Kostenloser MTBF- und MTTR-Rechner: Formeln, Rechenbeispiel und Excel-Störungsprotokoll

Die Formeln für MTBF und MTTR

Beide Kennzahlen gehen von derselben Anzahl an Ausfällen im selben Zeitraum aus. Die MTBF betrachtet die Zeit, in der die Anlage zwischen diesen Ausfällen gelaufen ist; die MTTR die Zeit, in der sie für die Reparatur stillstand. Gemeinsam an einer Anlage gemessen, beschreiben sie zwei verschiedene Probleme: wie oft sie ausfällt und wie viel Zeit Sie jeder einzelne Ausfall kostet.

Die Betriebszeit ist der betrachtete Zeitraum minus die Reparaturzeit. Der betrachtete Zeitraum ist die Zeit, in der die Anlage laufen sollte: 720 Stunden für 30 Tage im Dauerbetrieb oder die Schichtstunden bei einer Anlage, die nur tagsüber läuft. Geplante Stopps, vorbeugende Wartung und Zeiten ohne eingeplante Produktion werden vom Zeitraum abgezogen, nicht von der Betriebszeit.

• Betriebszeit = betrachteter Zeitraum − gesamte Reparaturzeit
• MTBF = Betriebszeit ÷ Anzahl der Ausfälle
• MTTR = gesamte Reparaturzeit ÷ Anzahl der Ausfälle
• Verfügbarkeit = MTBF ÷ (MTBF + MTTR) = Betriebszeit ÷ betrachteter Zeitraum
• Ausfallrate = Anzahl der Ausfälle ÷ Betriebszeit (meist je 1.000 Stunden angegeben)

MTBF, MTTF, MTTR: welche Kennzahl wofür?

Die MTBF gilt für instandsetzbare Anlagen: eine Pumpe, eine Presse oder ein Förderband, das ausfällt, repariert wird und wieder läuft. Die MTTF (Mean Time To Failure, mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall) gilt für Teile, die ersetzt statt repariert werden, etwa ein Wälzlager, eine Sicherung oder eine Lampe. Wer die MTBF für ein Verschleißteil oder die MTTF für eine ganze Maschine verwendet, vermischt zwei verschiedene Fragen.

Für die MTBF gibt es zwei Konventionen. Manche Definitionen messen die Zeit vom Beginn eines Ausfalls bis zum Beginn des nächsten, die Reparatur also eingeschlossen; die hier verwendete Instandhaltungspraxis zählt, wie auch Normen wie die DIN EN 13306, nur die Betriebszeit. Keine der beiden ist falsch, aber ein Wert ist nur mit einem Wert vergleichbar, der genauso berechnet wurde. Schreiben Sie die Definition neben die Zahl.

Bei der MTTR lauert dieselbe Falle. Manche Teams zählen nur die reine Reparaturzeit an der Anlage; andere zählen vom Stillstand bis zur Wiederinbetriebnahme, einschließlich der Wartezeit auf einen Techniker oder ein Ersatzteil. Die zweite Definition entspricht dem, was die Produktion tatsächlich spürt, und genau diese verwendet der Rechner.

Was als Ausfall zählt und was nicht

Ein Ausfall ist ein ungeplantes Ereignis, das die Anlage daran hindert, ihre Funktion zu erfüllen, oder sie zwingt, in einem Zustand zu laufen, den Sie nicht akzeptieren würden. Legen Sie die Liste fest, bevor Sie zu zählen beginnen: Die Definition verändert die MTBF stärker als jede Verbesserung.

• Zählt: eine Störung, die die Anlage stoppt, eine Abschaltung, die vor dem Wiederanlauf einen Eingriff erfordert, ein Fehler, der die Außerbetriebnahme der Anlage erzwingt.
• Zählt nicht: vorbeugende Wartung, Inspektionen, geplante Formatwechsel, Reinigung sowie Stopps wegen fehlenden Materials oder fehlenden Personals.
• Entscheiden Sie einmal für alle, wie Sie mit Kurzstillständen umgehen, die der Bediener in Sekunden behebt. Die meisten Werke lassen sie bei der MTBF außen vor und erfassen sie stattdessen als Leistungsverluste in der OEE.
• Ein Ereignis, ein Ausfall: Eine Störung, für deren Behebung drei Einsätze nötig sind, ist ein Ausfall mit langer Reparaturzeit, nicht drei Ausfälle.

MTBF verbessern: so gehen Sie vor

Die MTBF steigt, wenn dieselben Ausfälle nicht mehr wiederkehren. Dafür müssen Sie zuerst wissen, welche es sind: Eine Anlage mit niedriger MTBF hat fast immer zwei oder drei Ausfallarten, die den Großteil der Störungen ausmachen.

