Tuotteen elinkaari

B10-arvoa käytetään erityisesti luotettavuus- ja laatutestauksessa. Se ilmoittaa toiminta-ajan, jonka jälkeen 10 % tuotteiden tai laitteiden ryhmästä vikaantuu tai ei enää täytä vaadittuja eritelmiä. Monenlaisten vaikutusten vuoksi testiä ei voida yleistää (tyypilliset sovellukset).

B10-arvo on osa luotettavuustekniikassa käytettävää Weibull-analyysiä. Monilla teollisuudenaloilla, joilla luotettavuus on kriittinen, B10-arvoa pidetään tärkeänä mittarina. B10-arvoa käytetään kehitysvaiheessa, laadunvalvonnassa, takuiden määrittämisessä ja varmistamisessa, kunnossapidon suunnittelussa, riskienhallinnassa, asiakastiedottamisessa ja markkinoinnissa.

B10d-arvoa käytetään turvallisuustoimintojen arvioinnissa, ja se osoittaa ISO 13849-1:n mukaisesti, kuinka monta kytkentäjaksoa on kulunut, ennen kuin 10 prosentissa tarkasteltavista yksiköistä esiintyy vaarallisia vikoja. B10d-arvolla on näin ollen merkitystä riski- ja vaara-analyysin laatimisessa. Jos vaarallisten vikojen määrä ei ole tiedossa, suositellaan seuraavaa laskutapaa: B10d = 2*B10. B10d-arvoa ei kuitenkaan ole mahdollista laskea työkappaleen yksittäiselle komponentille. B10d-arvoa käytetään turvallisuustoimintojen, normien ja standardien, turvallisuuden kannalta merkityksellisten komponenttien arvioinnissa, turvallisuuskriittisten järjestelmien sertifioinnissa, riskien arvioinnissa, turvallisuuteen liittyvien toimenpiteiden suunnittelussa, kunnossapidon suunnittelussa ja elinkaarikustannusten analyysissä.

MTTF on lyhenne sanoista Mean Time To Failure, ja se ilmaisee komponentin keskimääräisen käyttöiän. EN ISO 13849-1 -standardin mukaan suoritustaso voidaan laskea MTTF:n perusteella. MTTF:ää käytetään sellaisten komponenttien ja järjestelmien riskinarvioinnissa, joissa vikaantuminen ei ole välitön riski. MTTF-arvo on tärkeä myös CE-merkintää varten. MTTF-arvo ilmoitetaan tunteina, ja se osoittaa, kuinka kauan tietyn komponentin tai järjestelmän odotetaan keskimäärin toimivan virheettömästi. MTTF määritetään empiiristen arvojen tai erityisten testien avulla. Esimerkiksi useita laitteita tarkkaillaan pitkän ajanjakson ajan, kunnes ne kaikki vikaantuvat:

MTTF on kaikkien laitteiden täydelliseen vikaantumiseen asti kuluneiden toiminta-aikojen summa jaettuna tutkittujen laitteiden lukumäärällä. MTTF:ää käytetään kehitysvaiheessa, laadunvarmistuksessa, takuita ja takuita määriteltäessä, tuotemerkkiviestinnässä, kunnossapidon suunnittelussa ja elinkaarikustannusten analysoinnissa.

Toiminnallisen turvallisuuden yhteydessä käytetään termejä, kuten MTTF_d (Mean Time To Dangerous Failure), kuvaamaan aikaa, joka kuluu turvallisuuden kannalta kriittisten osien vikaantumiseen, jos vikaantuminen voi johtaa vaaratilanteisiin. MTTF_d-arvo voidaan jakaa kolmeen osa-alueeseen.

MTTF_d-arvo voidaan laskea käyttämällä tätä yleistä kaavaa

MTTF_d = B10d / (0,1*n)

MTTF_d-arvoa käytetään toiminnallisen turvallisuuden analyysissä, turvallisuuden kannalta merkityksellisten komponenttien arvioinnissa, normeissa ja standardeissa, turvallisuustoimintojen arvioinnissa, vikaantumistodennäköisyyden laskennassa, turvallisuuskriittisten järjestelmien sertifioinnissa, riskinarvioinnissa ja turvallisuuteen liittyvien toimenpiteiden suunnittelussa.

