24.05.2017

Der MTTFD-Wert

Mit dem bauteilbezogenen MTTFD-Wert (engl.: Mean Time to Dangerous Failure) wird der sogenannte Erwartungswert der mittleren Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall des betreffenden Bauteils ausgedrückt, ein Ausfall also, bei dem das sicherheitsbezogene Teil einer Steuerung einen gefährlichen Zustand erreicht oder eine Fehlfunktion aufweist.

Performance Level

Einteilung in drei Bewertungsbereiche

Es gibt drei Bewertungsbereiche, die in die Abschätzung des erreichten Performance Level eingehen:

  • MTTFD = niedrig ⇒ 3 … 10 Jahre
  • MTTFD = mittel ⇒ 10 … 30 Jahre
  • MTTFD = hoch ⇒ 30 … 100 Jahre

Nutzung von Herstellerangaben oder Normwerten

Die Ermittlung der (tatsächlich) zu erwartenden Werte der eingesetzten Bauteile erfolgt dabei in der angegebenen Reihenfolge:

  • anhand von Daten, die ein Hersteller der einzusetzenden Bauteile liefert
  • mit den Angaben bzw. dem Verfahren der Anhänge C und D der Norm
  • aus statistischen Werten mit einer Vergleichsdauer von zehn Jahren

Standardwerte in EN ISO 13849-1, Anhang C

Im Anhang C der Norm werden für eine ganze Reihe von Standardbauteilen und/oder Standardtechnologien die notwendigen Werte angegeben. Die dort gegebenen Größen beruhen auf Erfahrungen der Industrie und sind als „gute Durchschnittswerte” immer dann anwendbar, wenn von Herstellern keine tatsächlichen Daten zu einzelnen Bauteilen vorliegen.

Grundanforderungen beachten

Voraussetzung ist jedoch die Anwendung von grundlegenden Verfahren der guten ingenieurmäßigen Praxis. Das bedeutet im Einzelnen:

  • Bauteile werden nach bewährten Sicherheitsprinzipien hergestellt oder entsprechen anwendbaren Produktnormen, in denen die Konstruktion solcher Bauteile beschrieben ist.
  • Der Bauteilhersteller gibt die relevanten Einsatzbedingungen für seine Elemente genau an.
  • Grundlegende und bewährte Sicherheitsprinzipien werden bei der Implementierung und dem Betrieb der Bauteile angewandt.

Betrachtung unterschiedlicher Technologien

Im genannten Anhang der Norm werden Bauteile der folgenden Technologien entweder pauschal oder nach einzelnen Produktarten aufgeführt:

  • mechanische Bauteile
  • hydraulische Bauteile
  • pneumatische Bauteile
  • elektromechanische Bauteile
  • elektrische (elektronische) Bauteile

Normenbezug

Gleichzeitig finden Sie dort Hinweise, nach welchen relevanten Normen die Auswahl der betreffenden Bauteile erfolgen sollte.

Sowohl bei den Herstellerangaben wie auch bei den Größen aus den Normenanhängen wird der MTTFD-Wert nur teilweise direkt angegeben. Für einzelne Bauteile erfolgt die Angabe des MTTF-Werts, also einer mittleren erwarteten Zeitdauer, bis wann es bei dem betreffenden Bauteil überhaupt zu einem Fehler kommt, unabhängig davon, ob dieser einen gefährlichen Ausfall des Sicherheitssystems nach sich ziehen kann oder nicht. Sofern es im Einzelnen in der Literatur nicht anders angegeben ist, gilt hier der Grundsatz, dass 50 % aller auftretenden Fehler als gefahrbringende Fehler angesehen werden.

Geeignete Umrechnungsformeln sowie detailliertere Informationen finden Sie in unserem Produkt „Maschinenrichtlinie“.

Autor: Jürgen Bialek