MTBF MTTR : indicateurs de maintenance et formules

Ce que mesurent le MTBF et le MTTR

Le MTBF (mean time between failures, moyenne des temps de bon fonctionnement entre défaillances) est la durée moyenne de fonctionnement entre deux défaillances d'un actif réparable ; le MTTR est la durée moyenne nécessaire pour remettre l'actif en état de marche après une défaillance. Ensemble, ils décrivent la fiabilité et la maintenabilité, et ils donnent la disponibilité. Ils comptent parce qu'ils transforment une pile d'ordres de travail en preuves pour décider des effectifs, des pièces de rechange et des renouvellements.

Ce sont deux moyennes calculées sur une période et une population : la première tâche consiste donc à décider quelle période, quels actifs et quelles défaillances sont pris en compte. Un indicateur qui change de définition chaque trimestre est pire que pas d'indicateur du tout, car il pousse à décider sur des artefacts de la formule plutôt que sur des évolutions réelles des équipements.

Trois erreurs faussent ces chiffres plus que toutes les autres. Compter les visites préventives comme des défaillances dégrade artificiellement le MTBF. Calculer une moyenne sur très peu de défaillances fait basculer le résultat sur une seule mauvaise nuit : un actif qui tombe en panne deux fois par an peut afficher un MTBF divisé ou multiplié par deux à cause d'un seul événement, alors indiquez le nombre de défaillances à côté de chaque MTBF. Et mélanger différents types d'actifs dans une même moyenne masque l'actif problématique ; calculez d'abord par actif ou par modèle, puis agrégez.

Où les indicateurs de maintenance sont normalisés

En Europe, la référence est l'EN 15341:2019+A1:2022, Indicateurs de performance clés de la maintenance (publiée en France sous la référence NF EN 15341). Elle recense des indicateurs pour la fonction maintenance et donne des lignes directrices pour choisir un ensemble adapté afin d'évaluer et d'améliorer l'efficacité, l'efficience et la durabilité de la maintenance des biens physiques existants, des installations industrielles et des infrastructures aux bâtiments, aux ouvrages civils et aux systèmes de transport. Son vocabulaire s'appuie sur l'EN 13306:2017, Terminologie de la maintenance.

Ces deux textes sont vendus par les organismes nationaux de normalisation ; ce guide les paraphrase donc au lieu de les citer. Un point de terminologie mérite d'être connu : dans le vocabulaire de sûreté de fonctionnement de la CEI et de l'EN, le MTTR est la durée moyenne de restauration (mean time to restoration), qui peut être plus longue que le temps de réparation effectif mesuré par de nombreux systèmes. L'usage varie selon les secteurs : chaque rapport doit donc préciser lequel il présente.

MTBF : formule et exemple chiffré

MTBF = temps de fonctionnement total sur la période / nombre de défaillances sur la période. Ne comptez que les défaillances qui ont arrêté ou dégradé l'actif et nécessité une intervention corrective ; les visites préventives et les travaux esthétiques ne sont pas des défaillances.

Exemple chiffré : le groupe froid CH-02 fonctionne en continu, l'année compte donc 8 760 heures. Il est tombé en panne quatre fois, et les quatre arrêts ont duré 6, 10, 4 et 12 heures, soit 32 heures au total. Le temps de fonctionnement est de 8 760 - 32 = 8 728 heures, donc MTBF = 8 728 / 4 = 2 182 heures, environ 91 jours.

Pour un parc de dispositifs identiques, cumulez le temps. Quarante pompes à perfusion sur 365 jours représentent 40 x 365 = 14 600 jours-dispositifs ; si le parc a enregistré 10 défaillances, le MTBF du parc est de 14 600 / 10 = 1 460 jours-dispositifs. Comparer ce chiffre entre deux modèles de pompes d'âge similaire est un test de fiabilité équitable ; comparer deux pompes isolées l'est rarement.

Pour les articles remplacés plutôt que réparés, comme les lampes ou les batteries scellées, la mesure habituelle est la durée moyenne de fonctionnement avant défaillance (MTTF) : la durée de vie moyenne jusqu'à l'unique défaillance qui met fin à l'utilisation de l'article.

MTTR : temps de réparation ou temps de restauration

MTTR = temps total de restauration (ou de réparation) / nombre de défaillances. Le choix des points de départ et d'arrivée modifie le résultat plus que toute autre décision du reporting de maintenance.