Termi "PFH" tarkoittaa "Probability of Dangerous Failure per Hour". PFH-arvo on luotettavuusindikaattori, jota käytetään toiminnallisen turvallisuuden yhteydessä, erityisesti standardeissa kuten ISO 13849-1 ja IEC 62061.

PFH-arvo määrittää todennäköisyyden, jolla järjestelmän turvallisuuden kannalta merkityksellinen toiminto aiheuttaa vaarallisen vian yhden tunnin kuluessa. PFH-arvo lasketaan osajärjestelmälle seuraavasti:

PFH = λ * 1h

Koko järjestelmälle PFH lasketaan eri tavalla:

PFH_total= ∑^N_i=1 PFH_i = PFH₁ + PFH₂ + ... + PFH_N

Toiminnallisessa turvallisuudessa on tärkeää pitää PFH-arvo mahdollisimman alhaisena, jotta vaarallisten virheiden todennäköisyys olisi hyväksyttävällä tasolla. PFH-arvo on tärkeä suure riskinarvioinnin ja turvallisuuden arvioinnin yhteydessä.

On huomattava, että toiminnallisen turvallisuuden yhteydessä PFH-arvo on tarkoitettu erityisesti turvallisuuskriittisille järjestelmille eikä sitä voida soveltaa yleisiin tuotteisiin tai sovelluksiin.

PFH-arvoa käytetään turvallisuuskriittisten järjestelmien arvioinnissa, turvallisuustoimintojen arvioinnissa, normeissa ja standardeissa, riskinarvioinneissa, tuotteiden ja järjestelmien sertifioinnissa sekä turvallisuuskriittisten ohjelmistojen kehittämisessä.

Termi PFD on lyhennesanoista "Probability of Failure on Demand", ja sitä käytetään toiminnallisen turvallisuuden yhteydessä.

PFD-arvo ilmaisee todennäköisyyden, jolla turvallisuuskriittinen toiminto tai järjestelmä vikaantuu, kun se aktivoidaan tai sitä pyydetään.

Se on tärkeä tunnusluku arvioitaessa turvallisuuden kannalta tärkeiden järjestelmien ja toimintojen luotettavuutta. PFD-arvoa käytetään usein yhdessä turvallisuuden eheystason (SIL) kanssa turvallisuustoimintojen tehon kvantifioimiseksi. PFD-arvo lasketaan yleensä seuraavan kaavan avulla:

PFD = 1 / MTBF

Järjestelmän turvallisuuden varmistamiseksi on tärkeää pitää PFD-arvo mahdollisimman alhaisena. Pieni PFD-arvo tarkoittaa suurempaa luotettavuutta ja pienempää vikojen todennäköisyyttä tarvittaessa. PFD-arvoa käytetään turvallisuuskriittisten järjestelmien arvioinnissa, turvallisuusanalyyseissä, kehitysvaiheessa, normeissa ja standardeissa, tuotteiden ja järjestelmien sertifioinnissa sekä turvallisuusinstrumenttien arvioinnissa.

MTTR on lyhenne sanoista "Mean Time To Repair". MTTR-arvo on luotettavuusindikaattori, joka osoittaa keskimääräisen ajan, joka tarvitaan järjestelmän tai komponenttien palauttamiseen tai korjaamiseen vian jälkeen.

MTTR-arvoa tarvitaan järjestelmien käytettävyyden ja luotettavuuden arviointiin. Matala MTTR-arvo osoittaa, että järjestelmä voidaan palauttaa normaaliin toimintaan nopeasti, kun taas korkea MTTR-arvo osoittaa, että korjaus kestää kauemmin. Laskennassa viitataan korjaustöiden keskimääräiseen kestoon vian jälkeen, ja siinä otetaan huomioon asiaankuuluvat tekijät, kuten ongelman diagnosointiin, varaosien tilaamiseen tai muihin valmisteleviin toimenpiteisiin kuluva aika. MTTR:n laskentakaava on siis seuraava

MTTR = seisokkien kokonaiskesto / vikojen kokonaismäärä

Esim: Jos järjestelmä vikaantuu kolme kertaa kuukauden aikana ja sen aiheuttama seisokkiaika on yhteensä 6 tuntia, MTTR on 2 tuntia.

