Cykl życia produktu

Wartość B10 jest wykorzystywana w szczególności w testach niezawodności i jakości. Wskazuje ona czas obsługi, po którym 10% grupy produktów lub urządzeń ulegnie awarii lub przestanie spełniać wymagane specyfikacje. Ze względu na dużą różnorodność wpływów, testu nie można uogólnić (typowe aplikacje).

Wartość B10 jest częścią "analizy Weibulla" stosowanej w inżynierii niezawodności. W wielu branżach, w których niezawodność ma krytyczne znaczenie, wartość B10 jest uważana za ważny wskaźnik. Wartość B10 jest wykorzystywana w fazie rozwoju, kontroli jakości, określeniu gwarancji i zapewnień, planowaniu konserwacji, zarządzaniu ryzykiem, informowaniu klientów i marketingu.

Wartość B10d jest wykorzystywana w ocenie funkcji bezpieczeństwa i zgodnie z normą ISO 13849-1 wskazuje, ile cykli przełącznika upłynęło, zanim niebezpieczne awarie wystąpią w 10% rozważanych jednostek. Wartość B10d jest zatem istotna dla przygotowania analizy ryzyka i zagrożeń. Jeśli liczba niebezpiecznych awarii nie jest znana, zaleca się wykonanie następujących obliczeń: B10d = 2*B10. Nie jest jednak możliwe obliczenie wartości B10d dla pojedynczej części składowej przedmiotu obrabiany. Wartość B10d jest wykorzystywana do oceny funkcji bezpieczeństwa, norm i standardów, części składowych istotnych dla bezpieczeństwa, certyfikacji systemów o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, oceny ryzyka, planowania środków związanych z bezpieczeństwem, planowania konserwacji i analizy kosztów eksploatacji.

MTTF to skrót od Mean Time To Failure i oznacza średnią żywotność części składowej. Zgodnie z normą EN ISO 13849-1 poziom wydajności można obliczyć na podstawie MTTF. MTTF jest wykorzystywany do oceny ryzyka części składowych i systemów, w których awaria nie stanowi bezpośredniego zagrożenia. Wartość MTTF jest również ważna dla oznakowania CE. Współczynnik MTTF jest podawany w godzinach i wskazuje, jak długo średnio oczekuje się, że dana część składowa lub system będzie działać bezawaryjnie. MTTF jest określany na podstawie wartości empirycznych lub określonych testów. Na przykład, kilka urządzeń jest obserwowanych przez długi okres czasu, aż wszystkie ulegną awarii:

MTTF to suma czasów obsługi wszystkich urządzeń do momentu całkowitej awarii podzielona przez liczbę badanych urządzeń. MTTF jest wykorzystywany w fazie rozwoju, gwarancji jakości, przy określaniu gwarancji i zapewnień, w komunikacji marki, w planowaniu konserwacji i w analizie kosztów cyklu życia.

W kontekście bezpieczeństwa funkcjonalnego, terminy takie jak MTTF_d (Mean Time To Dangerous Failure) są używane do opisania czasu do awarii części krytycznych dla bezpieczeństwa, w których awaria może prowadzić do niebezpiecznych sytuacji. Wartość MTTF_d można podzielić na 3 obszary.

Wartość _MTTFd można obliczyć za pomocą następującego ogólnego wzoru

MTTF_d = B10d / (0,1*n)

Wartość _MTTFd jest wykorzystywana w analizie bezpieczeństwa funkcjonalnego, do oceny części składowych istotnych dla bezpieczeństwa, do norm i standardów, do oceny funkcji bezpieczeństwa, do obliczania prawdopodobieństwa awarii, do certyfikacji systemów o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, do oceny ryzyka i do planowania środków związanych z bezpieczeństwem.

Termin "PFH" oznacza "Probability of Dangerous Failure per Hour". Wartość PFH jest wskaźnikiem niezawodności stosowanym w kontekście bezpieczeństwa funkcjonalnego, w szczególności w normach takich jak ISO 13849-1 i IEC 62061.

Wartość PFH określa ilościowo prawdopodobieństwo, że istotna dla bezpieczeństwa funkcja w systemie wykaże niebezpieczną awarię w ciągu jednej godziny. PFH oblicza się w następujący sposób dla podsystemu:

PFH = λ * 1h

Dla całego systemu PFH oblicza się w inny sposób:

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

W bezpieczeństwie funkcjonalnym ważne jest, aby wartość PFH była jak najniższa, aby zapewnić, że prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznych błędów jest na akceptowalnym poziomie. Wartość PFH jest ważnym rozmiarem w kontekście oceny ryzyka i bezpieczeństwa.

Należy zwrócić uwagę, że PFH w kontekście bezpieczeństwa funkcjonalnego dotyczy w szczególności systemów o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa i nie ma zastosowania do ogólnych produktów lub aplikacji.

Wartość PFH jest wykorzystywana w ocenie systemów o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, w ocenie funkcji bezpieczeństwa, w normach i standardach, w ocenach ryzyka, w certyfikacji produktów i systemów oraz w rozwoju oprogramowania o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa.

Termin PFD oznacza "Probability of Failure on Demand" i jest używany w kontekście bezpieczeństwa funkcjonalnego.

Wartość PFD wskazuje prawdopodobieństwo awarii funkcji lub systemu o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, gdy jest on aktywowany lub wymagany.

