IEC 62059-41:2006

Electricity metering equipment - Dependability - Part 41: Reliability prediction

provide a tool for predicting the failure rate of electricity metering equipment using the parts stress method. It also provides an overview of reliability analysis and prediction methods. is applicable to all types of static metering equipment for energy measurement and load control.

Equipements de comptage de l'électricité - Sûreté de fonctionnement - Partie 41: Prévision de fiabilité

à tous les types d'appareils de comptage statiques pour la mesure de l'énergie et la commande des charges. fournit un outil de prévision du taux de défaillance des appareils de comptage d'électricité en utilisant la méthode de contrainte des composants. Elle fournit également un aperçu des méthodes d'analyse et de prévision de la fiabilité.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 14-Mar-2006
• ICS: 91.140.50 - Electricity supply systems
• Technical Committee: TC 13 - Electrical energy measurement and control
• Drafting Committee: WG 13 - TC 13/WG 13
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 15-Mar-2006
• Completion Date: 15-Mar-2006

Overview

IEC 62059-41:2006 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) focusing on the dependability of electricity metering equipment. Specifically, Part 41 of this series addresses reliability prediction for static electricity meters used for energy measurement and load control. This standard provides a comprehensive tool utilizing the parts stress method to predict failure rates in metering equipment. Reliability estimation as outlined in this document is critical for ensuring operational continuity, safety, and long service life of electricity meters.

Key Topics

• Scope: Applicable to all types of static electricity metering devices, the standard offers a systematic approach to estimating component failure rates and overall meter reliability.
• Parts Stress Method: The core of IEC 62059-41 involves analyzing components under stress conditions such as electrical, thermal, and mechanical to forecast their failure rates accurately.
• Reliability Analysis Methods: The standard includes an overview and comparison of various reliability prediction and analysis techniques, positioning the parts stress method as a primary tool.
• Component Lifetime Data: Provides guidance on using failure rate data and stress models applicable to electronic components within metering systems.
• Procedural Flow: Detailed methodology including steps from data collection, stress evaluation, prediction calculation, to presentation of results.
• Other Dependability Considerations: Addresses factors beyond failure rate prediction, such as environmental influences and degradable components affecting meter dependability.
• Standard Structure: Includes normative annexes with procedural flowcharts and informative annexes summarizing alternate reliability prediction approaches.

Applications

IEC 62059-41:2006 is designed for manufacturers, designers, and testers of electricity metering equipment seeking to improve product reliability and predict performance in real operational conditions. It helps in the following practical areas:

• Product Development: Engineers can apply the parts stress method early in the design phase to select components with reliable performance under expected stress levels.
• Quality Assurance: Manufacturers can estimate the failure rates before production, optimizing quality control procedures and minimizing warranty costs.
• Maintenance Planning: Utility companies and service providers can assess the expected reliability of installed meters, informing maintenance schedules and replacement strategies.
• Regulatory Compliance: Ensures metering devices meet international dependability standards, promoting consistent energy measurement and customer trust.
• Risk Management: Helps identify potential points of failure in static metering equipment to mitigate risks and enhance safety.

Related Standards

IEC 62059-41 is part of a larger IEC 62059 series on electricity metering equipment dependability:

• IEC 62059-11: Covers general concepts of dependability in electricity metering.
• IEC 62059-21: Focuses on the collection of field data regarding meter dependability to support analysis and improvement.
• Other IEC standards: These relate to static meter design, testing, environmental requirements, and electromagnetic compatibility, complementing reliability processes.

Summary

IEC 62059-41:2006 provides a vital framework for reliability prediction in electricity metering equipment using the parts stress method. This enhances understanding of component failure mechanisms under operational stresses, enabling stakeholders to design, manufacture, and manage meters with assured dependability. Implementing this standard supports energy efficiency, regulatory compliance, and optimal lifecycle management in the electricity metering industry.

