ปัจจุบันการออกแบบและติดตั้งชิ้นส่วนหรืออุปกรณ์ให้มีสภาพพร้อมใช้งานในสภาพปกติ ได้เป็นปัจจัยหลักต่อการสร้างความน่าเชื่อถือให้กับเครื่องจักรขณะใช้งาน   รวมทั้งสะดวกต่อการดูแลบำรุงรักษา เช่น  การปรับตั้งเครื่อง การเติมน้ำมัน  การตรวจสอบสภาพ เป็นต้น  เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาการขัดข้องหรือหากเกิดปัญหาขึ้นก็สามารถดำเนินการแก้ไขได้ในเวลาอันรวดเร็ว    ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือกระบวนการ นั่นคือ  ความสามารถบำรุงรักษา และนิยามด้วยเวลาที่ถูกใช้สำหรับการแก้ไขหรือฟื้นฟูสภาพเครื่องจักร   ซึ่งเป็นปัจจัยที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลิตภาพและผลประกอบการขององค์กรเนื่องจากปัจจัยเวลาที่ถูกใช้แก้ไขความขัดข้องจะเกี่ยวข้องกับเวลาการหยุดเดินเครื่อง  ค่าใช้จ่ายสำหรับบำรุงรักษา และความปลอดภัยจากการทำงาน นอกจากนี้ยังส่งผลต่อต้นทุนวงจรอายุ    มักถูกพิจารณาว่าเป็นเพียงมุมมองระยะสั้นในสายตาของวิศวกรโรงงานสำหรับการลงทุนในโครงการ  ดังนั้นแนวทางเพื่อสร้างประสิทธิผลให้สอดคล้องกับหลักการของ Maintainability อาจดำเนินการได้โดยมุ่งสร้างความสะดวกและลดเวลาการปฏิบัติงาน ดังนี้

- ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการใช้งานของอุปกรณ์เครื่องจักร เพื่อยืดอายุการใช้งาน เช่น การป้องกันฝุ่น ความชื้น  ความสั่นสะเทือน เป็นต้น

- พิจารณาปัจจัยการออกแบบโดยมุ่งปัจจัยความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบของระบบ

- ปรับปรุงวิธีการทำงานเพื่อให้เกิดความคล่องตัวต่อการปฏิบัติงาน เช่น การตรวจสอบ การถอดแยกชิ้นส่วน  การประกอบ และการซ่อม เป็นต้น

- จัดการฝึกอบรมให้กับพนักงาน เพื่อยกระดับทักษะการบำรุงรักษา

รูปที่ 1 ตัวอย่างปัญหาของการเข้าถึงตำแหน่งปฏิบัติงานของช่างเทคนิค

โดยทั่วไปการออกแบบให้ง่ายต่อการบำรุงรักษา  จะต้องพิจารณาถึงความสะดวกต่อการให้บริการซ่อมบำรุง และต้องเกิดประสิทธิผลทางต้นทุนในการฟื้นฟูสภาพให้สามารถใช้งานได้ตามปกติ  รวมทั้งเกิดความน่าเชื่อถือของระบบ และความมีส่วนร่วมของฝ่ายบำรุงรักษาซึ่งมีบทบาทโดยตรงต่อการปฏิบัติงาน นั่นคือ หากระบบมีความน่าเชื่อถือก็จะส่งผลให้เกิดปัญหาความขัดข้องลดลง  ซึ่งการออกแบบจะมุ่งให้เกิดความสะดวกต่อการถอดเปลี่ยน  ด้วยการแยกระบบออกเป็นองค์ประกอบตามหน้าที่การใช้งาน และส่งผลต่อประสิทธิผลการออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวก  เพื่อลดเวลาสำหรับการบำรุงรักษา

รูปที่ 2 แผนภาพปัจจัยการปรับปรุงการสร้างผลกำไร

นอกจากนี้ยังพิจารณาปัจจัยการสนับสนุน ด้วยการออกแบบระบบที่สามารถติดตามสถานะเพื่อตรวจจับความบกพร่องขององค์ประกอบ นั่นคือ การติดตั้งอุปกรณ์ทดสอบภายใน (Build-in-test equipment : BIT) ทำให้ผู้ปฏิบัติงานทราบปัญหาที่เกิดขึ้นขณะใช้งานและดำเนินการแก้ไขได้ทันเวลาเพื่อลดเวลาการหยุดเครื่อง   ซึ่งสอดคล้องกับแนวทางความสามารถทดสอบ  ดังนั้นการพัฒนาระบบโดยมุ่งความสามารถบำรุงรักษาจึงดำเนินตั้งแต่ช่วงการออกแบบด้วยการพิจารณาปัจจัยหลัก ดังนี้

