vie utile de leurs machines.

Quelles sont les différences entre MTBF, MTTR et MTTD ?

Bien qu'ils soient tous des indicateurs clés dans le monde de la fiabilité des systèmes et des équipements, le MTBF, le MTTR et le MTTD servent à évaluer des aspects différents de la performance.

  • MTTR (temps moyen de réparation) : Cet indicateur mesure le temps moyen nécessaire pour réparer un équipement ou un système après une défaillance. Il se concentre donc sur l'efficacité des interventions et des réparations. Un MTTR faible est souhaitable, car il signifie que les pannes ou les défaillances sont rapidement gérées, minimisant ainsi les interruptions de service.
  • MTTD (temps moyen de détection) : Il est question ici du laps de temps moyen avant qu'une défaillance ne soit identifiée ou détectée. Dans certains environnements, comme les centres de données, un MTTD court est crucial, car la détection rapide des problèmes peut prévenir des perturbations majeures ou des dommages plus graves.

Alors que le MTBF se penche sur la prévention des défaillances, le MTTR et le MTTD abordent les étapes postérieures à une défaillance, focalisant respectivement sur la réparation et la détection. Maîtriser ces indicateurs permet aux entreprises d'adopter une approche proactive en matière de gestion de la fiabilité, de maximiser la disponibilité des équipements et d'optimiser les coûts opérationnels.

Comment calculer le MTBF ?

Formule de base du MTBF

Le MTBF est calculé en divisant le temps total de fonctionnement par le nombre total de défaillances. Si, par exemple, vous avez 1000 heures de fonctionnement et 10 défaillances, votre MTBF serait de 100 heures.

MTBF = Temps total de fonctionnement / Nombre total de défaillances

Données nécessaires pour le calcul

Pour calculer le MTBF, il vous faut deux informations principales. Premièrement, le temps total de fonctionnement de l'équipement, qui représente la somme des heures pendant lesquelles l'équipement a été en service. Deuxièmement, le nombre de défaillances qui se sont produites pendant ce temps. Ces informations peuvent être extraites de diverses sources, notamment les registres de maintenance, les rapports d'incident, ou encore les outils de suivi et de surveillance mis en place dans l'entreprise.actitude, il est impératif de disposer de deux éléments d'information cruciau

Exemples pratiques et simulations

Envisageons une chaîne de production automatisée dans une usine de fabrication automobile. Les robots sur cette chaîne ont travaillé pendant 20 000 heures au total sur une période d'un an. Au cours de cette année, il y a eu 50 arrêts non planifiés en raison de défaillances de ces robots.

En utilisant notre formule du MTBF, nous avons :

MTBF = 20 000 heures/ 50 défaillances = 400 heures

Ainsi, dans cet environnement industriel, la chaîne de production automatisée présente un MTBF de 400 heures. Cela signifie qu'en moyenne, les robots de cette chaîne peuvent fonctionner pendant 400 heures avant de connaître une défaillance nécessitant une intervention.

Ce genre d'information est vital pour les responsables d'usine. Ils peuvent anticiper les besoins en maintenance, planifier les arrêts nécessaires pour les réparations et, si nécessaire, envisager des améliorations ou des remplacements pour augmenter le MTBF, optimisant ainsi la productivité et la rentabilité.

Applications du MTBF dans diverses industries

MTBF dans le domaine électronique

Le monde de l'électronique, avec sa multitude de composants délicats et complexes, repose énormément sur des mesures de fiabilité comme le temps moyen entre défaillance. Que ce soit pour les semi-conducteurs, les cartes mères ou les systèmes d'exploitation embarqués, le MTBF sert de baromètre pour évaluer la robustesse et la durabilité des composants. Pour illustrer, un fabricant de dispositifs de stockage pourrait s'appuyer sur le MTBF pour mettre en évidence la robustesse de ses SSD par rapport à des modèles concurrents.

MTBF dans le secteur automobile

Le secteur automobile, toujours en quête d'optimisation et de perfection, exploitent le Mean time before failures comme un outil précieux d'analyse. Que ce soit pour les composants électroniques qui gèrent l'injection de carburant, les systèmes d'assistance au conducteur ou même la longévité des joints d'étanchéité, le MTBF offre une vision claire de la fiabilité. Prenons l'exemple d'une entreprise spécialisée dans la fabrication de systèmes d'allumage ; elle pourrait se servir du MTBF pour prédire la durée de vie moyenne de ses bougies d'allumage sur diverses gammes de moteurs.

MTBF dans l'aviation

L'aéronautique, où la marge d'erreur est quasiment nulle, s'appuie fortement sur le MTBF pour garantir la sécurité des passagers et des équipages. Chaque élément, du système de navigation aux turbines, est scrupuleusement évalué à l'aune du MTBF. Imaginons les ingénieurs d'une grande compagnie aérienne analysant le MTBF des systèmes d'atterrissage pour assurer des atterrissages en toute sécurité, même dans des conditions météorologiques difficiles.

Comment améliorer le MTBF ?

Adoption de la maintenance prédictive et préventive

La maintenance joue un rôle central dans l'amélioration du MTBF. La mise en œuvre d'une maintenance prédictive, qui anticipe les défaillances grâce à l'analyse des données, ou préventive, qui intervient à des intervalles réguliers pour éviter les dysfonctionnements, permet de détecter et d'adresser les problèmes potentiels bien avant qu'ils ne conduisent à des arrêts de production. En cultivant cette approche proactive, les entreprises garantissent une meilleure continuité de service et minimisent les défaillances inopportunes dues à des pannes inattendues.

Miser sur l'excellence des composants

L'investissement dans des équipements et des composants de qualité supérieure peut s'avérer plus coûteux à l'acquisition, mais il est souvent rentabilisé par une amélioration notable du MTBF. Des composants de première qualité, conçus avec rigueur et testés méticuleusement, sont moins susceptibles de défaillance. Ainsi, en privilégiant la qualité dès la phase d'achat, les entreprises peuvent réaliser des économies substantielles sur le long terme, évitant des coûts cachés liés à des interruptions fréquentes et des interventions de maintenance imprévues.

Analyse post-défaillance

Après chaque défaillance, effectuer une analyse approfondie pour comprendre la cause profonde du problème peut offrir des informations précieuses. En identifiant et en adressant les racines des défaillances, les usines peuvent prendre des mesures ciblées pour éviter que de tels incidents ne se reproduisent à l'avenir.

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