Keywords: IEC 62059-41, electricity metering equipment, reliability prediction, parts stress method, failure rate, static meters, dependability standard, energy measurement, load control, meter reliability.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
62059-41
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2006-03
Equipements de comptage de l'électricité –
Sûreté de fonctionnement –
Partie 41:
Prévision de fiabilité
Electricity metering equipment –
Dependability –
Part 41:
Reliability prediction
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62059-41:2006
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critères, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
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(www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo- (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available
nible par courrier électronique. Veuillez prendre by email. Please contact the Customer Service
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
62059-41
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2006-03
Equipements de comptage de l'électricité –
Sûreté de fonctionnement –
Partie 41:
Prévision de fiabilité
Electricity metering equipment –
Dependability –
Part 41:
Reliability prediction
 IEC 2006 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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S
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 62059-41  CEI:2006
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4
INTRODUCTION.8

1 Domaine d’application .10
2 Références normatives.10
3 Termes, définitions et abréviations .10
4 Informations générales .18
5 Méthodes d'analyse de fiabilité.20
6 Prévision de fiabilité en utilisant la méthode de contrainte des composants.22
6.1 Vue d'ensemble.22
6.2 Valeur du taux de défaillance d'un composant .24
6.3 Modèles de contraintes .24
6.4 Prévision du taux de défaillance utilisant la méthode de contrainte des
composants.26
6.5 Etapes du processus de prévision du taux de défaillance .26
6.6 Présentation des résultats .28
7 Autres considérations sur la sûreté de fonctionnement .28
8 Durée de vie des composants dégradables .30

Annexe A (normative) Prévision de fiabilité – Diagramme de la procédure .32
Annexe B (informative) Aperçu des autres méthodes d'analyse et de prévision de la
fiabilité.34

Bibliographie.42

62059-41  IEC:2006 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5
INTRODUCTION.9

1 Scope.11
2 Normative references .11
3 Terms, definitions and abbreviations .11
4 General information.19
5 Reliability analysis methods .21
6 Reliability prediction using the parts stress method .23
6.1 Overview .23
6.2 Component failure rate data .25
6.3 Stress models .25
6.4 Failure rate prediction using the parts stress method.27
6.5 Phases of the failure rate prediction process .27
6.6 Presentation of results .29
7 Other dependability considerations.29
8 Life time of life limited components.31

Annex A (normative) Reliability prediction – Procedural flow.33
Annex B (informative) Overview of other reliability analysis and prediction methods .35

Bibliography.43

– 4 – 62059-41  CEI:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
_______________
EQUIPEMENTS DE COMPTAGE DE L'ÉLECTRICITÉ –
SÛRETÉ DE FONCTIONNEMENT –
Partie 41: Prévision de fiabilité

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 62059-41 a été établie par le comité d’études 13 de la CEI:
Equipements de mesure de l’énergie électrique et de commande des charges.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
13/1348/FDIS 13/1359/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.

62059-41  IEC:2006 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ELECTRICITY METERING EQUIPMENT –
DEPENDABILITY –
Part 41: Reliability prediction

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 62059-41 has been prepared by Technical Committee 13:
Equipment for electrical energy measurement and load control.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
13/1348/FDIS 13/1359/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.

– 6 – 62059-41  CEI:2006
La CEI 62059 est composée des parties suivantes, sous le titre général Equipements de
comptage de l’électricité – Sûreté de fonctionnement:
Partie 11: Concepts généraux
Partie 21: Collecte des données de sûreté de fonctionnement des compteurs à partir du
terrain
Partie 41: Prévision de fiabilité
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
62059-41  IEC:2006 – 7 –
IEC 62059 consists of the following parts, under the general title Electricity metering
equipment – Dependability:
Part 11: General concepts
Part 21: Collection of meter dependability data from the field
Part 41: Reliability prediction
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed,
• withdrawn,
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 8 – 62059-41  CEI:2006
INTRODUCTION
L’objectif principal de la présente norme est de fournir un outil de prévision du taux de
défaillance des appareils de comptage de l’électricité en utilisant la méthode de contrainte
des composants. Elle fournit également un aperçu des méthodes d'analyse et de prévision de
la fiabilité.
Le résultat de la prévision peut être utilisé dans la phase de conception pour soutenir les
décisions de conception, par rapport à l’homologation de type pour soutenir les décisions
concernant la période de certification, et dans la phase de fonctionnement pour déterminer la
performance de la maintenance nécessaire pour obtenir la disponibilité requise.