MTTR-arvo on erityisen tärkeä teollisuudenaloilla, joilla järjestelmien jatkuva käytettävyys on välttämätöntä. MTTR-arvoa käytetään usein yhdessä muiden luotettavuusindikaattoreiden, kuten MTBF:n, kanssa. MTTR-arvoa käytetään kunnossapidon suunnittelussa, korjausajan ennustamisessa, kunnossapidon hallinnassa, palvelutasosopimuksissa, elinkaarikustannusanalyysissä, jatkuvassa parantamisessa, riskien arvioinnissa tai hätäsuunnittelussa.

Termi MTBF tarkoittaa "Mean Time Between Failures". Se ilmaisee keskimääräisen toiminta-ajan, joka kuluu järjestelmän kahden peräkkäisen vian välillä. MTBF:tä käytetään yleensä tuotteiden, laitteiden tai järjestelmien luotettavuuden arviointiin. Se on vikaantumistodennäköisyyden käänteisnopeus, ja se ilmaistaan aikayksikköinä, kuten tunteina tai vuosina. Korkea MTBF-arvo osoittaa korkeaa luotettavuutta, koska vikojen välillä on pidempi aika. MTBF-arvo lasketaan jakamalla kokonaiskäyttöaika vikojen määrällä:

MTBF = kokonaiskäyttöaika / vikojen määrä

Tai

MTBF = MTTR + MTTF

MTBF-arvo on erityisen tärkeä teollisuudenaloilla, joilla luotettavuus on ratkaisevan tärkeää. Kuten MTTR-arvon kohdalla jo mainittiin, MTTR-arvoa ja MTBF-arvoa käytetään usein yhdessä. MTBF-arvoa voidaan käyttää tuotekehityksessä, laadunvarmistuksessa, kunnossapidon suunnittelussa, riskien arvioinnissa, elinkaarikustannusten analysoinnissa, takuiden myöntämisessä ja varmistamisessa sekä asiakkaiden päätöksenteon ja jatkuvan parantamisen apuvälineenä.

Termi SIL on lyhennesanoista "Safety Integrity Level", ja sillä tarkoitetaan toiminnallisen turvallisuuden alalla tehtävää riskinarviointia. SIL on järjestelmän turvallisuustoiminnon luotettavuuden mitta. Asteikko ulottuu SIL 1:stä (alhaisin luotettavuus) SIL 4:ään (korkein luotettavuus). SIL-turvallisuusvaatimustaso toimii järjestelmän luotettavuuden arviointimenetelmänä, jolloin arviointi suoritetaan aina olemassa olevien vaarojen yhteydessä. Luokitus riippuu useista tekijöistä, kuten vaarojen todennäköisyydestä ja mahdollisista seurauksista. Arvioinnissa käytetään yleensä erityisiä menetelmiä ja standardeja, kuten standardisarjaa IEC 61508.

1. B10-arvo: Testi, jonka jälkeen 10 % tuoteryhmästä ei täytä/ei enää täytä vaadittuja eritelmiä

2. B10d = 2 * B10

3. MTTF = kaikkien laitteiden täydelliseen vikaantumiseen kuluneiden käyttöaikojen summa / testattujen laitteiden lukumäärä

4. MTTF_d-arvo: MTTF_d = B10d / (0.1*n)

5. PFH:

Osajärjestelmän osalta: PFH = λ * 1h

Koko järjestelmän osalta: PFH_total = ∑^N_i=1 PFH_i = PFH₁ + PFH₂ + ... + PFH_N

6. PFD = 0,5*T / (MTBF + 0,5*T)

7. MTTR = Kokonaishäiriöaika / vikojen kokonaismäärä

8. MTBF = Kokonaiskäyttöaika / vikojen kokonaismäärä

9. SIL: Luokittelu riippuu monista eri tekijöistä/testeistä

Selitys:

n : testattujen laitteiden lukumäärä

λ : Vikaantumisaste

T : Huoltoväli/aikayksikkö

*Voidaan laskea vain 10d-arvoa varten, jos vikaantumisasteesta ei ole tietoa