MTBF (Mean Time Between Failures): cos'è, formula e come si calcola
03 novembre 2026
Indice
- Cos'è l'MTBF e cosa misura
- Formula dell'MTBF e come si calcola: esempio su una macchina utensile
- MTBF e MTTF: differenze e quando usarli
- MTBF, MTTR e disponibilità della macchina
- Come usare l'MTBF per pianificare la manutenzione
- I limiti dell'MTBF: cosa il valore non dice
- Come raccogliere i dati per calcolare l'MTBF
- Conclusione
Metronomo.Net
Il software nato in produzione, per la produzione
Indice
- Cos'è l'MTBF e cosa misura
- Formula dell'MTBF e come si calcola: esempio su una macchina utensile
- MTBF e MTTF: differenze e quando usarli
- MTBF, MTTR e disponibilità della macchina
- Come usare l'MTBF per pianificare la manutenzione
- I limiti dell'MTBF: cosa il valore non dice
- Come raccogliere i dati per calcolare l'MTBF
- Conclusione
L'MTBF (Mean Time Between Failures), in italiano tempo medio tra guasti, è il tempo medio di funzionamento di una macchina riparabile tra un guasto e il successivo. Si calcola dividendo le ore di funzionamento effettivo per il numero di guasti registrati nello stesso periodo ed è uno dei principali indicatori di affidabilità in manutenzione: più è alto, più i guasti sono rari. Questa guida spiega come calcolarlo su un centro di lavoro CNC, cosa conta come guasto, in cosa differisce dall'MTTF, come si lega alla disponibilità e quali limiti ha.
Cos'è l'MTBF e cosa misura
La sigla MTBF sta per Mean Time Between Failures, tempo medio tra i guasti. Il Vocabolario elettrotecnico internazionale (IEC 60050-192) lo definisce come il valore atteso del tempo di funzionamento tra due guasti consecutivi e lo riserva agli item riparabili: macchine e impianti che, dopo il guasto, vengono riparati e tornano in servizio.
La vita di una macchina riparabile è un'alternanza di stati: funziona, si guasta, viene riparata, torna a funzionare. L'MTBF è la durata media dei tratti di funzionamento tra due guasti. Misura quindi quanto spesso la macchina si ferma per guasto, non quanto dura il fermo: quella è la grandezza descritta dall'MTTR (Mean Time To Repair, tempo medio di riparazione).
Tra i KPI di produzione legati alle macchine, l'MTBF risponde a una domanda operativa precisa: ogni quanto ci si deve aspettare un guasto su questo asset? Quando su un centro di lavoro cede l'elettromandrino o si blocca il cambio utensile, la macchina si ferma e con lei le commesse in coda: l'MTBF indica con quale frequenza media si ripete questo tipo di interruzione.
L'MTBF in sintesi:
Cosa misura: la frequenza dei guasti di un asset riparabile.
Unità: ore di funzionamento; cicli (MCBF, Mean Cycles Between Failures) o chilometri (MDBF, Mean Distance Between Failures) quando l'usura dipende dall'uso.
Meglio se: alto, a parità di definizione di guasto e di base temporale.
Si legge insieme a: MTTR, per ottenere la disponibilità.
Non è: la vita utile della macchina, né il momento in cui si guasterà.
Formula dell'MTBF e come si calcola: esempio su una macchina utensile
La formula è una semplice divisione:
MTBF = tempo di funzionamento totale ÷ numero di guasti
Ore e guasti devono riferirsi alla stessa macchina e allo stesso periodo; il risultato si esprime in ore. Servono quindi tre dati: le ore programmate nel periodo, le ore di fermo da sottrarre (pianificato e per guasto) e il numero di guasti non pianificati.
Esempio illustrativo (numeri ipotetici). Un centro di lavoro CNC lavora su 2 turni da 8 ore, 5 giorni a settimana, per 13 settimane. Nel trimestre registra 24 ore di manutenzione programmata e 6 guasti, con 36 ore complessive di fermo per guasto.
| Voce | Calcolo | Valore |
|---|---|---|
| Ore programmate | 2 turni × 8 h × 5 giorni × 13 settimane | 1.040 h |
| Manutenzione programmata | da sottrarre | 24 h |
| Fermo per guasto (6 guasti) | da sottrarre | 36 h |
| Tempo di funzionamento | 1.040 − 24 − 36 | 980 h |
| MTBF | 980 ÷ 6 | ≈ 163 h |
Con gli stessi dati, due errori frequenti spostano il risultato in direzioni opposte:
Ore programmate senza togliere i fermi: 1.040 ÷ 6 ≈ 173 ore. L'MTBF risulta sovrastimato, perché al numeratore finiscono ore in cui la macchina era ferma; con le ore di calendario l'errore crescerebbe ancora.