62059-41  IEC:2006 – 9 –
INTRODUCTION
The main objective is to provide a tool for predicting the failure rate of electricity metering
equipment using the parts stress method. It also provides an overview of reliability analysis
and prediction methods.
The result of the prediction can be used in the design phase to support design decisions, in
relation with type approval to support decisions concerning the certification period and in the
operation phase to determine the necessary maintenance performance to obtain the required
availability.
– 10 – 62059-41  CEI:2006
EQUIPEMENTS DE COMPTAGE DE L'ÉLECTRICITÉ –
SÛRETÉ DE FONCTIONNEMENT –
Partie 41: Prévision de fiabilité

1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 62059 s'applique à tous les types d'appareils de comptage
statiques pour la mesure de l'énergie et la commande des charges.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050(191):1990, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 191:
Sûreté de fonctionnement et qualité de service
Amendement 1(1999)
Amendement 2 (2002)
CEI 61709:1996, Composants électroniques – Fiabilité – Conditions de référence pour les
taux de défaillance et modèles d'influence des contraintes pour la conversion
CEI 62059-11:2002, Equipements de comptage de l'électricité – Sûreté de fonctionnement –
Partie 11: Concepts généraux
CEI 62059-21:2002, Equipements de comptage de l'électricité – Sûreté de fonctionnement –
Partie 21: Collecte des données de sûreté de fonctionnement des compteurs à partir du
terrain
3 Termes, définitions et abréviations
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et abréviations suivants
s'appliquent.
NOTE Seuls les termes relatifs à ce sujet et n'ayant pas déjà été définis dans la CEI 62059-11 sont définis.
3.1
essai accéléré
essai au cours duquel le niveau des contraintes appliquées à une entité est choisi au-delà du
niveau qui correspond aux conditions de référence en vue de réduire la durée nécessaire
pour observer les réponses de l'entité aux contraintes ou en vue d'accentuer ces réponses
pour une durée donnée
NOTE Pour être valable, un essai accéléré ne doit altérer ni les mécanismes de défaillance, ni les modes de
panne, ni leur fréquence relative.
[VEI 191-14-07]
62059-41  IEC:2006 – 11 –
ELECTRICITY METERING EQUIPMENT –
DEPENDABILITY –
Part 41: Reliability prediction

1 Scope
This part of IEC 62059-41 is applicable to all types of static metering equipment for energy
measurement and load control.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050-191:1990, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 191: Depend-
ability and quality of service
Amendment 1(1999)
Amendment 2 (2002)
IEC 61709:1996, Electronic components – Reliability – Reference conditions for failure rates
and stress models for conversion
IEC 62059-11:2002, Electricity metering equipment – Dependability – Part 11: General
concepts
IEC 62059-21:2002, Electricity metering equipment – Dependability – Part 21: Collection of
meter dependability data from the field
3 Terms, definitions and abbreviations
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
NOTE Only those terms relevant to the subject, which have not already been included in IEC 62059-11, are given
here.
3.1
accelerated test
test in which the applied stress level is chosen to exceed that stated in the reference
conditions in order to shorten the time duration required to observe the stress response of the
item, or to magnify the response in a given time duration
NOTE To be valid, an accelerated test shall not alter the basic fault modes and failure mechanisms, or their
relative prevalence.
[IEV 191-14-07]
– 12 – 62059-41  CEI:2006
3.2
délai administratif (pour la maintenance corrective)
ensemble des intervalles de temps pendant lesquels les opérations de maintenance
corrective ne peuvent pas être effectuées pour des raisons administratives sur une entité en
panne
[VEI 191-08-09]
3.3
défaillance par vieillissement, défaillance par usure
défaillance dont la probabilité d'occurrence augmente avec le temps, par suite de processus
inhérents à l'entité
[VEI 191-04-09]
3.4
période d'intensité constante de défaillance
période éventuelle dans la vie d'une entité réparée pendant laquelle l'intensité instantanée de
défaillance est approximativement constante
[VEI 191-10-08]
3.5
période de taux constant de défaillance
période éventuelle dans la vie d'une entité non réparée pendant laquelle le taux instantané de
défaillance est approximativement constant
[VEI 191-10-09]
3.6
équipement à prédire
ASP
appareils de comptage de l'électricité statiques pour lesquels la prévision de fiabilité est
réalisée
3.7
cause de défaillance
ensemble des circonstances associées à la conception, la fabrication ou l'emploi qui ont
entraîné une défaillance
[VEI 191-04-17]
3.8
facteur d'accélération de l'intensité de défaillance
rapport des nombres de défaillances de deux entités réparées identiques soumises à des
ensembles différents de contraintes, pendant des intervalles de temps de même durée
commençant au bout d'une même durée de fonctionnement dans les mêmes conditions
depuis la première mise en fonctionnement de chaque entité
[VEI 191-14-12]
3.9
taux (instantané) de défaillance
λ(t)
limite, si elle existe, du quotient de la probabilité conditionnelle pour que l'instant d'une
défaillance d'une entité non réparée soit compris dans un intervalle de temps donné, (t, t + Δt)
par la durée Δt de l'intervalle de temps, lorsque cette durée tend vers zéro, en supposant que
l'entité n'ait pas subi de défaillance avant le début de l'intervalle de temps

