Reliability and Safety - Zuverlässigkeit und Sicherheit

Index

References/Literaturhinweise

Description of properties which the system should have. Intended function₁.

Beschreibung von Eigenschaften, die das System haben soll. Beabsichtigte Funktion₁.

Loss of the ability of a system to fulfill the required function₁ whilst maintaining specified conditions. Applies only to hardware, i.e. to objects which can in principle be produced manifold according to one pattern and which can change their physical condition and therefore (at different time) fail. The event "failure" marks the time point of the transition from correctness to defect. Refer also to malfunction.

Verlust der Fähigkeit eines Systems, bei Einhaltung spezifizierter Bedingungen die geforderte Funktion₁ zu erfüllen. Bezieht sich nur auf Hardware, also auf Objekte, die grundsätzlich in mehreren Exemplaren nach einem Muster hergestellt werden können und die ihre körperliche Beschaffenheit ändern und somit (zu unterschiedlichen Zeiten) ausfallen können. Das Ereignis "Ausfall" markiert den Zeitpunkt des Übergangs von der Korrektheit zu einem Fehler₂. (In diesem Sinne werden die Begriffe in DIN 40 041, VDI 4001/2 und NTG 3004 verwendet). Siehe auch unter Versagen.

Absolute value of the derivative of the natural logarithm of the survival probability (relative to the failure₂). For an exponentially distributed life time the failure rate is equal to the reciprocal of the mean life time.

Betrag der Ableitung des natürlichen Logarithmus der Überlebenswahrscheinlichkeit (bezogen auf den Ausfall). Bei exponentialverteilter Lebensdauer ist die Ausfallrate gleich dem Kehrwert der mittleren Lebensdauer.

Violation of the specification by the operator.

More general: An avoidable increase of risk caused by the operator (Grams, 1998).

Ein bedienerseitiger Verstoß gegen die Spezifikation.

Allgemeiner: Eine vermeidbare Risikoerhöhung durch den Bediener (Grams, 1998).

A system is considered to be well-tried if it has been in operation in numerous different applications, over an adequate time period and without significant alteration, and if during this time no, or only negligible, faults were found.

Als betriebsbewährt (auch: erprobt) gilt eine Betrachtungseinheit dann, wenn sie im wesentlichen unverändert über einen ausreichenden Zeitraum in zahlreichen verschiedenen Anwendungen betrieben wurde und dabei keine oder nur unwesentliche Fehler₃ festgestellt wurden (DIN V VDE 0801).

Nonconformity. Refer also to correctness.

Fehler₂. Siehe auch Korrektheit.

A system S whose function₁ is deterministic, i.e. a function in the mathematical sense (function₂). In this case there is a precise output datum y to every permissible input datum x and the notation y = S(x) is used.

Ein System S, dessen Funktion₁ deterministisch, also eine Funktion im mathematischen Sinn ist (Funktion₂). In diesem Fall gibt es zu jedem zulässigen Eingabedatum x genau ein Ausgabedatum y und man schreibt y = S(x)

Dissimilar technical means for achieving useful redundancy (e.g. other physical principles, other ways of solving the same task etc.).

Ungleichartige technische Mittel zur Erreichung nützlicher Redundanz (z.B. andere physikalische Prinzipien, andere Lösungswege der gleichen Aufgabe usw.), (NTG 3004).

A fault which is due to inadequate hardware or software design.

Ein auf fehlerhaften Hardware- bzw. Software-Entwurf zurückgehender Fehler₃.

Sicherheitsgerichtete Fehlerauswirkung. Anwendbar auf technische Anlagen, die einen eindeutigen sicheren Zustand (energielos, ruhend usw.) besitzen. Im Fehlerfall wird die Anlage durch die Steuerungseinrichtung in diesen gesicherten Zustand überführt (VDI/VDE 3541/3).

Discrepancy between a computed, observed or measured (output) value and the true, specified or theoretical correct value due to a nonconformity or interference. Similar to malfunction.

Abweichung zwischen dem berechneten, beobachteten oder gemessenen Wert (einer Ausgangsgröße) und dem wahren, spezifizierten oder theoretisch richtigen Wert aufgrund eines Fehlers₂ oder einer Störung₁. Ähnlich Versagen.

Non compliance with the specification. Incorrectness, defect. Causes: failure₂ or fault.