Manutenzione programmata contata come settimo guasto: 980 ÷ 7 = 140 ore. L'MTBF risulta sottostimato: in realtà si sta calcolando l'MTBM (Mean Time Between Maintenance), che conta tutti gli interventi, correttivi e preventivi.
Quale tempo di funzionamento considerare
Al numeratore entrano solo le ore di marcia effettiva: il tempo in cui la macchina doveva lavorare e lavorava. Una macchina che gira 8 ore al giorno per 220 giorni accumula 1.760 ore in un anno, non le 8.760 ore solari. Si escludono quindi turni non coperti, fine settimana, ferie aziendali, manutenzione programmata, setup, ore senza ordini, pause e fermi per guasto.
Il dato più affidabile viene dalla macchina stessa: contaore, stati del PLC o sistemi di monitoraggio della produzione. Anche le ore successive all'ultimo guasto del periodo entrano nel calcolo, perché sono tempo di funzionamento osservato.
Conta poi la durata del periodo: con uno o due guasti il valore oscilla moltissimo. Le fonti consigliano un periodo mobile (da tre a dodici mesi) o almeno cinque guasti; con 3 guasti in 300 ore, per esempio, un MTBF di 100 ore ha un intervallo di confidenza al 90% che va da circa 39 a circa 367 ore. Qualunque convenzione si adotti, va scritta e mantenuta nel tempo e su tutte le macchine.
Cosa conta come guasto (e cosa no)
La norma EN 13306 definisce il guasto come la perdita della capacità di svolgere la funzione richiesta. Ai fini dell'MTBF è guasto un fermo non pianificato che richiede l'intervento della manutenzione: distinguerlo dal fermo di produzione è la base di dati coerenti.
Conta come guasto:
la rottura di un componente o un'anomalia che blocca la produzione;
un allarme che richiede un intervento di manutenzione per un problema imprevisto.
Non conta come guasto:
la manutenzione preventiva programmata e le ispezioni pianificate;
i setup e i cambi formato pianificati;
i fermi di produzione, come mancanza di ordini o pause;
le microfermate che l'operatore risolve da solo: pesano sulle perdite di prestazione dell'OEE, non sull'MTBF.
Da decidere con un criterio scritto:
la soglia delle microfermate (per esempio 1-2 minuti, oppure 5) sotto la quale un fermo non è un guasto;
i guasti ripetitivi sulla stessa macchina: si contano e chiedono un'analisi delle cause radice;
i guasti indotti da setup, cambi formato o errori operativi: conviene marcarli, perché la leva è negli standard operativi e nella formazione;
la classe del guasto: critico (la macchina si ferma), degradato (funziona male) o incipiente (primi segnali).
MTBF e MTTF: differenze e quando usarli
L'MTTF (Mean Time To Failure) è il tempo medio di funzionamento fino al guasto di un elemento non riparabile, che al guasto si sostituisce: cuscinetti, tenute meccaniche, fusibili. L'MTBF vale invece per ciò che si ripara e torna in servizio. Spesso i due indicatori convivono sulla stessa macchina, su livelli diversi: il centro di lavoro ha un MTBF, i cuscinetti che si cambiano quando sono usurati hanno un MTTF.
| Voce | MTBF | MTTF |
|---|---|---|
| Tipo di elemento | Riparabile: macchina, impianto, linea | Non riparabile: componente sostituito al guasto |
| Cosa misura | Tempo medio di funzionamento tra due guasti | Tempo medio di funzionamento fino al guasto |
| Fonte tipica del dato | Guasti e ore registrati in officina; valore di targa del costruttore | Ore delle unità sostituite; dati del costruttore (vita in ore o cicli) |
| Uso tipico | Priorità di manutenzione, disponibilità, verifica degli interventi | Durata attesa dei componenti e sostituzioni |
Due precisazioni evitano confronti sbagliati:
Convenzione di calcolo. Secondo IEC 60050-192 l'MTBF comprende solo il tempo di funzionamento. Una convenzione più vecchia, ancora diffusa nei manuali di affidabilità, misura il tempo tra l'inizio di un guasto e l'inizio del successivo, riparazione compresa: in quel caso MTBF = MTTF + MTTR. Per un KPI di manutenzione conviene escludere la riparazione e dichiararlo.