62059-41  IEC:2006 – 13 –
3.2
administrative delay (for corrective maintenance)
accumulated time during which an action of corrective maintenance on a faulty item is not
performed due to administrative reasons
[IEV 191-08-09]
3.3
ageing failure, wearout failure
failure whose probability of occurrence increases with the passage of time, as a result of
processes inherent in the item
[IEV 191-04-09]
3.4
constant failure intensity period
that period, if any, in the life of a repaired item during which the failure intensity is
approximately constant
[IEV 191-10-08]
3.5
constant failure rate period
that period, if any, in the life of a non-repaired item during which the failure rate is
approximately constant
[IEV 191-01-09]
3.6
equipment under prediction
EUP
static electricity metering equipment for which a reliability prediction is being made
3.7
failure cause
circumstances during design, manufacture or use which have led to a failure
[IEV 191-04-17]
3.8
failure intensity acceleration factor
in a time interval of given duration, whose beginning is specified by a fixed age of a repaired
item, ratio of the number of failures obtained under two different sets of stress conditions
[IEV 191-14-12]
3.9
(instantaneous) failure rate
λ(t)
limit, if it exists, of the quotient of the conditional probability that the instant of a failure of a
non-repaired item falls within a given time interval (t, t + Δt) and the duration of this time
interval, Δt, when Δt tends to zero, given that the item has not failed up to the beginning of the
time interval
– 14 – 62059-41  CEI:2006
NOTE 1 Le taux instantané de défaillance est donné par la formule:
1 F(t + Δt) − F(t) f (t)
λ(t) = lim =
Δt→0 Δt R(t) R(t)
où F(t) et f(t) sont respectivement la fonction de répartition et la densité de probabilité de l'instant de défaillance,
et où R(t) est la fonction de fiabilité, liée à la fiabilité R(t ,t ) par la relation R(t) =R(0,t).
1 2
NOTE 2 Une valeur estimée de taux instantané de défaillance est le quotient du rapport du nombre d'entités
ayant subi une défaillance pendant un intervalle de temps donné au nombre d'entités non défaillantes au début de
l'intervalle, par la durée de l'intervalle.
NOTE 3 En anglais, le taux instantané de défaillance est parfois appelé « hazard function ».
[VEI 191-12-02]
3.10
facteur d'accélération du taux de défaillance
rapport du taux instantané de défaillance en essai accéléré au taux instantané de défaillance
dans les conditions de l'essai de référence
NOTE Les deux valeurs de taux se rapportent à la même période de la vie des entités essayées.
[VEI 191-14-11]
3.11
panne
état d'une entité inapte à accomplir une fonction requise, à l’exclusion de l'inaptitude due à la
maintenance préventive ou à d'autres actions programmées ou bien due à un manque de
moyens extérieurs
NOTE 1 Une panne est souvent la conséquence d'une défaillance de l'entité elle-même, mais elle peut exister
sans défaillance préalable.
NOTE 2 Applicable pour le texte anglais seulement.
[VEI 191-05-01]
3.12
maintenance
combinaison de toutes les actions techniques et administratives, y compris les opérations de
surveillance, destinées à maintenir ou à remettre une entité dans un état lui permettant
d’accomplir une fonction requise
[VEI 191-07-01]
3.13
politique de maintenance
description des relations entre les échelons de maintenance, les niveaux d'intervention et les
niveaux de maintenance qui interviennent dans la maintenance d'une entité
[VEI 191-07-03]
3.14
temps de maintenance
intervalle de temps pendant lequel une opération de maintenance est effectuée sur une
