In diesem Tutorial wird Ihnen gezeigt, wie Sie den MTTF-Wert berechnen können, der bei der Risikobeurteilung nach der Norm EN ISO 13849 erforderlich ist.

Der MTTF-Wert:

Der Begriff MTTF gehört zum Bereich der Gefährdungsbeurteilung und Risikoanalyse*. Seine genaue Bedeutung ist "Mean Time To Failur" (abgekürzt MTTF). Das bedeutet auf Deutsch so viel wie "mittlere Betriebsdauer bis zum Ausfall". Demnach gibt der MTTF-Wert die mittlere Lebensdauer einer Komponente an.

Der MTTF-Wert hat erst mit der Norm EN ISO 13849-1 eine besonders hohe Bedeutung bekommen, da entsprechend dieser Norm der Performance Level auf Basis des MTTF-Wertes ermittelt werden kann. Demnach ist der MTTF-Wert sehr wichtig für die Risikobewertung von Anlagen und Maschinen. Ebenso ist er ein wichtiger Faktor für die CE-Kennzeichnung, da die Maschinensicherheit auch innerhalb der Konformitätsuntersuchungen bewertet wird.

Der MTTF_d -Wert:

Zur Ermittlung des Risikos ist auch der MTTF_d -Wert (ausgeschrieben: "Mean Time To Dangerous Failure") von Bedeutung, bei dem es sich um die "Mittlere Zeit bis zum Gefahr bringenden Ausfall" handelt. Der MTTF_d -Wert von technischen Schutzmaßnahmen wird entsprechend der Norm DIN EN 13849-1 in drei Bereiche unterteilt: niedrig, mittel und hoch. (Siehe Tabelle unten.)

Quelle DIN EN ISO 13849-1 Kapitel 4.5.2

Ermittlung des MTTF_d -Wertes für eine Sicherheitsfunktion

Ermittlung des MTTF_d -Wertes für mechanische Komponenten:

Zur Berechnung des MTTF_d - Wertes für mechanische Komponenten findet der sogenannte B10d-Wert Verwendung, der die nominale Lebensdauer der entsprechenden Komponente bezeichnet. Bei diesem Wert handelt es sich um die mittlere Anzahl von Schaltspielen, nach denen bis zu 10% der jeweils betrachteten Einheiten gefahrbringend ausfallen.

Ermittlung des MTTF_d -Wertes für elektronische Komponenten:

MTTF_d -Wert für einen Kanal:

Für die Berechnung des MTTF_d -Wertes von elektronischen Sicherheitsfunktionen mit nur einem Kanal dient folgende Formel:

MTTF_d-Wert für zwei redundante Kanäle:

Es existieren ebenso Methoden zur Berechnung des MTTF_d -Wertes von Sicherheitsfunktionen mit zwei Kanälen (Redundanz). Jeder Entwickler kann diese Methoden selbst anwenden. Um den Gesamt- MTTF_d -Wert ermitteln zu können, wird zuvor jeder redundante Kanal einzeln berechnet. Der Gesamt- MTTF_d -Wert ergibt sich anschließend aus folgender Formel:

Dieser ermittelte Gesamt- MTTF_d -Wert ist ein qualitativer Wert der Sicherheitsfunktion* einer Komponente. Er wird in Jahren angegeben. Wichtig: Er gibt nicht die garantierte Lebensdauer an, da er als Teilaspekt zur Berücksichtigung der Güte der verwendeten Komponenten nur ein statistischer Wert ist.