MTBF di targa e MTBF di campo. Il valore della scheda tecnica è stimato dal costruttore con modelli di predizione, in condizioni di riferimento (temperatura, carico e ambiente definiti) e con la propria definizione di guasto. Quello misurato in officina riflette installazione, carichi, ambiente e manutenzione reali. Il dato di targa serve a confrontare componenti in fase di acquisto: è un punto di partenza, non un obiettivo.
Il confronto completo con MTTR e MTTD (Mean Time To Detect) è nella guida all'MTTR (Mean Time To Repair).
MTBF, MTTR e disponibilità della macchina
Letti insieme, MTBF e MTTR danno la disponibilità della macchina rispetto ai guasti:
Disponibilità = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)
Le fonti tecniche la chiamano disponibilità intrinseca (inherent availability): la quota di tempo in cui la macchina è in grado di lavorare, nell'ipotesi di un supporto ideale, con attrezzatura, ricambi e personale qualificato sempre disponibili. Nell'esempio del centro di lavoro CNC l'MTTR è 36 ÷ 6 = 6 ore, quindi la disponibilità è 163,3 ÷ (163,3 + 6) ≈ 96,5%.
La stessa percentuale può però nascondere situazioni molto diverse, come mostrano due macchine ipotetiche:
| Macchina | MTBF | MTTR | Disponibilità |
|---|---|---|---|
| A | 50 h | 1 h | 50 ÷ 51 ≈ 98% |
| B | 500 h | 10 h | 500 ÷ 510 ≈ 98% |
La macchina A si guasta spesso ma riparte in fretta: il problema è l'affidabilità, e le leve sono l'analisi delle cause radice, la manutenzione preventiva o su condizione e l'eliminazione dei guasti ripetitivi. La macchina B si guasta di rado ma resta ferma a lungo: il problema è la manutenibilità, e le leve sono ricambi critici a magazzino, diagnostica, formazione e procedure di intervento.
Questa disponibilità non coincide con il fattore disponibilità dell'OEE (Overall Equipment Effectiveness), che confronta il tempo di produzione con quello pianificato e comprende anche fermi non dovuti a guasti, come setup, cambi formato, regolazioni e attese. Le due misure servono a persone diverse: MTBF e MTTR alla manutenzione, per decidere su quali componenti e procedure lavorare; la disponibilità OEE alla produzione, per capire quanto tempo pianificato si perde e perché.
Come usare l'MTBF per pianificare la manutenzione
L'MTBF diventa uno strumento di pianificazione quando è calcolato al livello giusto e osservato nel tempo. Gli usi principali:
Calcolarlo per singola macchina. Più si sale nella gerarchia (componente, macchina, linea, stabilimento), più l'MTBF scende, perché i guasti si sommano. Una media di flotta ha senso solo tra macchine dello stesso tipo e contesto.
Leggerne il trend. Il confronto più utile è con sé stesso, su 12 mesi mobili e a definizione invariata. Un MTBF in calo segnala una macchina a fine vita, una manutenzione preventiva inadeguata, condizioni operative cambiate o problemi di lubrificazione.
Stabilire le priorità. Confrontato tra macchine simili, l'MTBF isola quelle che rendono peggio, su cui concentrare analisi e budget.
Verificare l'effetto di un intervento. Un MTBF che sale dopo una modifica o un nuovo piano di manutenzione è una prova di efficacia, purché periodo, numero di guasti e definizione siano adeguati e invariati.
Dimensionare i ricambi. Le ore di funzionamento annue divise per l'MTBF danno i guasti attesi in un anno.
Un caso tipico è quello di due centri di lavoro gemelli con MTBF divergente: prima di intervenire conviene verificare condizioni d'uso, lubrificazione, turni e operatori, cioè le differenze che una media unica tende a nascondere.
Errore da evitare: usare l'MTBF come intervallo di manutenzione. L'MTBF non dice quando avverrà il prossimo guasto e non fissa da solo l'intervallo della manutenzione preventiva. Se i guasti sono casuali, intervenire prima dello scadere dell'MTBF non li riduce: aggiunge fermi pianificati e il rischio di guasti indotti dall'intervento stesso. Un intervallo fisso ha senso quando i guasti dipendono dall'usura, e in quel caso va stabilito sulla distribuzione dei guasti, non sulla sola media.
