MTTFd

위험 고장까지의 평균 시간(Mean Time to Dangerous Failure). 안전 시스템에서 MTTFD는 인력, 환경 또는 장비에 위험을 초래할 수 있는 고장으로 이어질 수 있는 고장 모드의 비율을 의미한다.

MTTFD는 안전 시스템의 성능 수준을 결정하는 데 매우 중요하다. ISO 13849는 세 가지 수준의 MTTFD를 정의한다:

{| class="wikitable" |- ! 채널별 달성 수준 !! 각 채널의 범위 |- | 낮음 || 3년 ≤ MTTFD < 10년 |- | 보통 || 10년 ≤ MTTFD < 30년 |- | 높음 || 30년 ≤ MTTFD ≤ 100년 |- |}

ISO 13849는 안전 채널의 MTTFD를 결정하기 위한 세 가지 방법을 규정한다:

1. 제조사의 고장 데이터를 사용한다;
2. ISO 13849-1의 부속서 C 및 D에 규정된 방법을 사용한다
3. 10년을 사용한다 (즉, 해당 채널이 낮은 무결성을 가진다고 가정한다)

고장까지의 평균 시간(MTTF)은 부품의 유효 수명 기간 동안 일정하다고 가정한다. MTTF는 다음과 같이 계산할 수 있다:

\text{MTTF} = \frac{1}{\lambda}[hours] !

여기서 λ는 해당 부품의 고장률이다.

MTBF와 MTTF의 관계는 다음과 같이 표현된다:

\text{MTBF} = MTTF + MTTR !

여기서 MTTR은 평균 수리 시간이다.

시스템의 MTTF는 MTTFS와 MTTFD의 합이다. MTTFS와 MTTFD의 관계를 이해하기 위해 모터를 켜고 끄는 스위치의 경우를 살펴보자. 스위치에는 두 가지 고장 모드가 있다: 스위치가 닫힌 상태로 고착되거나 열린 상태로 고착될 수 있다. 스위치가 열린 상태로 고착되면 모터는 절대 통전되지 않으며, 그 결과 모터 작동으로 인한 어떠한 위험도 발생하지 않는다. 반면, 스위치가 닫힌 상태로 고착되면, 이 고장은 위험한 상황으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 작업자가 모터를 정지시켜야 하는데 스위치가 닫힌 위치에 고착되어 모터가 정지하지 않는 경우가 이에 해당한다. 스위치가 열린 위치에 고착되는 고장 모드를 안전 고장 모드라 하고, 닫힌 상태로 고착되는 고장 모드를 위험 고장 모드라 한다. 위험 고장 또는 안전 고장의 발생 가능성은 서로 다를 수 있으며, 이는 부품의 구조 및 설계에 관련된 여러 변수의 함수이다. 설계가 불량한 스위치는 위험 고장의 비율이 더 높을 수 있고(따라서 MTTFD가 낮아짐), 안전 회로용으로 정격된 스위치는 닫힌 상태 고착 고장 모드의 발생을 배제할 수 있다(따라서 MTTFD가 무한대이거나 매우 높음). 안전 시스템의 성능 수준을 평가하려면 구성 부품의 위험 고장 대 안전 고장 모드의 분포를 알아야 하며, 궁극적으로 MTTFD를 결정해야 한다.

외부 링크

• • #13849