entité, manuellement ou automatiquement, y compris les délais techniques et les délais
logistiques
NOTE La maintenance peut s'effectuer pendant que l'entité accomplit une fonction requise.
[VEI 191-08-01]
62059-41  IEC:2006 – 15 –
NOTE 1 The instantaneous failure rate is expressed by the formula:
1 F(t + Δt) − F(t) f (t)
λ(t) = lim =
Δt→0 Δt R(t) R(t)
where F(t) and f(t) are respectively the distribution function and the probability density of the failure instant, and
where R(t) is the reliability function, related to the reliability R(t ,t ) by R(t) =R(0,t).
1 2
NOTE 2 An estimated value of the instantaneous failure rate can be obtained by dividing the ratio of the number
of items which have failed during a given time interval to the number of non-failed items at the beginning of the
time interval, by the duration of the time interval.
NOTE 3 In English, the instantaneous failure rate is sometimes called "hazard function".
[IEV 191-12-02]
3.10
failure rate acceleration factor
ratio of the failure rate under accelerated testing conditions to the failure rate under stated
reference test conditions
NOTE Both failure rates refer to the same time period in the life of the tested items.
[IEV 191-14-11]
3.11
fault
state of an item characterized by inability to perform a required function, excluding the
inability during preventive maintenance or other planned actions, or due to lack of external
resources
NOTE 1 A fault is often the result of a failure of the item itself, but may exist without prior failure.
NOTE 2 In English, the term “fault” is also used in the field of electric power systems with the meaning as given in
604-02-01: then the corresponding term in French is “défaut”.
[IEV 191-05-01]
3.12
maintenance
combination of all technical and administrative actions, including supervision actions,
intended to retain an item in, or restore it to, a state in which it can perform a required
function
[IEV 191-07-01]
3.13
maintenance policy
description of the interrelationship between the maintenance echelons, the indenture levels
and the levels of maintenance to be applied for the maintenance of an item
[IEV 191-07-03]
3.14
maintenance time
time interval during which a maintenance action is performed on an item either manually or
automatically, including technical delays and logistic delays
NOTE Maintenance may be carried out while the item is performing a required function.
[IEV 191-08-01]
– 16 – 62059-41  CEI:2006
3.15
durée moyenne de réparation
MRT (en anglais mean repair time)
espérance mathématique de la durée du temps de réparation
[VEI 191-13-05]
3.16
moyenne de temps de bon fonctionnement
MTBF (en anglais mean operating time between failures)
espérance mathématique de la durée de bon fonctionnement
[VEI 191-12-09]
3.17
durée moyenne de fonctionnement avant défaillance
MTTF (en anglais mean time to failure)
espérance mathématique de la durée de fonctionnement avant défaillance
[VEI 191-12-07]
3.18
temps de fonctionnement
intervalle de temps pendant lequel une entité est en état de fonctionnement
[VEI 191-09-01]
3.19
prédiction/prévision
opération ayant pour but le calcul de la valeur prévue d'une grandeur
NOTE Les termes “prédiction” et "prévision" désignent aussi la valeur prévue d'une grandeur.
[VEI 191-16-01]
3.20
redondance (de moyens)
existence, dans une entité, de plus d'un moyen pour accomplir une fonction requise
[VEI 191-15-01]
3.21
données de référence; valeur de référence
valeur qui, par accord général, peut être utilisée pour des prévisions ou des comparaisons
avec des valeurs observées
[VEI 191-14-18]
3.22
modèle de fiabilité
modèle mathématique destiné à la prévision ou à l'estimation des caractéristiques de fiabilité