• Erfassen Sie bei jeder Störung eine Ursache, mit einer kurzen Liste von Fehlercodes statt Freitext, damit die wiederkehrenden sichtbar werden.
• Machen Sie aus den wiederkehrenden Ursachen vorbeugende Aufgaben: Schmierung, Inspektionen, Filter- oder Riemenwechsel in einem Intervall, das sich an der Ausfallhistorie orientiert.
• Beheben Sie die Grundursache, nicht das Symptom: Ein Motor, der immer wieder auslöst, kann überlastet, falsch ausgerichtet oder schlecht belüftet sein.
• Prüfen Sie die Betriebsbedingungen wie Last, Drehzahl, Temperatur und Sauberkeit, die die Lebensdauer von Bauteilen schneller verkürzen als das Alter.
• Kontrollieren Sie die Wirkung: Berechnen Sie die MTBF derselben Anlage in den folgenden Zeiträumen erneut, mit denselben Definitionen.

MTTR reduzieren: wo die Zeit wirklich verloren geht

Die MTTR wird selten von der eigentlichen Reparatur bestimmt. Die meiste Zeit vergeht damit, den Ausfall zu bemerken, die richtige Person an die Anlage zu bringen, die Ursache zu finden und auf das Ersatzteil zu warten.

• Sorgen Sie dafür, dass eine Störung sofort gemeldet wird, zum Beispiel mit einem QR-Code an der Anlage, der von jedem Smartphone aus eine Meldung öffnet.
• Halten Sie die kritischen Ersatzteile mit einem Mindestbestand auf Lager und wissen Sie, wo sie liegen.
• Geben Sie den Technikern die Anlagenhistorie und eine Reparaturanleitung aufs Smartphone, damit die Diagnose bei dem beginnt, was beim letzten Mal passiert ist.
• Messen Sie die Phasen getrennt, wenn möglich: Warten, Diagnose, Reparatur und Wiederanlauf. Die längste Phase ist die, an der Sie ansetzen sollten.

Häufige Fehler beim Berechnen von MTBF und MTTR

Die meisten Diskussionen über Zuverlässigkeitskennzahlen drehen sich um Definitionen und zu kleine Stichproben, nicht um die Rechnung selbst.

• Kalenderzeit für eine Anlage ansetzen, die nur in einer Schicht läuft. Die MTBF sieht dann dreimal besser aus, als sie ist.
• Vorbeugende Wartung als Ausfall zählen. Das senkt die MTBF und bestraft genau die Arbeit, die sie verbessert.
• Aus zwei oder drei Ausfällen Schlüsse ziehen. Bei so wenigen Ereignissen verändert ein Ausfall mehr oder weniger die MTBF dramatisch; beobachten Sie den Trend über mehrere Zeiträume.
• Den Mittelwert der MTBF verschiedener Anlagen bilden. Addieren Sie deren Betriebszeiten und Ausfälle und teilen Sie dann, oder besser: Betrachten Sie die Anlagen getrennt.
• Zwei Werke vergleichen, die Ausfall oder Reparaturzeit unterschiedlich definieren.

Wenn die Excel-Tabelle nicht mehr reicht

Ein Störungsprotokoll in Excel funktioniert, solange eine Person es für eine Handvoll Anlagen aktuell hält. Es bricht ein, wenn Störungen Tage später aus dem Gedächtnis eingetragen werden, wenn Reparaturzeiten geschätzt werden und wenn das Protokoll getrennt von den Arbeitsaufträgen geführt wird, mit denen die Anlage tatsächlich repariert wurde.

In FreeMaint wird eine Störung erfasst, wenn sie passiert: der korrektive Arbeitsauftrag und dazu der Stillstand, der sich öffnet, wenn die Anlage auf „Ausgefallen“ gesetzt wird, und sich schließt, wenn sie wieder läuft. MTBF, MTTR und Verfügbarkeit werden daraus je Anlage berechnet. Der kostenlose Core-Tarif umfasst Anlagen, Arbeitsaufträge, Stillstände, Fehlercodes und zeitbasierte vorbeugende Wartung für unbegrenzt viele Nutzer; der Bericht Fehleranalyse gehört zum Business-Tarif, 99 USD pro Unternehmen und Monat (Pauschale, nie pro Nutzer).

Laut FreeMaint Research, 2026, erfassen 27,1 % der Standorte überhaupt keine vorbeugende Wartung, eine Lücke, die sich meist in einer niedrigen MTBF zeigt.