La scelta tra manutenzione programmata a ore o cicli e manutenzione su condizione o predittiva dipende quindi da come si guasta ogni macchina, ed è parte della più ampia gestione della manutenzione dei macchinari.
I limiti dell'MTBF: cosa il valore non dice
L'MTBF è una media: non dice come si distribuiscono i guasti, quali componenti cedono né perché, e non descrive la gravità di un guasto né il suo impatto sulla produzione.
La distribuzione dei guasti e la curva a vasca da bagno
La curva a vasca da bagno descrive come cambia il tasso di guasto nel ciclo di vita di una macchina o di un componente:
Guasti precoci (mortalità infantile): tasso decrescente, per difetti di fabbricazione, montaggio o progettazione; compaiono poco dopo installazione, revisione o intervento.
Vita utile: tasso circa costante, guasti casuali.
Usura: tasso crescente, per degrado e fatica dei materiali.
L'MTBF descrive bene la fase centrale, dove il tasso di guasto è costante e pari all'inverso dell'MTBF (λ = 1 ÷ MTBF): un'approssimazione ragionevole per una macchina con molti componenti, non per un singolo pezzo che si consuma. Nelle altre fasi la media è fuorviante: subito dopo una revisione o su una macchina a fine vita, l'MTBF storico descrive male il comportamento atteso. Per approfondire si ricorre alla distribuzione di Weibull, il cui parametro di forma β indica guasti precoci (sotto 1), casuali (vicino a 1) o da usura (sopra 1).
MTBF non è la vita utile della macchina
Un MTBF di 163 ore non significa che il centro di lavoro si guasti ogni 163 ore, né che "viva" 163 ore. Con tasso di guasto costante, la probabilità di funzionare per un tempo t senza guasti è R(t) = e^(−t ÷ MTBF). Per t pari all'MTBF vale e⁻¹ ≈ 0,37: solo il 37% circa degli intervalli arriva all'MTBF senza guasti, perché i guasti casuali non aspettano una scadenza.
Il whitepaper di Wendy Torell e Victor Avelar sull'MTBF, ripreso da una delle fonti, porta alla stessa conclusione: un'attrezzatura può avere un MTBF molto elevato e una vita utile breve. La vita utile dipende da usura e obsolescenza, che richiedono indicatori diversi.
Medie che nascondono la varianza e guasti non registrati
Media di reparto o di flotta: un MTBF medio di 500 ore può comprendere una macchina a 200 ore e una a 900. Segmentare per macchina, famiglia, turno o operatore fa emergere quella critica.
Popolazione che cambia: aggiungere macchine nuove alza l'MTBF della flotta senza alcun miglioramento reale.
Guasti non registrati: i guasti segnalati a voce o via messaggio e mai registrati formalmente rendono l'MTBF artificialmente alto.
Dato del costruttore: il valore di targa non va confrontato alla pari con quello di campo.
Campione piccolo: con pochi guasti un miglioramento apparente non è ancora dimostrato.
Tutti questi limiti rimandano alla qualità dei dati di partenza.
Come raccogliere i dati per calcolare l'MTBF
L'MTBF è affidabile quanto i dati da cui nasce. La regola che evita la maggior parte degli errori è prendere i tempi dalla macchina, non dal ricordo di chi compila il registro, e registrare ogni guasto quando si verifica, non a fine turno. Serve poi la stessa definizione di guasto, la stessa base temporale e la stessa soglia per le microfermate in tutti i reparti e i turni.
Quali dati registrare per ogni guasto
Checklist minima per ogni fermo per guasto:
macchina interessata;
data e ora di inizio e di fine del fermo;
componente o sottoinsieme coinvolto;
codice e descrizione del guasto, scelti da un elenco predefinito anziché in testo libero;
causa, quando individuata;
intervento eseguito, tempo dedicato e chi è intervenuto;
ricambi utilizzati.
Sono utili anche la causa radice, la classe del guasto e l'indicazione di guasto ripetuto. Ogni guasto va registrato come intervento correttivo, distinto da quelli pianificati, e affiancato dalle ore di funzionamento effettive della stessa macchina nello stesso periodo.