d'une entité
[VEI 191-16-02]
62059-41  IEC:2006 – 17 –
3.15
mean repair time
MRT
expectation of the repair time
[IEV 191-13-05]
3.16
mean operating time between failures
MTBF
expectation of the operating time between failures
[IEV 191-12-09]
3.17
mean time to failure
MTTF
expectation of the time to failure
[IEV 191-12-07]
3.18
operating time
time interval during which an item is in an operating state
[IEV 191-09-01]
3.19
prediction
process of computation used to obtain the predicted value(s) of a quantity
NOTE The term “prediction” may also be used to denote the predicted value(s) of a quantity.
[IEV 191-16-01]
3.20
redundancy
in an item, existence of more than one means for performing a required function
[IEV 191-15-01]
3.21
reference data
data which, by general agreement, may be used as a standard or as a basis for prediction
and/or comparison with observed data
[IEV 191-14-18]
3.22
reliability model
mathematical model used for prediction or estimation of reliability performance measures of
an item
[IEV 191-16-02]
– 18 – 62059-41  CEI:2006
3.23
taux (instantané) de réparation/densité (instantanée) de réparation
µ(t))
limite, si elle existe, du quotient de la probabilité conditionnelle d'achèvement d'une opération
de maintenance corrective pendant un intervalle de temps donné, (t, t +Δt), par la durée Δt de
l'intervalle de temps, lorsque Δt tend vers 0, en supposant que l'opération soit en cours au
début de l'intervalle de temps
[VEI 191-13-02]
3.24
temps de réparation
partie du temps de maintenance corrective active pendant laquelle des opérations de
réparation sont effectuées sur une entité
[VEI 191-08-16]
3.25
fonction requise
fonction ou ensemble de fonctions d'une entité dont l'accomplissement est considéré comme
nécessaire pour la fourniture d'un service donné
[VEI 191-01-05]
3.26
disponibilité en régime établi
moyenne, en régime établi, de la disponibilité instantanée sur un intervalle de temps donné
NOTE Dans certaines conditions, par exemple un taux de défaillance et un taux de réparation constants, la
disponibilité en régime établi peut être exprimée par le rapport du temps moyen de disponibilité à la somme des
temps moyens de disponibilité et d'indisponibilité. Dans ces conditions, la disponibilité en régime établi est
identique à la disponibilité asymptotique et on emploie plus simplement le terme "disponibilité".
[VEI 191-11-06]
3.27
modèle de contraintes
modèle mathématique qui décrit l'influence des contraintes appliquées à une entité sur les
caractéristiques de fiabilité et d’autres propriétés de l'entité
[VEI 191-16-10]
4 Informations générales
Les méthodes de prévision de fiabilité sont utilisées pour déterminer la probabilité pour que,
pendant un certain intervalle de temps, un ASP fonctionne normalement, ou soit hors service
ou en procédure de maintenance. Les résultats de ces méthodes de prévision peuvent
également donner les pourcentages d'appareils dans une population donnée qui
fonctionnement correctement, sont en panne ou en réparation et les durées moyennes de ces
intervalles.
La prévision de fiabilité est un procédé statistique décrivant le futur, et elle est basée sur des
informations fournies par le passé. Le résultat est donc toujours une probabilité de certaines
variables. Pour réaliser des prévisions de fiabilité, une connaissance détaillée du système et
des données de fiabilité sur les composants sont nécessaires.
Il est important de distinguer les entités réparables et non réparables parce que les variables
qui les caractérisent sont assez différentes, bien qu'il y ait une relation entre ces variables.

