DIN EN 60300-3-1-2005 Dependability management - Part 3-1 Application guide - Analysis techniques for dependability - Guide on methodology (IEC 60300-3-1 2003) German version EN 60.pdf

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1、Mai 2005DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 21DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 03

2、.120.10; 29.020CW6 9618148www.din.deXDIN EN 60300-3-1Zuverl ssigkeitsmanagement Teil 31: Anwendungsleitfaden Verfahren zur Analyse der Zuverl ssigkeit Leitfaden zur Methodik (IEC 6030031:2003);Deutsche Fassung EN 6030031:2004Dependability management Part 31: Application guide Analysis techniques for

3、 dependability Guide on methodology (IEC 6030031:2003);German version EN 6030031:2004Gestion de la sret de fonctionnement Partie 31: Guide d application Techniques d analyse de la sret de fonctionnement Guide mthodologique (CEI 6030031:2003);Version allemande EN 6030031:2004Alleinverkauf der Normen

4、durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz f rDIN IEC 6030031:199402Siehe jedoch Beginn der G ltigkeitwww.beuth.deGesamtumfang 59 SeitenDIN EN 60300-3-1:2005-052Beginn der GltigkeitDie von CENELEC am 2004-09-01 angenommene EN 60300-3-1 gilt als DIN-Norm ab 2005-05-01.Daneben darf DIN IEC 60300-3-1:

5、1994-02 noch bis 2007-09-01 angewendet werden.Nationales VorwortVorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 60300-3-1:2001-12.Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 132 Zuverlssigkeit der DKE DeutscheKommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig.Di

6、e enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 56 Dependability erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2007 unverndert bleibensoll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine F

7、olgeausgabe ersetzt oder gendert.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug

8、genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Numme

9、r der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.LiteraturhinweiseMeyna, A., Zuverlssigkeitsbewertung zukunftsorientierter Technologien, Vieweg, 1994.Kuhlmann, A., Einfhrung i

10、n die Sicherheitswissenschaft, Verlag TV Rheinland, 1995.Schneeweiss, W., Die Fehlerbaummethode, LiloLe, 1999.Braband, J., Methoden zur Sicherheitsanalyse und ihre praktische Anwendung, Signal + Draht, Nr. 1, 2002,913.Deutsche und englische BenennungenDeutsch EnglischAnalyse der Ausfallberichte undK

11、orrekturmanahmenFailure reporting analysis and corrective action(FRACAS)Analyse der menschlichen Zuverlssigkeit Human reliability analysisAnalyse des ungnstigsten Falls Worst case analysisBayessche Zuverlssigkeitsverfahren Bayesian reliability methodsDIN EN 60300-3-1:2005-053Deutsch EnglischBeanspru

12、chungsanalyse Stress-strength analysisBelastungsminderung und Auswahl von Teilen Parts derating and selectionEreignisbaumanalyse Event tree analysisFehlzustandsart- und -auswirkungsanalyse (FMEA),in DIN 25448:1990-05 als AusfalleffektanalysebezeichnetFault modes and effects analysis (FMEA)Fehlzustan

13、dsart-, -auswirkungsanalyse und-kritizittsanalyse (FMECA),in DIN 25448:1990-05 als AusfallbedeutungsanalysebezeichnetFault modes, effects and criticality analysis(FMECA)Funktionsfhigkeit ReliabilityPAAG-Verfahren (Prognose von Abweichungen,Auffinden der Ursachen, Abschtzen derAuswirkungen und Gegenm

14、anahmen)Auch Gefhrdungs- und Betreibbarkeits-untersuchung (HAZOP) genanntHazard and operability studies (HAZOP)Kriechwegeanalyse Sneak circuit analysisMarkoffanalyse Markov analysisPetri-Netz-Analyse Petri net analysisFehlzustandsbaumanalyse Fault tree analysisVorhersage der Ausfallrate Failure rate

15、 predictionWahrheitstabelle Truth tableZuverlssigkeit DependabilityZuverlssigkeitsblockdiagrammanalyse Reliability block diagram analysisnderungenGegenber DIN IEC 60300-3-1:1994-02 wurden folgende nderungen vorgenommen:a) Zu den primren Analyseverfahren FMEA, Fehlzustandsbaum, Zuverlssigkeitsblockdi

16、agramm, Markoffund Bauelementezhlverfahren werden weitere untersttzende Verfahren neu mit aufgenommen.b) Diese Verfahren wie etwa HAZOP, Paretoanalyse, Finite Elemente, Petri-Netze, Bayessche Verfahrenund Simulationsverfahren knnen die Zuverlssigkeitsanalysen begleitend untersttzen oder einenMehrwer

