MTBF · MTTR · Availability 계산기

MTBF(Mean Time Between Failures)는 수리 가능 시스템의 평균 고장 간격으로 MTBF = 총 가동시간 ÷ 고장 횟수, MTTR(Mean Time To Repair)은 평균 수리시간으로 MTTR = 총 수리시간 ÷ 고장 횟수, 고유가용성은 Availability = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)로 계산합니다. 예: 월 720시간 중 고장 3회·총 수리 6시간이면 MTBF 238시간, MTTR 2시간, 가용성 99.2%. ISO/IEC 25023, IEEE Std 610.12 등 국제 표준에 정의된 신뢰성·정비성 지표입니다.

MTBF는 고장 후 수리해서 다시 쓰는 자산(펌프·컨베이어·서버)의 고장 간 평균시간이고, MTTF(Mean Time To Failure)는 수리 없이 교체하는 품목(베어링·전구·퓨즈)의 평균 수명입니다. 소모성 부품에 MTBF를 쓰면 지표 정의가 어긋나므로, 교체 부품은 MTTF, 설비 단위는 MTBF로 구분해 관리하는 것이 정석입니다.

지수분포(상수 고장률) 가정에서 고장률은 λ = 1 ÷ MTBF이고, R(t) = e^(−λt)는 t시간 동안 무고장으로 운영될 확률입니다. t에 MTBF를 대입하면 e^(−1) ≈ 36.8%로, MTBF 시점까지 생존할 확률은 절반이 아니라 약 3분의 1이라는 점에 주의하세요. 전자 부품·일반 설비의 우발 고장 구간에는 잘 맞지만, 마모(노화)·번인(초기 고장)이 큰 자산은 Weibull 분석으로 고장 패턴을 확인해야 정확합니다.

제조업 일반 95~98%, 반도체·자동차 OEM 99% 이상, 통신·항공 99.99%("4 nines"), 의료기기 99.999% 등이며 월드클래스 설비 관리는 통상 99.9% 이상을 지향합니다. 본 도구의 평가 기준: 99% 이상 우수, 95~99% 양호, 95% 미만 개선 시급. 단, 산업·자산 중요도에 따라 목표는 달라집니다.

① 예방 보전(PM) 강화 — 고장 전 부품 교체. ② 근본원인 분석으로 반복 고장 제거. ③ 설계 단계 DFMEA로 약점 부품 발굴. ④ 운영 조건 개선(온도·진동·청결도). ⑤ 작업자 교육 강화. MTBF 향상은 TPM(전사적 생산보전) 자주보전·계획보전 활동의 핵심 성과 지표입니다.

① 표준 정비 절차(SOP) 정립. ② 자주 사용하는 부품 사전 확보(Spare Parts Strategy). ③ 5S로 공구·부품 접근성 향상. ④ 작업자 다능공화(Skill Matrix). ⑤ 진단 도구·이력 추적 시스템 도입. ⑥ 외부 정비업체 대응 시간 단축 계약. MTTR 1시간 단축은 가용성 개선과 직결됩니다.

① Reliability R(t): 시간 t 동안 무고장 확률. ② Maintainability M(t): 시간 t 안에 수리 완료될 확률. ③ Inherent Availability: MTBF ÷ (MTBF + MTTR) — 설계상 가용성. ④ Operational Availability: 정비·대기·물류 시간 포함. ⑤ Achieved Availability: 예방 보전 시간 포함. 본 도구는 Inherent Availability를 사용합니다.

① 설비 가동·고장·수리 이력 수집 → ② 본 도구로 MTBF·MTTR·Availability 산출 → ③ 업계 벤치마크와 비교 → ④ Weibull로 고장 패턴(초기·우발·마모) 분석 → ⑤ Fishbone·DFMEA로 근본원인 제거 → ⑥ 예방보전 일정·부품 전략·정비 표준 갱신 → ⑦ OEE 계산기의 가용성(A) 요소에 반영하는 순서가 표준입니다.