Verfügbarkeit im Sinne der Ausfallsicherheit

aus SecuPedia, der Plattform für Sicherheits-Informationen

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Die Verfügbarkeit eines Produktes steht in direktem Zusammenhang mit dessen Qualität, d.h. mit Ausfallsicherheit, Ausfallrate, Instandhaltbarkeit.

Je nach Standpunkt und Anwendungen unterscheidet man verschiedene Definitionen der Verfügbarkeit. Von Interesse ist hier nur die sogenannte "Punkt-Verfügbarkeit" oder einfach "Verfügbarkeit", welche bei Dauerbetrieb einer Betrachtungseinheit in die "durchschnittliche Verfügbarkeit" übergeht (bei ITIL im sogenannten Availability Management enthalten).

Die Verfügbarkeit (Punkt-Verfügbarkeit) ist ein Maß für die Fähigkeit einer Betrachtungseinheit (Melder, Baugruppe, System, etc.), zu einem gegebenen Zeitpunkt funktionstüchtig zu sein. Sie wird als Wahrscheinlichkeit ausgedrückt, dass die Betrachtungseinheit zu einem bestimmten Zeitpunkt die geforderte Funktion unter den vorgegebenen Arbeitsbedingungen ausführt.

Die Berechnung der Verfügbarkeit basiert auf statistischen Größen. Die Instandhaltbarkeit kann nicht exakt berechnet werden, weil menschliche Faktoren die Reparaturzeit einer Betrachtungseinheit wesentlich beeinflussen (Schema-, Anlagenkenntnisse, Ersatzteile, Motivation, Schulung, etc.). Wenn die menschlichen Faktoren unberücksichtigt bleiben, kann die Verfügbarkeit mit folgender Formel berechnet werden: PA = MTTF / (MTTF + MTTR)

Es bedeuten:

  • PA: Point-Availability, Punkt-Verfügbarkeit oder einfach Verfügbarkeit
  • MTTF: Mean Time To Failure, Mittelwert der ausfallfreien Arbeitszeit einer Betrachtungseinheit bei nicht konstanter Ausfallrate
  • MTTR: Mean Time To Repair, Mittelwert der Reparaturzeit einer Betrachtungseinheit
  • MTBF: Mean Time Between Failure, Mittelwert der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Ausfällen, ist nur für Betrachtungseinheiten mit konstanter Ausfallrate zu verwenden.

Ob für Abschätzungen und Vorgaben mit dem Faktor MTTF oder MTBF gerechnet wird, ist nicht von Bedeutung, weil im praktischen Fall die Verfügbarkeit (bei guten Systemen) im Wesentlichen von der Größe MTTF bestimmt wird. Der Einfluss der Wartungsorganisation im weitesten Sinne auf die Größe von MTTR kann nicht mathematisch exakt bestimmt werden.

Eine hohe Verfügbarkeit PA wird erreicht, wenn der Wert von MTTF groß und der Wert von MTTR klein ist. Ein hoher Wert von MTTF wird erreicht, wenn die Betrachtungseinheit selten ausfällt, was einer kleinen Ausfallrate entspricht. Ein kleiner Wert von MTTR wird erreicht, wenn eine ausgefallene Betrachtungseinheit rasch repariert wird.

Für eine Betrachtungseinheit (Alarmsystem) soll die MTTF ein Jahr (8760 Stunden) betragen. Wenn die MTTR einen Tag (8 Stunden) beträgt ergibt sich eine Verfügbarkeit PA = MTTF /( MTTF + MTTR)= 8760 /(8760 + 8) = 0,999.

Wenn aber die Betrachtungseinheit alle drei Monate ausfällt und die Reparaturzeit gleich lang ist, reduziert sich die Verfügbarkeit PA auf 0,996.

Wenn beim zweiten Beispiel die gleiche Verfügbarkeit erreicht werden sollte wie im Beispiel 1, müsste die Reparaturzeit drastisch verkürzt werden. MTTR = MTTF (1PA) / PA = 2190 (10,999) / 0,999 = 2,2 Stunden.

Stationäre Verfügbarkeit ist die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen dividiert durch die Summe aus mittlerer Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen und mittlerer Störungsdauer (DIN 40041 Zuverlässigkeit; Begriffe).

Siehe auch




Diese Seite wurde zuletzt am 15. April 2011 um 12:44 Uhr von Oliver Wege geändert.

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