Una máquina puede funcionar durante semanas sin incidentes y detener después una línea completa. También puede fallar pocas veces, pero permanecer inactiva durante demasiado tiempo cada vez que ocurre una avería. MTBF y MTTR permiten separar ambos problemas: uno observa cuánto tiempo opera el activo entre fallas y el otro cuánto tarda el equipo técnico en repararlo. Para utilizarlos correctamente, es necesario definir qué tiempos se incluyen y mantener el mismo criterio durante todo el periodo de análisis.
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Qué significan MTBF y MTTR
MTBF significa Mean Time Between Failures o tiempo medio entre fallas. La Comisión Electrotécnica Internacional define el tiempo medio operativo entre fallas como la duración esperada del tiempo de operación entre averías y señala que este concepto se aplica a elementos reparables.
MTTR se utiliza con significados distintos en empresas, programas informáticos y manuales de mantenimiento. En este artículo se empleará como tiempo medio de reparación: el promedio del tiempo dedicado a localizar, diagnosticar, corregir y comprobar una falla. La definición de tiempo de reparación de la IEC excluye retrasos técnicos, administrativos y logísticos.
No debe confundirse este indicador con el tiempo medio de restauración. Según la definición de tiempo hasta la restauración de la IEC, este intervalo empieza en el momento de la falla —o en su detección cuando ese momento no puede determinarse— y termina cuando el activo recupera su función. Por tanto, puede ser mayor que el tiempo de reparación porque también refleja esperas y demoras.
Cómo calcular el MTBF
El MTBF observado se calcula dividiendo el tiempo efectivo de operación entre el número de fallas registradas. No deben incluirse como operación las horas en las que el equipo permaneció detenido, en mantenimiento o fuera de servicio.
Supongamos que un equipo acumuló 1 200 horas de funcionamiento y presentó seis fallas durante el periodo evaluado.
El resultado indica que el equipo operó, en promedio, 200 horas entre una falla y la siguiente. No predice que la próxima avería ocurrirá exactamente después de 200 horas. El modelo de tasa constante del NIST utiliza esta división como estimación del MTBF, pero también muestra que el resultado puede necesitar intervalos de confianza. Con pocas fallas o un periodo corto, la incertidumbre puede ser considerable.
Cómo calcular el MTTR
Para calcular el MTTR utilizado en este artículo, se suma únicamente el tiempo activo de reparación de las intervenciones terminadas y se divide entre el número de reparaciones. Las esperas de autorización, disponibilidad de personal o llegada de repuestos deben registrarse por separado.
Si las seis reparaciones del ejemplo requirieron nueve horas de trabajo activo, el cálculo es:
El equipo necesitó una media de 1,5 horas de reparación activa por falla. Si desde la detección hasta la recuperación transcurrieron 18 horas acumuladas, el tiempo medio de restauración sería de tres horas. La diferencia de 1,5 horas por evento representa demoras que deben analizarse aparte, como coordinación, acceso al activo o disponibilidad de materiales.
Disponibilidad inherente
MTBF y MTTR pueden combinarse para estimar la disponibilidad inherente. La IEC define la disponibilidad inherente como la disponibilidad proporcionada por el diseño bajo condiciones ideales y excluye los retrasos administrativos y logísticos. La explicación técnica de NASA sobre medidas de disponibilidad también indica que este cálculo no incorpora mantenimiento preventivo ni demoras administrativas o de suministro.
El resultado describe el comportamiento del diseño considerando la frecuencia de las fallas y el tiempo activo necesario para repararlas. No representa toda la experiencia operacional de la planta.
Disponibilidad operacional
Cuando se pretende medir lo sucedido en condiciones reales, resulta más adecuado trabajar con disponibilidad operacional. La IEC describe la disponibilidad operacional como la disponibilidad experimentada bajo las condiciones efectivas de funcionamiento y mantenimiento, considerando las fallas y sus retrasos asociados.
Supongamos que durante el periodo se registraron 1 200 horas disponibles y 30 horas totales de indisponibilidad. Estas 30 horas incluyen reparación, mantenimiento preventivo y demoras internas asociadas.
La diferencia entre 99,26 % de disponibilidad inherente y 97,56 % de disponibilidad operacional muestra que una parte de la indisponibilidad no procede del diseño o de la reparación activa. Puede estar relacionada con planificación, repuestos, procedimientos, mantenimiento preventivo o coordinación del trabajo.
Errores que alteran los resultados
Las fórmulas son sencillas, pero un registro inconsistente puede producir indicadores engañosos. Antes de calcularlos, la organización debe documentar qué considera una falla, cuándo comienza una reparación y en qué momento el activo se declara disponible.
Un registro útil debería incluir el activo afectado, el modo de falla, las horas de operación, el momento de detección, el inicio del trabajo, el tiempo activo de reparación, las demoras, la prueba funcional y la hora de liberación. Esta separación permite decidir si la mejora requiere rediseñar un componente, cambiar un procedimiento, capacitar al personal o revisar la gestión de repuestos.
Conclusión
MTBF muestra cuánto tiempo funciona un activo entre fallas, mientras que MTTR permite evaluar el tiempo activo necesario para repararlo. Las demoras hasta la recuperación deben medirse aparte cuando se calcula disponibilidad inherente e incorporarse cuando se analiza la disponibilidad operacional. La utilidad de estos indicadores no está solo en obtener un promedio, sino en identificar qué parte del proceso técnico, logístico u organizativo debe corregirse.
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Fuentes consultadas
Comisión Electrotécnica Internacional. IEV 192-05-13: Mean operating time between failures. 2015.
Comisión Electrotécnica Internacional. IEV 192-07-19: Repair time. 2024.
Comisión Electrotécnica Internacional. IEV 192-07-06: Time to restoration. 2015.
Comisión Electrotécnica Internacional. IEV 192-08-02: Inherent availability. 2015.
Comisión Electrotécnica Internacional. IEV 192-08-03: Operational availability. 2015.
National Institute of Standards and Technology. Constant repair rate model and MTBF estimation. Engineering Statistics Handbook.
National Aeronautics and Space Administration. Availability prediction and analysis. Lessons Learned Information System.