- เวลา ดังเช่น เวลาที่ใช้สำหรับการฟื้นสภาพเครื่องจักร  เวลาที่รอคอยจากการซ่อมแซม

จากการศึกษาและวิเคราะห์ทางต้นทุน  ได้ชี้บ่งว่าสัดส่วนต้นทุนค่าใช้จ่ายโดยรวมตลอดวงจรอายุ ของระบบส่วนใหญ่ได้ถูกใช้ในงานบำรุงรักษาและกิจกรรมสนับสนุน   โดยเฉพาะค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นในระบบขนาดใหญ่  จะอยู่ในสัดส่วนที่สูงถึง 60 -75 เปอร์เซ็นต์ ของต้นทุนวงจรอายุโดยรวม  ดังนั้นประสิทธิผลในระยะยาวทางต้นทุน  จึงเป็นปัจจัยหลักของความได้เปรียบทางการแข่งขันสำหรับสภาวะในปัจจุบันที่มีการขับเคี่ยวทางธุรกิจและส่งผลให้ผู้ประกอบการต้องพิจารณาปัจจัยหลักเพื่อลดค่าใช้จ่ายสำหรับการบำรุงรักษาซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการออกแบบและพัฒนา

รูปที่ 3  แสดงต้นทุนวงจรชีวิตในแต่ละช่วง

ดังนั้นการวิเคราะห์เพื่อลดค่าใช้จ่ายงานบำรุงรักษาจึงเริ่มจากการศึกษาเวลาที่ใช้สำหรับแต่ละกิจกรรมของงานบำรุงรักษา ดังตัวอย่างของการถอดเปลี่ยนแผงวงจร PCB อุปกรณ์ควบคุมประกอบด้วยกิจกรรมย่อยคือ การปิดสวิตช์ไฟ  การเปิดแผงอุปกรณ์ด้วยสกรู การถอดแผงวงจรเดิมออก  การติดตั้งแผงวงจรใหม่  การขันยึดปิดแผงวงจรด้วยสกรูและการเปิดสวิทช์ไฟเพื่อทดสอบการใช้งาน   ซึ่งเวลาของกิจกรรมเหล่านี้ไม่เพียงแค่ใช้สำหรับหาเวลารวมของการถอด

สำหรับองค์ประกอบของ Maintainability ได้ถูกจำแนกตาม Military Handbook 472 (MIL-HDBK-472) ไว้ดังนี้

1. กิจกรรมหลักพื้นฐาน เป็นการปฏิบัติงานบำรุงรักษาที่ดำเนินการในช่วงเวลาอันสั้น เช่น การเปิดและปิดฝาครอบเครื่อง

2. เวลาที่ใช้ซ่อมแซมแก้ไขการขัดข้องประกอบด้วย

b. เวลาสำหรับการตรวจสอบความบกพร่อง

d. เวลาสำหรับจัดเตรียมชิ้นส่วน

f. เวลาสำหรับทดสอบ

3. เวลาซ่อมแซมความบกพร่อง ประกอบด้วย

a .ลาสำหรับการแก้ไขความบกพร่อง

b. เวลาสำหรับจัดการความบกพร่อง

4. เวลาซ่อมแซมระบบ คือ ผลคูณระหว่างเวลาที่ใช้แก้ไขความบกพร่องกับจำนวนครั้งของการขัดข้อง

5. เวลาการหยุดทำงานของระบบ ประกอบด้วย:

-  เวลาทางลอจิสติกส์ของระบบ

-  เวลาซ่อมแซมระบบ

-  เวลาการทดสอบระบบ

1. เวลาสำหรับการซ่อมแซม (Mean time to repair : MTTR) เป็นค่าเฉลี่ยทางสถิติของตัวอย่างโดยคิดตั้งเริ่ม Breakdown จนกระทั่งการซ่อมแซมเสร็จสิ้นและมักถูกใช้สำหรับการควบคุมงานบำรุงรักษาของระบบ  โดยแสดงด้วยความสัมพันธ์ดังนี้