Nichterfüllung der Spezifikation (DIN 55 350/11, NTG 3004). Unkorrektheit, Defekt. Ursachen: Ausfall oder Fehler₃.

In DIN 55 350/11 wird zwischen Fehler (nonconformity) und Mangel (defect) unterschieden; nur letzterer geht stets mit einer Beeinträchtigung der Verwendbarkeit einher (siehe auch § 459 BGB).

Deviation of the actual design and construction of the system (wiring, dimensioning, programming etc.) from that required to meet the specification. Design, programming or manufacturing faults. Possible cause: human error.

Abweichung der tatsächlichen von der für die Erfüllung der Spezifikation erforderlichen konstruktiven und fertigungstechnischen Ausführung des Systems (Verdrahtung, Dimensionierung, Programmierung usw.). Entwurfs-, Programmier- oder Fertigungsfehler. Mögliche Ursache: Fehler₄.

Human action with unwanted result. Mistake or slip.

Menschliche Handlung mit unerwünschtem Ergebnis. Irrtum oder Schnitzer.

Prevention of the consequences of a nonconformity in a subsystem such that the contiuous fulfillment of the functioning of the complete system is granted.

Verhinderung der Auswirkung eines Fehlers₂ in einem Subsystem, so dass die ununterbrochene Erfüllung der Funktion₁ des Gesamtsystems ermöglicht wird.

Ability of a system to meet its specification even with a limited number of faulty subsystems.

Fähigkeit eines Systems, auch mit einer begrenzten Zahl fehlerhafter Subsysteme seine Spezifikation zu erfüllen.

Incorrectness probability

Unkorrektheitswahrscheinlichkeit

Explanation: (x, y) Î S if and only if output y is a possible response of the system to the permissible input x.

The variables x and y can be (time-dependent) vectors, and also time functions with any value range are permissible in principle. The input and output variables are meant to comprise all data needed to describe the interactions of the system with its environment.

Erläuterung: Es ist (x, y) Î S genau dann, wenn y eine mögliche Antwort des Systems auf die zulässige Eingabe x ist.

Die Größen x und y können (zeitabhängige) Vektoren sein, aber auch Zeitfunktionen mit beliebigem Wertebereich sind grundsätzlich zugelassen. Die Ein-/Ausgabevariablen sollen alle notwendigen Daten zur Beschreibung der Interaktion des Systems mit seiner Umgebung enthalten.

Function in the narrower (mathematical) sense. Deterministic relation. A relation F is deterministic if from (x, y₁) Î F and (x, y₂) Î F we get y₁ = y₂. In this case the normal notation is y = F(x).

Funktion im engeren (mathematischen) Sinn. Rechtseindeutige Relation. Eine Relation F ist rechtseindeutig, wenn aus (x, y₁) Î  F und (x, y₂) Î F folgt, dass y₁ = y₂. In diesem Fall schreibt man üblicherweise y = F(x).

Specification of the normal function of the system in contrast to the safety specification.

Spezifikation der normalen Funktion₁ im Unterschied zur Sicherheitsspezifikation.

Suitability of a unit to fulfill a required function under specified application conditions. Correctness.

Eignung einer Einheit, eine geforderte Funktion unter vorgegebenen Anwendungsbedingungen zu erfüllen (DIN 40 041). Korrektheit.

Drohender Schaden (ohne Rücksicht auf Höhe und Häufigkeit, Bedeutung wie beispielsweise in §§ 446, 447 und 694 BGB).

Situation in which the risk is greater than the maximum acceptable risk. Complementary to safety.

Sachlage, bei der das Risiko (VDI/VDE 3542, Blatt 2) größer als das Grenzrisiko ist, wobei unter Grenzrisiko das größte noch vertretbare Risiko verstanden wird (DIN VDE 31 000, Teil 2). Komplementär zu Sicherheit.

Siehe Produkthaftung.

Inductive logic.

Induktive Logik.

Refer to logical probability.

Siehe logische Wahrscheinlichkeit.

Fulfillment of specification R. Agreement between realized and specified function₁. In working order.

A system with function S is correct if and only if the following is true: for each input value xÎ dom(R) there is an output value y, and from (x, y) Î S and x Î dom(R) follows (x, y) Î  R.

Erfüllung der Spezifikation R. Übereinstimmung zwischen realisierter und spezifizierter Funktion₁. Funktionsfähigkeit.

