DIN EN 61014-2004 Programmes for reliability growth (IEC 61014 2003) German version EN 61014 2003《可靠性增长大纲》.pdf

1、Februar 2004DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 18DIN 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.IC

2、S 29.020; 31.020;AR 9535976www.din.deXDIN EN 61014Programme f r das Zuverl ssigkeitswachstum (IEC 61014:2003);Deutsche Fassung EN 61014:2003Programmes for reliability growth (IEC 61014:2003); German version EN 61014:2003Programmes de croissance de fiabilit (CEI 61014:2003);Version allemande EN 61014

3、:2003Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz f rDIN IEC 61014:199301Siehe jedoch Vorwortwww.beuth.deGesamtumfang 44 SeitenDIN EN 61014:2004-022Nationales VorwortNorm-Inhalt war verffentlicht als E DIN IEC 61014:2001-10Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgrem

4、ium K 132 Zuverlssigkeit der DKE DeutscheKommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 56 Dependability erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2011 unverndert bleibenso

5、ll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Ab

6、schnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug 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 ziti

7、erten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer 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.IE

8、C hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummernwird jeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.Beginn der GltigkeitDie EN 61014 wurde am 2003-09-01 angenommen.Daneben darf DIN IEC 61014:1993-01 noch bis 2006-09-01 ange

9、wendet werden.nderungenGegenber DIN IEC 61014:1993-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: Verweisungen zu den Zuverlssigkeitsmanagementnormen wurden eingefgt. Begriffe bez. des Zuverlssigkeitswachstums whrend des Produktentwurfs wurden hinzugefgt. Flussdiagramme fr das Zuverlssigkeitswachstum in

10、4.4 und 6.4.8 (siehe Bilder 1 und 8) sind korrigiertworden. Der Abschnitt fr die Zuverlssigkeitswachstumsplanung in der Entwurfsphase ist hinzugefgt worden(siehe 4.5). Ein Abschnitt ber Managementaspekte, der das Zuverlssigkeitswachstum im Entwurf und in der Prf-phase (siehe Abschnitt 5) betrachtet,

11、 ist aufgenommen worden. Abschnitt 6 ist erweitert worden, um das Zuverlssigkeitswachstum in der Entwurfsphase mit seinenanalytischen und Prfaspekten abzudecken. Das Bild, das die projizierte Ausfalldichte aufgrund einer modellbasierten Abschtzung zeigt (sieheBild 10), ist korrigiert worden. Ein Abs

12、chnitt ber das Zuverlssigkeitswachstum whrend des Betriebs (siehe Abschnitt 7) isthinzugefgt worden.Frhere AusgabenDIN IEC 61014:1993-01EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 61014September 2003ICS 03.100.40; 03.120.01; 21.020Deutsche FassungProgramme fr das Zuverlssigkeitswachstum(IEC 61

13、014:2003)Programmes for reliability growth(IEC 61014:2003)Programmes de croissance de fiabilit(CEI 61014:2003)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2003-09-01 angenommen. Die CENELEC-Mitgliedersind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind,unte

14、r denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der 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

15、 besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, 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 offizi

16、ellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Litauen, Luxemburg, Malta, denNiederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Spanien, d

17、erTschechischen Republik, Ungarn und dem Vereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2003 CENELEC Alle Rechte d

18、er Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 61014:2003 DEN 61014:20032VorwortDer Text des Schriftstcks 56/859/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 61014, ausgearbeitet von demIEC/TC 56 Dependability, wurde der IEC-CEN

19、ELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und vonCENELEC am 2003-09-01 als EN 61014 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2004-06-01 spt

20、estes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2006-09-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norminhalt.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Nor

21、m IEC 61014:2003 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung alsEuropische Norm angenommen.In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise zu den aufgelisteten Normen die nachstehendenAnmerkungen einzutragen:IEC 61703 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61703:2002 (nicht modifiziert).ISO 9000 ANME

22、RKUNG Harmonisiert als EN ISO 9000:2000 (nicht modifiziert).ISO 9001 ANMERKUNG Harmonisiert als EN ISO 9001:2000 (nicht modifiziert).EN 61014:20033InhaltSeiteVorwort. 2Einleitung . 51 Anwendungsbereich 62 Normative Verweisungen. 63 Begriffe 64 Grundlagen 134.1 Allgemeines . 134.2 Ursachen von Schwac

23、hstellen und Ausfllen . 144.2.1 Allgemeines 144.2.2 Systematische Schwachstellen 144.2.3 Nicht systematische Schwachstellen . 154.3 Grundkonzepte des Zuverlssigkeitswachstums im Produktentwicklungsverfahren;Integriertes Zuverlssigkeitsentwicklungskonzept 154.4 Grundlagen ber das Zuverlssigkeitswachs