17、t bei der Ausgestaltung der Zuverlssigkeit darstellen.Frhere AusgabenDIN IEC 60300-3-1:1994-02DIN EN 60300-3-1:2005-054 Leerseite EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 60300-3-1September 2004ICS 03.120.30; 21.020Deutsche FassungZuverlssigkeitsmanagementTeil 3-1: AnwendungsleitfadenVerfah

18、ren zur Analyse der Zuverlssigkeit Leitfaden zur Methodik(IEC 60300-3-1:2003)Dependability management Part 3-1:Application guideAnalysis techniques for dependabilityGuide on methodology(IEC 60300-3-1:2003)Gestion de la sret de fonctionnement Partie 3-1: Guide dapplicationTechniques danalyse de la sr

19、et defonctionnementGuide mthodologique(CEI 60300-3-1:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2004-09-01 angenommen. Die CENELEC-Mitgliedersind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind,unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung de

20、r Status einer nationalen Norm zu gebenist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angabensind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Eng

21、lisch, Franzsisch). EineFassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durchbersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat dengleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die national

22、en elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz,der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen

23、 Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreichund Zypern.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2004 CENELEC Alle Rechte der Verwe

24、rtung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 60300-3-1:2004 DEN 60300-3-1:20042VorwortDer Text der Internationalen Norm IEC 60300-3-1:2003, ausgearbeitet von dem IEC/TC 56 Dependability,wurde der formellen Abstimmung unterwo

25、rfen und von CENELEC am 2004-09-01 als EN 60300-3-1angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2005-09-01 sptestes Datum, zu dem nationale

26、Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2007-09-01Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 60300-3-1:2003 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderungals Europische Norm angenommen.In der offiziellen Fassung ist unter

27、Literaturhinweise zu der aufgelisteten Norm die nachstehendeAnmerkung einzutragen:IEC 60300-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60300-2:1996 (nicht modifiziert).EN 60300-3-1:20043InhaltSeiteVorwort. 2Einleitung . 41 Anwendungsbereich 42 Normative Verweisungen 43 Begriffe 54 Grundstzliches Verfahren zur

28、Analyse der Zuverlssigkeit. 64.1 Allgemeines Verfahren 64.2 Zuverlssigkeitsanalyseverfahren . 74.3 Zuverlssigkeitszuweisungen 94.4 Zuverlssigkeitsanalyse 104.5 Analyse und Betrachtung der Instandhaltung . 115 Wahl des geeigneten Analyseverfahrens 11Anhang A (informativ) Kurzbeschreibung der Analysev

29、erfahren . 14Literaturhinweise 53Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen . 55BilderBild 1 Allgemeines Verfahren zur Analyse der Zuverlssigkeit 6Bild A.1 Temperaturabhngigkeit der Ausfallrate . 16Bild A.2 Fehlzusta

30、ndsbaum fr einen Tonverstrker 18Bild A.3 Teilbaum der Fehlzustandsbaumanalyse in Bild A.2 19Bild A.4 Ereignisbaum. 21Bild A.5 Elementare Modelle 22Bild A.6 Beispiel einer Einheit. 24Bild A.7 Zustands-bergangsdiagramm. 26Bild A.8 Blockdiagramm eines Multiprozessorsystems 28Bild A.9 Petri-Netz eines M

31、ultiprozessorsystems . 29Bild A.10 Das Verfahren bei HAZOP-(PAAG-)Studien. 33Bild A.11 Menschliches Fehlverhalten als Ereignisbaum dargestellt . 37Bild A.12 Beispiel: Anwendung von Beanspruchungskriterien.39Bild A.13 Wahrheitstabelle fr zwei einfache Systeme 40Bild A.14 Beispiel 40Bild A.15 Ursache-

32、Wirkung-Diagramm. 51TabellenTabelle 1 Anwendung allgemeiner Zuverlssigkeitsanalyseverfahren. 8Tabelle 2 Merkmale ausgewhlter Zuverlssigkeitsanalyseverfahren . 13Tabelle A.1 Symbole fr die Darstellung im Fehlzustandsbaum 19Tabelle A.2 Zustnde der Einheit . 25Tabelle A.3 Auswirkungen von Ausfllen in f

33、unktionalen und diagnostischen Teilen 25Tabelle A.4 bergangsraten. 26Tabelle A.5 Beispiel einer FMEA 31Tabelle A.6 Grundlegende Leitworte und deren allgemeine Bedeutung 32Tabelle A.7 Zustzliche Leitworte bezglich Zeitpunkt und Reihenfolge und Abfolge. 32Tabelle A.8 Glaubwrdiges menschliches Fehlverh

34、alten. 36Tabelle A.9 Beispiel einer Wahrheitstabelle . 41EN 60300-3-1:20044EinleitungDie in diesem Teil von IEC 60300 beschriebenen Analyseverfahren werden fr die Vorhersage, Bewertungund Verbesserung der Funktionsfhigkeit, Verfgbarkeit und Instandhaltbarkeit einer Einheit verwendet.Diese Analysen w