Ein System mit der Funktion S ist genau dann korrekt, wenn es für jedes x Î dom(R) einen Ausgabewert y liefert, und wenn für alle (x, y) Î S mit x Î dom(R) gilt, dass (x, y) Î  R.

(Linger, Mills, Witt, 1979; Mili, 1990)

Verification.

Verifikation.

(Logical) probability of correctness (of a complex system). That is: k is equal to the probability of the proposition "The system produces the correct results (output) for all permissible demands (input)".

(Logische) Wahrscheinlichkeit der Korrektheit (eines komplexen Systems). D.h.: k ist gleich der Wahrscheinlichkeit des Satzes "Für alle zulässigen Beanspruchungen (Eingaben) liefert das System richtige Ergebnisse (Ausgaben)".

The time period from the start of use up to failure₂.

Die Zeitspanne vom Anwendungsbeginn bis zum Ausfall (DIN 40 041, VDI/VDE 3542/2).

A measure of probability in the sense of inductive logic, defined for sentences (expressions) of a language. In contrast to the statistical interpretation of probability.

Ein für Sätze (Ausdrücke) eines Sprachsystems definiertes Wahrscheinlichkeitsmaß im Sinne der induktiven Logik (Carnap/Stegmüller, 1959). Im Gegensatz dazu steht die statistische Interpretation der Wahrscheinlichkeit.

Ersatzpflicht des Herstellers für Personen- und Sachschäden, die Verbrauchern durch fehlerhafte Produkte entstehen (Gesetz vom 1.1.1990). Hersteller müssen unabhänggig von eingener Schuld haften, sofern ihre Produkte fehlerhaft und die Fehler nach dem Stand von Wissenschaft und Technik erkennbar waren (Gefährdungshaftung).

Fault which arises when transforming the specification into the program.

Fehler₃, der bei der Umsetzung der Spezifikation in das Programm entsteht (NTG 3004).

Die Gesamtheit der Merkmale und Merkmalswerte einer Einheit (Produkt, Dienstleistung, Tätigkeit, Organisation) bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen (DIN 55350). Qualitätsmerkmale von Produkten sind: Funktionsfähigkeit, Brauchbarkeit (Bedienbarkeit), Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Instandhaltbarkeit, Sicherheit, Umweltverträglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Schönheit. Ein wichtiger Maßstab der Qualität ist die Kundenzufriedenheit.

Management zur Qualitätssicherung. Unternehmen des produzierenden Gewerbes können ihr QM-System nach DIN EN ISO 9000 (1987) zertifizieren lassen. Andere Bereiche ziehen nach. Wird auch für den Hochschulbereich diskutiert.

Eine Managementmethode, die Qualität in den Mittelpunkt einer Organisation stellt (DIN EN ISO 8402, 1995). Wichtige Ziele: Kundenzufriedenheit, langfristiger Geschäftserfolg, Zufriedenheit des Personals auf allen Ebenen der Organisation, Nutzen für die Gesellschaft (in dieser Rangfolge). Siehe auch. Qualitätssicherung und Qualitäts-Management.

Alle geplanten und systematischen Tätigkeiten innerhalb des QM-Systems, um ein ausreichendes zu Vertrauen schaffen, dass eine Einheit die Qualitätsforderung erfüllen wird.

Qualitäts-Management.

The presence of more functionally-ready technical means than required for the intended function₁ of a system.

Funktionsbereites Vorhandensein von mehr als für die vorgesehene Funktion₁ notwendigen technischen Mitteln (NTG 3004).

Expected value of cost or damage

Schadenserwartungswert.

Expected value of subjective cost or damage

Erwartungswert des subjektiven Schadens.

The term is not clear. How robustness is to be measured is open to debate, because specified robustness is in itself a contradiction.

Der Begriff ist unscharf. Es bleibt offen, woran Robustheit zu messen ist, denn: spezifizierte Robustheit ist ein Widerspruch in sich.

Absence of danger. Is sought or achieved by the fulfillment of safety-related correctness and reliability requirements. Refer also to safety specification, danger.

Abwesenheit von Gefahr (DIN VDE 31 000/2). Wird durch die Erfüllung sicherheitsbezogener Korrektheits- und Zuverlässigkeitsforderungen angestrebt bzw. erreicht (VDI 3542/1). Siehe auch Sicherheitsspezifikation, Gefahr₂.