Reprenons l'arrêt de 6 heures du groupe froid : l'alarme s'est déclenchée à 2 h 00, le technicien est arrivé à 3 h 30, le diagnostic et la réparation se sont déroulés de 3 h 30 à 7 h 00, et le redémarrage et l'essai de 7 h 00 à 8 h 00. Le temps de restauration est de 6 heures, de la défaillance à la remise en marche. Le temps de réparation effectif est de 3,5 heures. Si les quatre arrêts ont eu des temps de réparation de 3,5, 7, 2,5 et 9 heures, le MTTR fondé sur la réparation est de 22 / 4 = 5,5 heures, tandis que le MTTR fondé sur la restauration est de 32 / 4 = 8 heures.

Les deux sont utiles. Le temps de restauration est ce que ressentent les utilisateurs de l'actif et ce dont dépend la disponibilité ; le temps de réparation montre l'efficacité des techniciens une fois l'intervention commencée. L'écart entre les deux, ici 2,5 heures en moyenne, correspond à de l'attente : d'un technicien, d'un permis, de pièces ou d'un essai, et c'est souvent la part la moins coûteuse à réduire.

Disponibilité : combiner MTBF et MTTR

Disponibilité = MTBF / (MTBF + MTTR), avec le temps de restauration. Pour le groupe froid, disponibilité = 2 182 / (2 182 + 8) = 2 182 / 2 190 = 99,63 %. On obtient le même résultat directement à partir des heures : 8 728 heures de fonctionnement sur 8 760 = 99,63 %, ce qui permet de vérifier utilement la cohérence des données d'entrée.

Les pourcentages de disponibilité masquent l'échelle. À 99,63 %, le groupe froid a été à l'arrêt 32 heures dans l'année ; pour une centrale de traitement d'air de bloc opératoire, cela pourrait signifier des programmes opératoires annulés, alors que pour un ascenseur de bureaux cela compte à peine. Fixez les objectifs selon la criticité et exprimez-les en heures autant qu'en pourcentages : un objectif de 99,5 % sur un actif fonctionnant 24 heures sur 24 se lit alors comme au plus 44 heures d'arrêt environ par an (0,5 % de 8 760 heures = 43,8 heures).

Temps calendaire ou temps de fonctionnement

De nombreux systèmes de maintenance simplifient le MTBF en temps calendaire : nombre de jours de la période divisé par le nombre d'ordres de travail correctifs. Pour le groupe froid, on obtient 365 / 4 = 91,25 jours, proche des 2 182 heures (90,9 jours) de la méthode du temps de fonctionnement, parce que le groupe froid fonctionne en continu.

Les deux méthodes divergent pour les actifs utilisés à temps partiel. Une salle de radiologie de consultations utilisée 2 500 heures par an avec 5 défaillances a un MTBF en temps de fonctionnement de 2 500 / 5 = 500 heures, mais un MTBF calendaire de 365 / 5 = 73 jours. Aucun des deux n'est faux ; ils répondent à des questions différentes. Le MTBF calendaire convient à la planification et à la comparaison d'actifs similaires au régime d'utilisation comparable ; le MTBF en temps de fonctionnement, qui exige des relevés de compteurs horaires, convient à l'ingénierie de fiabilité et aux comparaisons entre régimes d'utilisation différents.

Quelle que soit la méthode choisie, appliquez-la à tous les actifs de la comparaison et conservez-la d'une année sur l'autre. Tout changement de méthode doit être consigné avec sa date d'effet, afin qu'une rupture dans la tendance ne soit pas prise pour une évolution des équipements.

Conformité PPM et ratio maintenance planifiée / corrective

La conformité de la maintenance préventive planifiée (PPM) montre si le plan préventif est exécuté. Une convention courante dans le secteur compte les ordres de travail préventifs terminés dans leur fenêtre planifiée, rapportés à ceux planifiés sur la période ; ce n'est pas une formule de l'EN 15341. Des systèmes plus simples divisent les ordres de travail terminés par ceux créés. Les deux peuvent beaucoup différer : un planning de 12 ordres de travail, dont 11 terminés mais 8 seulement dans les temps, obtient 91,7 % en réalisation et 66,7 % en respect des échéances. Indiquez toujours lequel un rapport présente.

Le ratio maintenance planifiée / corrective montre où passe le temps. Si les techniciens ont enregistré 3 000 heures dans un trimestre, dont 1 950 en préventif et 1 050 en correctif, le travail planifié représente 1 950 / 3 000 = 65 %. Une part croissante de travail planifié accompagnée d'un MTBF en hausse est le signe le plus solide qu'un programme de maintenance fonctionne.

Backlog, coûts et temps d'arrêt

Cinq indicateurs supplémentaires complètent un jeu de base. Chacun ne nécessite que des données déjà présentes dans un système d'ordres de travail, à condition que les estimations et les coûts soient saisis.