24、tum in der Prfphase 164.5 Planung des Zuverlssigkeitswachstums und Schtzung der erreichten Zuverlssigkeitwhrend der Entwurfsphase 184.5.1 Allgemeines 184.5.2 Zuverlssigkeitswachstum in der Produktentwicklungs-/Entwurfsphase . 184.5.3 Zuverlssigkeitswachstum durch Prfprogramme . 195 Management-Gesich

25、tspunkte 215.1 Allgemeines . 215.2 Verfahrensweise einschlielich der Verfahren in der Entwurfsphase . 215.3 Zusammenarbeit 225.4 Mitarbeiteraufwand und Kosten der Entwurfsphase235.5 Kostenvorteile 246 Planung und Durchfhrung der Zuverlssigkeitswachstumsprogramme 246.1 Integrierte Zuverlssigkeitswach

26、stumskonzepte und berblick 246.2 Zuverlssigkeitswachstumsaktivitten in der Entwurfsphase 256.2.1 Aktivitten in der Konzept- und Produktanforderungsphase 256.2.2 Produktdefinition und vorlufiger Entwurf. 266.2.3 Projektentwurfsphase. 266.2.4 Werkzeuge, erste Fertigungslufe (Vorproduktion), Produktion

27、sphase 276.2.5 Produkt im Einsatz 286.3 Zuverlssigkeitswachstumsaktivitten in der Validierungsphase 286.4 berlegungen zur Zuverlssigkeitswachstumsprfung. 286.4.1 Allgemein 286.4.2 Prfplanung 296.4.3 Besondere Betrachtungen fr nicht instandsetzbare Einheiten, nur einmal verwendbare(Verbrauchs-)Einhei

28、ten und Bauelemente . 30EN 61014:20034Seite6.4.4 Ausfallklassen. 316.4.5 Klassen von nicht zu wertenden Ausfllen. 316.4.6 Klassen von zu wertenden Ausfllen 326.4.7 Kategorien von zu wertenden Ausfllen in der Prfung . 326.4.8 Verfahren der Zuverlssigkeitsverbesserung in den Zuverlssigkeitswachstumspr

29、fungen. 326.4.9 Mathematische Modelle des Zuverlssigkeitswachstums bei der Prfung 346.4.10 Art und Ziele der Modellerstellung 356.4.11 Grundlagen ber Zuverlssigkeitskenngren bei der Zuverlssigkeitswachstumsprfungund ihr Gebrauch beim Erstellen von Modellen 356.4.12 Berichtswesen der Zuverlssigkeitsw

30、achstumsprfung und Dokumentation 397 Zuverlssigkeitswachstum whrend des Betriebs. 40Literaturhinweise 41Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen 42Bild 1 Vergleich zwischen Wachstums- und Instandsetzungsverfahren i

31、n derZuverlssigkeitswachstumsprfung. 17Bild 2 Geplante Verbesserung (Verminderung) der quivalenten Ausfallrate 19Bild 3 Geplante Zuverlssigkeitsverbesserung in Form von berlebenswahrscheinlichkeit 19Bild 4 Zeitlicher Verlauf der zu wertenden Prf- oder Betriebsausflle 20Bild 5 Gesamtstruktur eines Zu

32、verlssigkeitswachstumsprogramms 21Bild 6 Verbindungen und Funktionen 23Bild 7 Integriertes Zuverlssigkeitsentwicklungsverfahren . 25Bild 8 Verfahren des Zuverlssigkeitswachstums bei der Prfung. 34Bild 9 Kurven der momentanen und extrapolierten Ausfalldichte.36Bild 10 Projizierte Ausfalldichte aufgru

33、nd einer modellbasierten Abschtzung 38Bild 11 Beispiele fr Wachstumskurven und Sprnge . 39EN 61014:20035EinleitungDie Verbesserung der Zuverlssigkeit durch Wachstumsprogramme sollte ein Teil der Zuverlssigkeits-aktivitten in der Entwicklung eines Produktes sein. Dieses gilt insbesondere fr einen Ent

34、wurf, der neuartigeoder nicht geprfte Techniken, Bauelemente oder einen groen Anteil Software enthlt. In solch einem Falleknnen die Programme im Laufe der Zeit viele Arten von Schwachstellen offen legen, die entwurfsbedingteUrsachen haben. Es ist wesentlich, die Wahrscheinlichkeit von Ausfllen, die

35、ihre Ursache in diesenSchwachstellen haben, so weit wie mglich zu reduzieren, um ihr spteres Auftreten in Abnahmeprfungenoder im Betrieb zu vermeiden. Eine nderung des Entwurfs zu diesem spten Zeitpunkt ist hufig sehr be-schwerlich, kostspielig und zeitaufwendig.Die Lebensdauerkosten knnen minimiert