Dal registro manuale alla rilevazione automatica dei fermi
Registro cartaceo o foglio di calcolo: i dati vengono ricopiati a mano dai rapportini e ognuno classifica i guasti a modo suo; il risultato arriva tardi e cambia a seconda di chi lo prepara.
Software CMMS (Computerized Maintenance Management System): ogni macchina ha una scheda con fermi, cause e storico degli interventi, e ogni guasto diventa un ordine di lavoro correttivo.
Rilevazione automatica dei fermi: inizio e fine del fermo e ore di funzionamento arrivano dagli stati della macchina, con meno guasti "invisibili" e nessun orario stimato a memoria.
In Metronomo.NET, il software MES di Mecmatica, due moduli coprono questi passaggi. ManuMac registra ogni intervento con il tempo totale dedicato, gli operatori impiegati e i ricambi utilizzati, e pianifica gli interventi per singola risorsa con alert ai responsabili prima delle scadenze. Monitoring 4.0 raccoglie in tempo reale i dati di produzione delle macchine collegate, rileva e segnala istantaneamente i fermi macchina, di allarme o di produzione, e ne conserva lo storico.
A regime il flusso è lineare:
il fermo viene rilevato sulla macchina, con inizio e fine;
l'intervento viene registrato con tempi, operatori e ricambi;
l'MTBF si calcola periodicamente per ogni macchina, sulle ore di funzionamento effettive.
Domande frequenti sull'MTBF
Cosa significa MTBF?+
MTBF è l'acronimo di Mean Time Between Failures, in italiano tempo medio tra i guasti. Indica il tempo medio di funzionamento di una macchina riparabile tra un guasto e il successivo ed è uno dei principali indicatori di affidabilità in manutenzione: a parità di definizione, un MTBF più alto significa guasti meno frequenti.
Qual è la formula dell'MTBF?+
MTBF = tempo di funzionamento totale ÷ numero di guasti, con ore e guasti riferiti alla stessa macchina e allo stesso periodo. Al numeratore vanno solo le ore di marcia effettiva: si escludono fermi per guasto, manutenzione programmata, setup e ore in cui la macchina non doveva lavorare. Il risultato si esprime in ore.
Che differenza c'è tra MTBF e MTTF?+
L'MTBF si usa per ciò che si ripara e torna in servizio, come una macchina utensile; l'MTTF (Mean Time To Failure) per i componenti che al guasto si sostituiscono, come cuscinetti, tenute meccaniche o fusibili. Spesso convivono: la macchina ha un MTBF, i suoi componenti sostituibili hanno ciascuno un MTTF.
La manutenzione programmata conta come guasto nel calcolo dell'MTBF?+
No. L'MTBF conta solo i guasti non pianificati: un intervento di manutenzione preventiva o un'ispezione programmata non sono guasti e vanno esclusi sia dal conteggio dei guasti sia dalle ore di funzionamento. Contarli come guasti abbassa l'MTBF e, di fatto, lo trasforma nell'MTBM (Mean Time Between Maintenance).
L'MTBF indica quanto dura una macchina?+
No. L'MTBF misura con che frequenza si verificano i guasti durante la vita utile, non quanto dura la macchina. Con un tasso di guasto costante, la probabilità di arrivare a un tempo pari all'MTBF senza guasti è solo del 37% circa. La durata dipende da usura e obsolescenza, che l'MTBF non descrive.
Qual è un buon valore di MTBF per una macchina utensile?+
Non esiste un valore valido per tutti: dipende dal tipo di macchina, dal contesto operativo e da come è definito il guasto. I confronti utili sono con la stessa macchina nel tempo, con macchine dello stesso tipo e contesto e, solo come riferimento, con il dato del costruttore. Valori orientativi per settore sono raccolti nella guida Mecmatica all'MTTR.
Conclusione
L'MTBF misura l'affidabilità di una macchina riparabile: ogni quanto, in media, un guasto ne interrompe il funzionamento. Vale quanto i dati da cui nasce e quanto la coerenza con cui si definiscono guasti e ore di funzionamento. Va letto insieme all'MTTR, con cui forma la disponibilità, e osservato nel tempo, macchina per macchina, senza trasformarlo in un intervallo di manutenzione o in una stima della vita utile. Il primo passo per calcolarlo bene è registrare ogni intervento e rilevare i fermi direttamente dalle macchine: in Metronomo.NET se ne occupano i moduli ManuMac e Monitoring 4.0.
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