Verstehen und Berechnen von Zuverlässigkeitsmetriken in ISO 13849 für sicherheitsrelevante Steuerungssysteme

ISO 13849 ist eine internationale Norm, die die Sicherheitsanforderungen für Steuerungssysteme in Maschinen spezifiziert. Sie betont die Bedeutung von Zuverlässigkeitsmetriken, um sicherzustellen, dass Sicherheitsfunktionen im Laufe der Zeit korrekt funktionieren. Zu verstehen, wie diese Metriken berechnet werden, hilft bei der Gestaltung und Wartung sicherer Steuerungssysteme.

Wichtige Zuverlässigkeitskennzahlen in ISO 13849

Zu den wichtigsten Kennzahlen gehören die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls auf Anforderung (PFD), die durchschnittliche Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls (λ) und die Sicherheitsintegritätsstufe (SIL), die die Ausfallwahrscheinlichkeit quantifizieren und zur Bestimmung der Sicherheitsleistung von Kontrollsystemen beitragen.

Berechnung der Ausfallwahrscheinlichkeit auf Abruf (PFD)

Die PFD misst die Wahrscheinlichkeit, dass eine Sicherheitsfunktion bei Bedarf ausfällt, sie wird auf der Grundlage von Fehlerquoten, Diagnoseabdeckung und Testintervallen berechnet, wobei die Formel die Fehlerquote von Komponenten und die Wirksamkeit der Diagnose berücksichtigt, um die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zu schätzen.

Bestimmung des Sicherheitsintegritätsgrads (SIL)

SIL kategorisiert die Sicherheitsleistung von Steuerungssystemen in vier Stufen, von SIL 1 bis SIL 4. Höhere SIL-Stufen erfordern geringere Ausfallwahrscheinlichkeiten. Das SIL wird aus PFD-Berechnungen abgeleitet und spiegelt die Fähigkeit des Systems wider, Sicherheitsfunktionen zuverlässig auszuführen.

Faktoren, die die Zuverlässigkeitsmetrik beeinflussen