62059-41  IEC:2006 – 19 –
3.23
(instantaneous) repair rate
µ(t)
limit, if this exists, of the ratio, of the conditional probability that the corrective maintenance
action terminates in a time interval, (t, t +Δt) and the duration of this time interval, Δt, when Δt
tends to zero, given that the action had not terminated at the beginning of the time interval
[IEV 191-13-02]
3.24
repair time
that part of active corrective maintenance time during which repair actions are performed on
an item
[IEV 191-08-16]
3.25
required function
function or a combination of functions of an item, which is considered necessary to provide a
given service
[IEV 191-01-05]
3.26
(steady-state) availability
the mean of the instantaneous availability under steady-state conditions over a given time
interval
NOTE Under certain conditions, for instance constant failure rate and constant repair rate, the steady-state
availability may be expressed by the ratio of the mean up time to the sum of the mean up time and mean down
time. Under these conditions, asymptotic and steady state availability are identical and are often referred to as
“availability”.
[IEV 191-11-06]
3.27
stress model
mathematical model used to describe the influence of relevant applied stresses on a reliability
performance measure or any other property of an item
[IEV 191-16-10]
4 General information
Reliability prediction methods are used to determine the probability that in a certain time
interval, an EUP will be in the operating state, will be out of service or will be in the
maintenance process. Results of such prediction methods can also indicate the percentage of
equipment in a given population operating correctly, failed or being repaired, and the mean
length of these intervals.
Reliability prediction is a statistical process reaching into the future, and it is based on
information known from the past. The result therefore is always a probability of certain
variables. To perform reliability predictions, detailed system knowledge and component
reliability data are necessary.
It is important to distinguish between repairable and non-repairable items because the
variables characterizing them are quite different, although there is a relationship between
these variables.
– 20 – 62059-41  CEI:2006
Dans un système non réparable, la durée de fonctionnement avant défaillance (TTF; en
anglais Time To Failure) des composants du système détermine la durée d'utilisation, durant
laquelle les appareils effectuent les fonctions requises avec une probabilité estimée.
Pour un système réparable, sa disponibilité en régime établi est l'élément le plus important, et
la durée moyenne de réparation ou la maintenabilité deviennent également des variables
importantes car le coût de maintenance et la fréquence des interruptions de fonctionnement
sont liés.
Cette distinction doit aussi être faite car les exigences doivent s'appliquer à un ensemble
adéquat de variables. Par exemple, il n'est pas possible de rédiger des exigences de
disponibilité ou de réaliser un équipement conforme à ces exigences en s'attachant
seulement à observer ou prédire la fiabilité seule, sans tenir compte de la maintenabilité, y
compris en incluant la politique de maintenance de l'opérateur.
Avant de pouvoir réaliser toute prévision, les ASP doivent être modélisés. Un ASP est
habituellement constitué de plusieurs sous-systèmes ou composants. Les composants sont
les plus petits éléments qui forment le système. Les composants sont par définition non
réparables, sinon ils sont considérés comme des sous-systèmes. Les méthodes de prévision
pour les systèmes non réparables s'appliquent donc aussi aux composants. La prévision de
fiabilité pour un système dépend de la fiabilité de ses composants, et les calculs de fiabilité
du système utilisent les données de fiabilité des composants. Pour obtenir de bons résultats
de prévision, la fiabilité des composants doit être connue aussi exactement que possible.
Il est également important de connaître les conditions opérationnelles des composants, car
celles-ci influencent la fiabilité des composants. Certaines méthodes de prévision nécessitent
également une connaissance structurelle du système.
Les prévisions sont valables seulement si:
– aucun événement imprévu ne se produit à l'intérieur ou à l'extérieur des ASP (par exemple
l'ASP est endommagé);
– les caractéristiques de l'ASP ne changent pas, mis à part la cause du vieillissement;
– les conditions d'environnement sont constantes ou prévisibles;
– les conditions de fonctionnement (par exemple la tension de secteur) sont constantes ou
prévisibles;
– les exigences détaillées de la performance de l'ASP ou les critères de panne existent;
– aucune défaillance de conception n’est présente.
Les critères ci-dessus constituent l'échelle unique par rapport à laquelle le fonctionnement
correct des ASP peut être jugé.
Par conséquent, les résultats de prévision de fiabilité doivent toujours être présentés
accompagnés des hypothèses et des conditions dans lesquelles la prévision a été faite. Voir
également 6.6.
5 Méthodes d'analyse de fiabilité
Pour n'importe quel modèle de fiabilité, il est essentiel de réaliser une analyse de l'ASP afin
de confirmer que le modèle choisi permet bien d'atteindre le résultat souhaité. Les techniques
pour réaliser cette analyse sont décrites en Annexe B.

62059-41  IEC:2006 – 21 –
In a non-repairable system, the Time To Failure (TTF) of the system components determines
the useful life, during which the equipment performs its req
...