Jest to ważna kluczowa wartość przy ocenie niezawodności systemów i funkcji istotnych dla bezpieczeństwa. Wartość PFD jest często wykorzystywana w przyłącze do poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) w celu ilościowego określenia funkcji zasilania funkcji bezpieczeństwa. Wartość PFD jest zazwyczaj obliczana przy użyciu następującego wzoru:

PFD = 1 / MTBF

Ważne jest, aby wartość PFD była jak najniższa, aby zapewnić bezpieczeństwo systemu. Niska wartość PFD oznacza wyższą niezawodność i dolne prawdopodobieństwo wystąpienia usterek w razie wymogu. Wartość PFD jest wykorzystywana do oceny systemów o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, do analiz bezpieczeństwa, w fazie rozwoju, do norm i standardów, do certyfikacji produktów i systemów oraz do oceny oprzyrządowania bezpieczeństwa.

MTTR to skrót od "Mean Time To Repair". Wartość MTTR jest wskaźnikiem niezawodności, który pokazuje średni czas wymagany do przywrócenia lub naprawy systemu lub części składowych po awarii.

Wartość MTTR jest wymagana do oceny dostępności i niezawodności systemów. Niska wartość MTTR wskazuje, że system może zostać szybko przywrócony do normalnej obsługi, podczas gdy wysoka wartość MTTR wskazuje, że naprawa potrwa dłużej. Obliczenia odnoszą się do średniego czasu trwania naprawy po awarii i uwzględniają istotne czynniki, takie jak czas potrzebny na zdiagnozowanie problemu, zamówienie części zamiennych lub inne działania przygotowawcze. Wzór na obliczenie MTTR jest zatem następujący

MTTR = całkowity czas przestoju / całkowita liczba awarii

Na przykład: Jeśli system uległ awarii trzy razy w ciągu miesiąca i spowodował łączny czas przestoju wynoszący 6 godzin, wówczas MTTR wynosi 2 godziny.

Wartość MTTR jest szczególnie ważna w branżach, w których istotna jest ciągła dostępność systemów. Wartość MTTR jest często wykorzystywana w połączeniu z innymi wskaźnikami niezawodności, takimi jak MTBF. MTTR jest wykorzystywany w planowaniu konserwacji, do prognozowania czasu naprawy, w zarządzaniu konserwacją, w umowach o poziomie usług (SLA), w analizie kosztów cyklu życia, w ciągłym doskonaleniu, w ocenie ryzyka lub planowaniu awaryjnym.

Termin MTBF oznacza "Mean Time Between Failures". Oznacza on średni czas obsługi, który upływa między dwiema kolejnymi awariami systemu. Współczynnik MTBF jest zwykle używany do oceny niezawodności produktów, urządzeń lub systemów. Jest to odwrotność prawdopodobieństwa awarii i jest wyrażana w jednostkach czasu, takich jak godziny lub lata. Wysoka wartość MTBF wskazuje na wysoką niezawodność, ponieważ występują dłuższe okresy między awariami. Wartość MTBF jest obliczana poprzez podzielenie całkowitego czasu obsługi przez liczbę awarii:

MTBF = całkowity czas obsługi / liczba awarii

Lub

MTBF = MTTR + MTTF

Wartość MTBF jest szczególnie istotna w branżach, w których niezawodność ma kluczowe znaczenie. Jak już wspomniano w przypadku wartości MTTR, wartość MTTR i wartość MTBF są często używane razem. Wartość MTBF ma aplikacje w rozwoju produktu, gwarancji jakości, planowaniu konserwacji, ocenie ryzyka, analizie kosztów cyklu życia, gwarancjach i zapewnieniu, a także jako pomoc w podejmowaniu decyzji dla klientów i ciągłym doskonaleniu.

Termin SIL oznacza "Safety Integrity Level" i odnosi się do oceny ryzyka w obszarze bezpieczeństwa funkcjonalnego. SIL to wymiar niezawodności funkcji bezpieczeństwa w systemie. Skala obejmuje zakres od SIL 1 (najniższa niezawodność) do SIL 4 (najwyższa niezawodność). Poziom wymogu bezpieczeństwa SIL służy jako metoda oceny niezawodności systemu, przy czym ocena ta jest zawsze przeprowadzana w kontekście istniejących zagrożeń. Klasyfikacja zależy od różnych czynników, w tym prawdopodobieństwa i potencjalnych konsekwencji zagrożeń. Do oceny wykorzystywane są zazwyczaj określone metody i standardy, takie jak normy z serii IEC 61508.

1. Wartość B10: Test, po którym czasie obsługi 10% grupy produktów zawodzi/nie spełnia już wymaganych specyfikacji

2. B10d = 2 * B10

3. MTTF = Suma czasów obsługi wszystkich urządzeń do całkowitej awarii / Liczba testowanych urządzeń

4. Wartość MTTF_d: MTTF_d = B10d / (0,1*n)

5. PFH:

Dla podsystemu: PFH = λ * 1h

Dla całego systemu: PFH_total = ∑^N_i=1 PFH_i = PFH₁ + PFH₂ + ... + PFH_N

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

7. MTTR = Całkowity czas przestoju / Całkowita liczba awarii

8. MTBF = Całkowity czas obsługi / Całkowita liczba awarii

9. SIL: Klasyfikacja zależy od wielu różnych czynników/testów

Objaśnienie:

n : Liczba przetestowanych urządzeń

λ: Współczynnik awaryjności

T: Okres konserwacji/jednostka czasu

*Dla wartości 10d tylko obliczenia, jeśli nie jest dostępny wskaźnik awaryjności