• Backlog en semaines = heures estimées des travaux ouverts / capacité productive hebdomadaire. Avec 640 heures ouvertes et 5 techniciens à 32 heures productives chacun (160 heures par semaine), le backlog est de 640 / 160 = 4,0 semaines.
• Coût de maintenance rapporté à la valeur de remplacement des actifs = coût de maintenance annuel / valeur de remplacement. Avec 180 000 euros dépensés pour des actifs dont le remplacement coûterait 6 000 000 euros, le ratio est de 3,0 %.
• Taux d'indisponibilité = heures hors service / heures de la période. Un dispositif hors service 36 heures sur un mois de 720 heures a un taux d'indisponibilité de 5,0 %.
• Pannes répétitives = actifs ayant plus d'un nombre convenu d'ordres de travail correctifs sur 90 jours, listés par actif et par code de défaillance.
• Coût par ordre de travail et par type = coût total de main-d'œuvre, de pièces et de prestations externes / nombre d'ordres de travail, distingué entre préventif et correctif.

Qualité des données : ce dont dépendent les indicateurs

Chacun des indicateurs ci-dessus ne vaut que ce que valent les ordres de travail qui le sous-tendent. Ces règles comptent davantage que le choix du tableau de bord.

• Enregistrer séparément l'heure de la défaillance ou de la demande, l'heure de début, l'heure de fin et l'heure de remise en service
• Typer correctement chaque ordre de travail : correctif, préventif, étalonnage, installation ou réception
• Rattacher chaque ordre de travail à un seul actif, jamais à un local ou à une description en texte libre
• Utiliser des champs codés de défaillance, de cause et d'action pour pouvoir compter les pannes répétitives
• Clôturer les ordres de travail quand le travail est fait, pas par lots en fin de mois
• Saisir les heures estimées des travaux ouverts pour pouvoir calculer le backlog
• Saisir les coûts de main-d'œuvre, de pièces et de prestations externes sur chaque ordre de travail
• Relever chaque mois les compteurs horaires des actifs pour lesquels le MTBF en temps de fonctionnement compte

Jeux d'indicateurs pour les hôpitaux et pour les collectivités

Les équipes biomédicales et techniques d'un hôpital suivent généralement le taux de réalisation des IPM (avec une vue respect des échéances pour les dispositifs à haut risque), le taux de localisation des équipements, l'indisponibilité des dispositifs critiques, le MTBF et les pannes répétitives par modèle, le délai d'intervention sur les demandes des services cliniques et le coût de maintenance par service. L'OMS propose un objectif de réalisation des IPM supérieur à 90 %, et à 95 % pour les dispositifs les plus prioritaires, à titre indicatif et non comme seuil légal.

Une collectivité rend compte d'un patrimoine plus vaste et plus ancien : voirie, réseaux d'eau, bâtiments et parcs de véhicules. L'ISO 55000:2024 définit la gestion d'actifs comme l'activité coordonnée d'un organisme en vue de créer de la valeur à partir des actifs, en équilibrant normalement coûts, risques, opportunités et performances. En Ontario, le Règlement de l'Ontario 588/17 imposait que chaque plan municipal de gestion des actifs comprenne, au 1er juillet 2025, les niveaux de service proposés, les activités du cycle de vie et une stratégie financière. Un jeu d'indicateurs municipal ajoute donc les notes d'état, le backlog en valeur monétaire autant qu'en semaines, le ratio planifié / correctif et le coût par unité de service, à côté de la disponibilité des actifs critiques comme les stations de pompage.

MTBF, MTTR et conformité PPM dans Skyline Nexus ERP

Skyline Nexus ERP calcule ses indicateurs de maintenance à partir des ordres de travail de la GMAO et en publie clairement les formules. Le MTTR est la moyenne de l'heure de fin moins l'heure de début, en heures, sur les ordres de travail Correctif terminés : c'est donc une mesure du temps de réparation. Le MTBF est le nombre de jours de la période divisé par le nombre d'ordres de travail Correctif terminés sur l'actif, selon la méthode calendaire. La Conformité PPM correspond aux ordres de travail terminés divisés par l'ensemble des ordres de travail créés à partir de chaque planning, un ratio de réalisation et non une mesure du respect des échéances.

Chaque ordre de travail de Skyline Nexus ERP porte son type, ses horodatages de début et de fin, les heures d'arrêt, les coûts de main-d'œuvre, de pièces et de prestations externes, ainsi que des champs codés de défaillance, de cause, de dommage et d'activité, qui alimentent les rapports Pareto des défaillances, Analyse des temps d'arrêt, Performance des actifs, Coûts de maintenance et Coûts par service, avec export PDF et Excel pour vos propres calculs de respect des échéances ou de disponibilité. Démarrez le mois gratuit ou réservez une démonstration et comparez les rapports avec un trimestre de vos propres ordres de travail.