Correctness relative to the safety specification.

Korrektheit, bezogen auf die Sicherheitsspezifikation.

Correctness probability relative to the safety specification.

Korrektheitswahrscheinlichkeit, bezogen auf die Sicherheitsspezifikation.

Safety specification.

Sicherheitsspezifikation.

Probability of malfunction relative to the safety specification.

Versagenswahrscheinlichkeit, bezogen auf die Sicherheitsspezifikation.

Nonconformity of a system relative to the safety specification.

Fehler₂ eines Systems bezogen auf die Sicherheitsspezifikation (Präzisierung von VDI/VDE 3542, Blatt 2).

Safety specification R¢

Super set of specification R, i.e. the safety specification at least allows the input data sets of the specification and the associated result data sets. The safety specification is to be configured so that if complied with danger is precluded.

Obermenge der Spezifikation R, d.h.: Die Sicherheitsspezifikation lässt wenigstens die Eingabedatensätze der Spezifikation und die zugehörigen Ergebnisdatensätze zu. Die Sicherheitsspezifikation ist so zu gestalten, dass bei deren Einhaltung Gefahr ausgeschlossen ist. Bei Verletzung der Sicherheitsspezifikation kann es zu sicherheitsbezogenen Fehlfunktionen kommen (VDI/VDE 3542, Blatt 1).

Precise (formal if possible) description of an object within the scope of the task. By this an input-output relation R is defined, i. e. the set of all pairs (x, y) of permissible input (x) and output (y) values.

Refer also to: correctness, functional specification, safety specification.

Genaue (möglichst formale) Beschreibung eines Objekts im Sinne der Aufgabenstellung. Dadurch wird eine Ein-Ausgaberelation R definiert, das ist die Menge aller zulässigen Paare (x, y) von Eingabe- (x) und Ausgabewerten (y).

Siehe auch: Korrektheit, funktionale Spezifikation, Sicherheitsspezifikation.

Deviation between the properties laid down in the requirements and a specification. Refer to validation.

Abweichung zwischen den in den Anforderungen festgelegten Eigenschaften und der Spezifikation. Siehe Validation.

A probability term based on the relative frequencies.

Auf den relativen Häufigkeiten basierender Wahrscheinlichkeitsbegriff.

(Transient) impairment of a function₁. Error due to transient effects (electromagnetic influence, radiation and similar).

(Vorübergehende) Beeinträchtigung einer Funktion₁. Fehler₁ aufgrund vorübergehender Einflüsse (elektromagnetische Beeinflussung, Strahlung und dergleichen)

The absence of, or the faulty or incomplete fulfillment of a required function₁. Approximately equivalent to error.

Fehlende, fehlerhafte oder unvollständige Erfüllung einer geforderten Funktion₁ (DIN 40 041). Etwa gleichbedeutend mit Fehler₁.

Check whether a deterministic system S responds correctly to all data of a subset T of the set of the input data X. The test is passed (negative) if and only if R(x, S(x)) is true for all x Î T. A test is considered complete where T = dom (R). If a complete test is passed successfully by a deterministic system then its correctness is proven.

Überprüfung, ob ein deterministisches System S auf sämtliche Daten einer Teilmenge T der Menge der Eingabedaten X korrekt antwortet. Der Test ist genau dann bestanden (negativ), wenn R(x, S(x)) für alle x Î T gilt. Ein Test heißt vollständig, wenn T = dom(R). Ein deterministisches System ist korrekt, wenn es einen vollständigen Test besteht.

Siehe unter: Qualitäts-Management, umfassendes.

Reliability function Z(t) in the case of a of failure₂ instead of malfunction (failure₁).

Zuverlässigkeitsfunktion Z(t) für den Fall, dass anstelle des Ereignisses Versagen der Ausfall gewählt wird. Siehe auch Zuverlässigkeitsfunktion, Ausfallrate, Versagensrate.

Complement of correctness probability: u = 1 - k.

Komplement zu eins der Korrektheitswahrscheinlichkeit: u = 1 - k. Auch: Fehlerwahrscheinlichkeit.

The proof that a system satisfies the requirements.

Der Nachweis, dass ein System den Anforderungen genügt.