36、 werden, wenn die notwendigen Entwurfsnderungen zum frhest-mglichen Zeitpunkt durchgefhrt werden.IEC 60300-3-5, Abschnitt 1 weist auf Zuverlssigkeitswachstums- (oder Verbesserungs-)Programme hin,die die Zuverlssigkeitsentwurfsanalyse und die Prfung der Zuverlssigkeit von Gerten, mit dem vor-rangigen

37、 Ziel, die Zuverlssigkeit zu verbessern, einschlieen. Die Zuverlssigkeitsentwurfsanalyse wendetdie analytischen Verfahren und Techniken wie in IEC 60300-3-1 beschrieben an. Die Zuverlssigkeits-entwurfsanalyse ist von besonderem Wert, weil sie eine frhe Identifikation von potenziellen Entwurfs-schwch

38、en noch vor der Fertigstellung des Entwurfs erlaubt. Dies ermglicht es, Entwurfsnderungen durch-zufhren, die kostengnstig und einfach umzusetzen sind, ohne die Folgen wie Hauptkonstruktions-nderungen, Programmverzgerungen und nderungen von Werkzeugen sowie Produktionsprozessen. Dieberprfung des Zuve

39、rlssigkeitswachstums und die begleitenden Vorkehrungen fr ein derartigesPrfprogramm sind im Wesentlichen die gleichen wie in IEC 60300-3-5, IEC 60605-2 und IEC 60605-3.Die Wichtigkeit des Zuverlssigkeitswachstumsprogrammes, das in den Entwurfs- oder Produktentwick-lungsprozess integriert ist und als

40、 integrierte Zuverlssigkeitsentwicklung bekannt ist, wird durch knappe Zeitfr die Markteinfhrung, Programmkosten und das Bemhen um Produktkostenreduktion bestimmt.Trotz seiner Wirksamkeit bei der Aufdeckung potenzieller Betriebsprobleme ist ein Zuverlssigkeits-wachstumsprfprogramm fr sich allein oft

41、 teuer, bentigt viel Prfzeit und Ressourcen, und dieKorrekturmanahmen sind betrchtlich teurer, als wenn sie im frhen Stadium des Entwurfs gefunden unddurchgefhrt worden wren. Die Dauer dieser Prfungen, die manchmal sehr viel Zeit bentigen, wrdezustzlich ernsthaft den Zeitplan fr Vertrieb und Marktei

42、nfhrung des Systems beeintrchtigen.Die kosteneffektive Lsung dieser Herausforderungen ist ein voll integriertes Zuverlssigkeitswachstums-programm sowohl in der Entwurfs- und Bewertungsphase als auch in der Prfphase. Diese Anstrengung wirddurch ein starkes Projektmanagement, durch ingenieurmige Entwi

43、cklung und oft durch Kundenbeteiligunguntersttzt. Whrend der vergangenen Jahre haben fhrende Industrieorganisationen Analysen undTestmethoden entwickelt und angewandt, die voll in die Entwurfsbemhungen zur Verbesserung derZuverlssigkeit whrend der Produktentwicklungsphase integriert sind. Das reduzi

44、ert die Abhngigkeit vonformalen und langwierigen Zuverlssigkeitswachstumsprfungen. Diese Technologie ist die Grundlage fr dieintegrierte Zuverlssigkeitswachstumsstrategie in dieser Norm und wird in Abschnitt 6 unten diskutiertwerden. Einige Definitionen und Begriffe werden vorher angegeben, um die G

45、rundlagen fr die Diskussionder integrierten Zuverlssigkeitswachstumsmethoden zu schaffen.EN 61014:200361 AnwendungsbereichDiese internationale Norm fhrt Anforderungen auf und gibt Anleitungen zur Aufdeckung und Beseitigung vonSchwachsteIlen in Hardware und Software fr das Zuverlssigkeitswachstum.Die

46、se Norm ist anzuwenden, wenn die Produktspezifikation ein Zuverlssigkeitswachstumsprogramm fr dieBetriebseinrichtung (elektronische, elektromechanische und mechanische Hardware sowie auch Software)fordert oder wenn bekannt ist, dass es unwahrscheinlich ist, dass der Entwurf eine Nachweisprfung ohneV

47、erbesserung bestehen wird.Nach der Auflistung der grundlegenden Begriffe folgt die Beschreibung der Organisation, Planungs- undPrfaktivitten (Labor oder Betrieb), der Ausfallanalyse und der notwendigen Verbesserungstechniken.Mathematische Modelle zur Ermittlung der erreichten Zuverlssigkeit werden k

48、urz behandelt.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die zitierte Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des inBezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).

49、IEC 60050(191):1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Chapter 191: Dependability undquality of serviceIEC 60300-1, Dependability management Part 1: Dependability management systems1)IEC 60300-2, Dependability management Part 2: Guidelines for dependability management2)IEC 60300-3-1, D