35、erden whrend der Konzept- und Definitionsphase, Entwurfs- und Entwicklungsphase,Betriebs- und Instandhaltungsphase in verschiedenen Systemebenen und Analysetiefen durchgefhrt, um dieZuverlssigkeit einer Einheit zu beurteilen, zu ermitteln und zu verbessern. Sie knnen auch dafr verwendetwerden, die E

36、rgebnisse der Analyse mit den festgelegten Anforderungen zu vergleichen.Darber hinaus werden sie bei der Planung der Logistik und der Instandhaltung verwendet, um die Instand-haltungshufigkeit und den Teiletausch zu schtzen. Diese Schtzungen bestimmen hufig wichtige Kosten-elemente des Lebenszyklus

37、und sollten bei Untersuchungen der Lebenszykluskosten und bei vergleichendenUntersuchungen sorgfltig verwendet werden.Um aussagekrftige Ergebnisse zu erhalten, sollten bei der Analyse alle zur Zuverlssigkeit eines Systemsbeitragenden mglichen Elemente beachtet werden: Hardware, Software, als auch me

38、nschliche Faktorenund organisatorische Aspekte.1 AnwendungsbereichDieser Teil von IEC 60300 enthlt einen allgemeinen berblick ber die blicherweise verwendeten Ver-fahren zur Analyse der Zuverlssigkeit. Die jeweils bliche Methodik, deren Vor- und Nachteile, bentigteEingabedaten und sonstige Bedingung

39、en fr die Verwendung der verschiedenen Techniken werdenbeschrieben.Diese Norm ist eine Einfhrung in ausgewhlte Verfahren und stellt die fr die Auswahl der geeignetstenAnalyseverfahren bentigten Informationen bereit.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung diese

40、s Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).IEC 60050(191):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Chapter 191: Dependa

41、bility andquality of service.IEC 60300-3-2:1993, Dependability management Part 3: Application guide Section 2: Collection ofdependability data from the field.IEC 60300-3-4:1996, Dependability management Part 3: Application guide Section 4: Guide to thespecification of dependability requirements.IEC

42、60300-3-5:2001, Dependability management Part 3-5: Application guide Reliability test conditionsand statistical test principles.IEC 60300-3-10:2001, Dependability management Part 3-10: Application guide Maintainability.IEC 60706-1:1982, Guide on maintainability of equipment Part 1: Sections One, Two

43、 and Three Introduction, requirements and maintainability programme.IEC 60706-2:1990, Guide on maintainability of equipment Part 2: Section Five Maintainability studiesduring the design phase.IEC 60812:1985, Analysis techniques for system reliability Procedure for failure mode and effects analysis(F

44、MEA).IEC 61078:1991, Analysis techniques for dependability Reliability block diagram method.IEC 61165:1995, Application of Markov techniques.IEC 61709:1996, Electronic components Reliability Reference conditions for failure rates and stressmodels for conversion.IEC 61882:2001, Hazard and operability

45、 studies (HAZOP Studies) Application guide.ISO 9000:2000, Quality management systems Fundamentals and vocabulary.EN 60300-3-1:200453 BegriffeFr die Anwendung dieses Teils von IEC 60300 gelten die Begriffe nach IEC 60050(191), von denen einigenachfolgend zusammen mit weiteren geltenden Begriffen ange

46、geben sind.3.1EinheitTeil, Bauelement, Gert, Teilsystem, Funktionseinheit, Betriebsmittel oder System, das/die fr sich alleinbetrachtet werden kannANMERKUNG Eine Betrachtungseinheit kann aus Hardware, Software oder beidem bestehen und in besonderenFllen auch Personen einschlieen.IEV 191-01-013.2Syst

47、emSatz von in Wechselbeziehung oder Wechselwirkung stehenden ElementenISO 9000:2000ANMERKUNG 1 Im Zusammenhang mit Zuverlssigkeit hat ein Systema) einen festgelegten Zweck, ausgedrckt durch geforderte Funktionen, undb) festgelegte Betriebsbedingungen.ANMERKUNG 2 Die Konzeption eines Systems ist hier

48、archisch.3.3Komponentein der niedrigsten Ebene der Analyse betrachtete Einheit3.4Zuweisungwhrend der Entwicklung einer Einheit angewendetes Verfahren, um die fr eine Einheit gefordertenLeistungsmerkmale auf deren Untereinheiten nach vorgegebenen Kriterien aufzuteilen3.5AusfallBeendigung der Fhigkeit einer Einheit, eine geforderte Funktion zu erfllenANMERKUNG 1 Nach einem Ausfall befindet sich die Einheit in einem Fehlzustand.ANMERKUNG 2 Der Ausfall ist ein Ereignis, im Unterschied zum Fehlzustand.IEV 191-04-013.6Fehlzustand;FehlzustandsartZustand einer Einheit, in dem sie unfhig ist, eine gef