Check that the specification meets the requirements. If V is the relationship of a required property, then it is to be proved that dom(V) is contained in dom(R) and that for all (x, y) Î R where x Î dom(V) it follows that (x, y) Î V.

Überprüfung, ob die Spezifikation den Anforderungen genügt. Wenn V die Relation einer geforderten Eigenschaft ist, dann ist nachzuweisen, dass dom(V) in dom(R) enthalten ist und dass für alle (x, y) Î R mit x Î dom(V) folgt, dass (x, y) Î V.

Probability of a correct function₁ within the meaning of reliability.

Wahrscheinlichkeit für korrekte Funktion₁ im Sinne der Zuverlässigkeit₁ (DIN 40 041, VDI/VDE 3542/2).

Proof that a object meets the specification. Proof of correctness.

Nachweis, dass ein Objekt die Spezifikation erfüllt (NTG 3004). Nachweis der Korrektheit; Korrektheitsbeweis.

Zuverlässigkeit₂.

Behaviour of an object not fitting with the specification. Occurence of an error. Malfunction.

Verhalten, das nicht der Spezifikation entspricht. Auftreten eines Fehlers₁ (DIN 40 041, NTG 3004 und VDI 4004/2).

Failure₁.

The mean time between malfunctions. Refer to survival probability.

Versagensabstand, mittlerer ~

Mittlerer Abstand des Versagens (Software). Siehe Überlebenswahrscheinlichkeit.

Malfunction rate l(t)

Natural logarithm of the reliability function prefixed by minus: l(t) = -d ln(Z(t))/dt.

In special cases equal to the reciprocal of the mean time between malfunctions.

Versagensrate l(t)

Ableitung des natürlichen Logarithmus der Zuverlässigkeitsfunktion mit negativem Vorzeichen:

l(t) = -d ln(Z(t))/dt.

In Spezialfällen gleich dem Kehrwert des mittleren Versagensabstands.

The logical probability that a system (or program) S and a demand (input data set) x is present such that the system does not behave in accordance with the specification (incorrect result of calculation). Degree of correctness of a complex system or program.

Die logische Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein System (bzw. ein Programm) S und ein Beanspruchungsfall (Eingabedatensatz) x vorliegen derart, dass das System sich nicht spezifikationsgemäß verhält (das Berechnungsresultat falsch ist). Grad der Korrektheit eines komplexen Systems oder Programms.

Malfunction probability associated with input x.

Versagenswahrscheinlichkeit für einen festen Eingabewert x.

Refer to logical probability and statistical probability.

Siehe logische Wahrscheinlichkeit und statistische Wahrscheinlichkeit.

Used in place of life time when assessing dependability.

Tritt bei der Verlässlichkeitsbewertung an die Stelle der Lebensdauer.

Ability of a system to operate correctly for a given time. This assumes that the system is correct at the start of use and only failures can lead to incorrectness. Characteristics: Reliability function and derivatives.

Fähigkeit eines Systems, für eine gegebene Zeit korrekt zu arbeiten. Dabei wird vorausgesetzt, dass das System zu Anwendungsbeginn korrekt ist und nur Ausfälle zur Unkorrektheit führen können. Kenngrößen: Überlebenswahrscheinlichkeit und daraus abgeleitete

Degree of confidence which appears justified on the basis of low malfunction probability, great correctness probability or low failure- or malfunction rate.

Grad des Vertrauens, das aufgrund geringer Versagenswahrscheinlichkeit, großer Korrektheitswahrscheinlichkeit oder geringer Ausfall- bzw. Versagensrate gerechtfertigt erscheint. Auch: Verlässlichkeit.

The reliability function is equal to the probability that no error (malfunction) will occur within the time interval from 0 up to t.

Z(t) = exp(-t/T) in the case of an exponentially distributed time to malfunction. The parameter T is equal to the mean time to malfunction. See also: malfunction rate, survival probability, failure rate, availability.

Die Zuverlässigkeitsfunktion ist gleich der Wahrscheinlichkeit dafür, dass das System im Zeitintervall von 0 bis zur Zeit t nicht versagen wird.

Bei exponentialverteilter Zeit ist Z(t) = exp(-t/T). Der Parameter T dieser Verteilung ist gleich der mittleren Zeit bis zum Versagen. Siehe auch: Versagensrate, Überlebenswahrscheinlichkeit, Ausfallrate, Verfügbarkeit.