2. เวลาเฉลี่ยสำหรับดำเนินกิจกรรมเชิงป้องกัน โดยทั่วไปเวลาที่ถูกใช้ในกิจกรรมบำรุงรักษาเชิงป้องกัน(PM)จะเกี่ยวข้องกับกิจกรรมประจำวัน เช่น การทำความสะอาด การหล่อลื่น การปรับตั้ง เป็นต้น โดยหาได้จากความสัมพันธ์ ดังนี้

3. เวลาเฉลี่ยสำหรับดำเนินกิจกรรมแก้ไขและป้องกัน โดยเกี่ยวข้องกับเวลาที่ใช้หยุดเครื่องเนื่องจากงานแก้ไขและกิจกรรมบำรุงรักษาเชิงป้องกันสำหรับเวลาหยุดเครื่อง  เนื่องจากงานธุรการจะไม่นำมาพิจารณา  ซึ่งแสดงด้วยค่าดัชนี ดังนี้

4. ความพร้อมของระบบ เป็นหน้าที่ความรับผิดชอบหลักของฝ่ายงานบำรุงรักษาดังนั้นตัวชี้วัดความพร้อมของระบบจึงมักใช้การวัดระดับของความมีประสิทธิผล ซึ่งจำแนกได้ดังนี้

- Inherent availability (AI) เป็นค่าความน่าจะเป็นที่อุปกรณ์ได้ถูกใช้งานภายใต้สภาวะอุดมคติ โดยระบบสามารถใช้งานในระดับที่น่าพอใจ ณ.เวลาใด ๆ  และไม่พิจารณาปัจจัยเวลาสำหรับการหยุดเครื่องเนื่องจากการทำ PM และการรอคอย  ซึ่งมีประโยชน์สำหรับนักออกแบบเพื่อเพิ่มความสามารถในการบำรุงรักษาและความน่าเชื่อถือของระบบ  โดยสามารถคำนวณด้วยความสัมพันธ์  ดังนี้

เมื่อ MTBM  คือ  ค่าเวลาเฉลี่ยระหว่างการบำรุงรักษา โดยวัดจากค่าเฉลี่ยช่วงเวลาระหว่างการดำเนินกิจกรรมบำรุงรักษา(ค่าเวลาเฉลี่ยระหว่างการหยุดเครื่อง)  เช่น การหยุดเครื่องเพื่อทำการปรับเปลี่ยนใบมีดตัด  สำหรับ  MTBM   อาจมีค่าเท่ากับ MTBF เมื่อ เวลาหยุดเพื่อทำ PM เป็นศูนย์

เมื่อ  MDT = Mean down time เป็นผลรวมของเวลาการบำรุงรักษาเชิงแก้ไขและการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน  รวมทั้งเวลาของ Administrative downtime

ตัวอย่าง สำหรับการออกแบบเครื่องจักรเพื่อใช้งานในสายการผลิตของโรงงานแห่งหนึ่งได้มีการการระบุข้อกำหนด ดังนี้     

โดยทั่วไปการคำนวณเพื่อประเมินความสามารถบำรุงรักษา อาจใช้ค่าผลรวม  MTTR ของการถอดเปลี่ยนอุปกรณ์ของระบบสำหรับกิจกรรมบำรุงรักษาเชิงแก้ไข  หรืออาจกล่าวว่า  MTTR ได้ถูกใช้คาดการณ์ความน่าเชื่อถือเพื่อคำนวณความพร้อมใช้งานของระบบ  ซึ่งการคาดการณ์เวลาสำหรับงานซ่อม(MTTR Prediction)ที่บันทึกจากข้อมูลในอดีต  ค่าเวลาสำหรับกิจกรรมการบำรุงรักษาเชิงแก้ไข  เช่น การถอด  การเปลี่ยนชิ้นส่วน  การปรับตั้งเครื่อง  การประกอบ เป็นต้น  ซึ่งค่า MTTR ได้ถูกใช้สำหรับประมาณค่าเวลาที่เหมาะสมที่สุด โดยค่าผลรวมเวลาของการซ่อมจะเกิดจากผลรวมของเวลางานย่อยในกิจกรรมบำรุงรักษา  ที่สามารถคำนวณได้จากสมการ ดังนี้

ขั้นตอนการจัดเตรียมข้อมูลเพื่อคำนวณเวลาการซ่อมบำรุง