EN ISO 13849-1:2023 Allegati C e D - Calcolo MTTF_D

ID 23434 | 10.02.2025 / Documenti di approfondimento in allegato

Documento di approfondimento sulle modalità di calcolo e valutazione dei valori dell’MTTF_D (“Mean Time To Dangerous Failure”, Tempo medio al guasto pericoloso).

In accordo alla norma tecnica EN ISO 13849-1:2023 per ogni SRP/CS (parte di un sistema di comando legata alla sicurezza) selezionata e/o combinazione di SRP/CS che svolgono una funzione di sicurezza, si deve stimare il PL (Perfomance Level).

Il PL della SRP/CS deve essere determinato stimando gli aspetti seguenti:

- il valore MTTFD dei singoli componenti;
- la DC;
- il CCF;
- la struttura;
- il comportamento della funzione di sicurezza in condizione(i) di avaria;
- il software legato alla sicurezza;
- il guasto sistematico;
- la capacità di eseguire una funzione di sicurezza nelle condizioni ambientali previste.

Gli allegati C e D della EN ISO 13849-1:2023 forniscono diversi metodi di calcolo e valutazione dei valori di MTTFD per i singoli componenti e di ogni canale.

Il valore del MTTFD di ogni canale è indicato in tre livelli e se ne deve tenere conto per ogni canale (per esempio canale singolo, ogni canale di un sistema ridondante) singolarmente.

Tabella 1 - Tempo medio al guasto pericoloso di ogni canale (MTTF_D)

Per la stima del MTTF_D di un componente, il procedimento gerarchico per trovare i dati deve essere, nell’ordine indicato:

a) utilizzo dei dati del fabbricante;
b) utilizzo dei metodi dell’appendice C e dell’appendice D;
c) scelta di 10 anni.

Figura 1 - Rapporto tra categorie, DC_avg, MTTF_D di ogni canale e PL

[...]

Annex C | Calculating or evaluating MTTF_D values for single components

C.1 General

This annex gives several methods for calculating or evaluating MTTF_D values for single components: the method given in C.2 is based on the application of good engineering practices for the different kinds of components; that given in C.3 is applicable to hydraulic components; C.4 provides a means of calculating the MTTF_D of pneumatic, mechanical and electromechanical components from B₁₀ (see C.4.1); C.5 lists MTTF_D values for electrical components.

C.2 Good engineering practices method

If the following criteria are met, the MTTF_D or B_10D value for a component can be estimated according to Table C.1.

a) The components are manufactured according to basic and well-tried safety principles in accordance with ISO 13849-2:2012 and the relevant standard (see Table C.1) for the design of the component.

NOTE This information can be found in the data sheet of the component manufacturer.

b) The manufacturer of the component specifies the appropriate application and operating conditions for the SRP/CS designer.

c) The design of the SRP/CS fulfils the basic and well-tried safety principles according to ISO 13849-2:2012, for the implementation and operation of the component.

[...]

C.4.3 Explanation of the formulae

The reliability methods in this document assume that the failure of components is distributed exponentially over time: . For non-electronic components, a Weibull distribution is more likely, but if the operation time of the components is limited to the mean time until 10% of the components fail dangerously (T_10D) then a constant dangerous failure rate (λ_D) over this operation time can be estimated as

[...]

C.5.2 Semiconductors

See Table C.2 and Table C.3.

Table C.2 - Transistors (used as switches)

[...]

Annex D | Simplified method for estimating MTTF_D  for each channel

D.1 Parts count method

Use of the “parts count method” serves to estimate the MTTF_D for each channel separately. The MTTF_D values of all single components which are part of that channel are used in this calculation.

NOTE The parts count method is an approximation which always errs on the safe side.

The general Formula (D.1) is:

where:

MTTF_D is the mean time to dangerous failure for the complete channel;

MTTF_Di, MTTF_Dj is the MTTF_D of each component which has a contribution to the sub-function; The first sum is over each component separately; the second sum is an equivalent, simplified form where all n_j identical components with the same MTTF_Dj are grouped together.

The example given in Table D.1 gives a MTTF_D of the channel of 22,4 years, which is “medium” according to 6.1.4, Table 6.

Table D.1 - Example of the parts list of a circuit board

[...] segue in allegato

Fonti
EN ISO 13849-1:2023

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	EN ISO 13849-1 2023 Allegato D Rev. 0.0 2025.pdf Certifico Srl - Rev. 0.0 2025	Abbonati Normazione	302 kB	52