Equipment reliability - Reliability assessment methods

This International Standard describes early reliability assessment methods for items based on field data and test data for components and modules. It is applicable to mission, safety and business critical, high integrity and complex items. It contains information on why early reliability estimates are required and how and where the assessment would be used.

Fiabilité de l'équipement - Méthodes d'évaluation de la fiabilité

Cette Norme Internationale décrit des méthodes d'évaluation initiale de la fiabilité d'entités, basées sur des données d'exploitation et d'essai des composants et des modules. Elle est applicable aux entités dont la mission est vitale pour la sécurité et le fonctionnement, et aux entités électroniques complexes et à intégration élevée. Elle contient des informations explicitant pourquoi des estimations initiales de fiabilité sont requises et indique pourquoi et quand les résultats de l'évaluation sont susceptibles d'être utilisés.

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Status
Published
Publication Date
25-Jul-2006
Technical Committee
Current Stage
PPUB - Publication issued
Start Date
26-Jul-2006
Completion Date
26-Jul-2006
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IEC 62308:2006 - Equipment reliability - Reliability assessment methods
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
62308
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2006-07
Fiabilité de l’équipement –
Méthodes d'évaluation de la fiabilité
Equipment reliability –
Reliability assessment methods
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62308:2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
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

Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications

(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

contact avec le Service client (voir ci-dessous) Centre (see below) for further information.

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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
62308
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2006-07
Fiabilité de l’équipement –
Méthodes d'évaluation de la fiabilité
Equipment reliability –
Reliability assessment methods
 IEC 2006 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved

Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in any

utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, form or by any means, electronic or mechanical, including

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CODE PRIX
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Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur
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---------------------- Page: 3 ----------------------
– 2 – 62308  CEI:2006
SOMMAIRE

AVANT-PROPOS....................................................................................................................6

INTRODUCTION...................................................................................................................10

1 Domaine d'application ....................................................................................................12

2 Références normatives...................................................................................................12

3 Termes et définitions ......................................................................................................14

4 Abréviations ...................................................................................................................16

5 Symboles .......................................................................................................................16

6 Introduction à l'évaluation de fiabilité..............................................................................18

6.1 Remarques préliminaires.......................................................................................18

6.2 Description de l'évaluation de fiabilité....................................................................18

7 Gestion du processus d'évaluation de fiabilité ................................................................26

7.1 Objectif de l'évaluation de fiabilité .........................................................................26

7.2 Documentation ......................................................................................................38

8 Données nécessaires .....................................................................................................38

8.1 Données d'entrée ..................................................................................................38

8.2 Sources et types de données ................................................................................40

8.3 Recueil, stockage et récupération des données.....................................................42

9 Méthodes d'évaluation de la fiabilité ...............................................................................42

9.1 Introduction ...........................................................................................................42

9.2 Analyse de similitudes...........................................................................................46

9.3 Analyse de durabilité.............................................................................................50

9.4 Essais et analyse de sensibilité.............................................................................52

9.5 Prévisions basées sur les recueils de données......................................................56

9.6 Limites des résultats de l'évaluation de fiabilité .....................................................60

10 Considérations relatives à la sélection des méthodes d'évaluation de fiabilité ................60

11 Perfectionnement du processus d'évaluation de fiabilité .................................................64

11.1 Généralités............................................................................................................64

11.2 Validation des résultats d'évaluation de fiabilité.....................................................64

11.3 Amélioration du processus d'évaluation de fiabilité................................................64

Annexe A (informative) Exemples d'analyse de similitudes ..................................................68

Annexe B (informative) Analyse de durabilité.......................................................................92

Bibliographie.......................................................................................................................106

Figure 1 – Méthodes nécessitant une évaluation de fiabilité comme entrée...........................26

Figure 2 – Etapes du cycle de vie du produit.........................................................................34

Figure 3 – Evaluation de fiabilité et amélioration de processus .............................................44

Figure A.1 – Organigramme d'analyse de similitudes – Exemple...........................................84

---------------------- Page: 4 ----------------------
62308  IEC:2006 – 3 –
CONTENTS

FOREWORD...........................................................................................................................7

INTRODUCTION...................................................................................................................11

1 Scope.............................................................................................................................13

2 Normative references .....................................................................................................13

3 Terms and definitions .....................................................................................................15

4 Abbreviations .................................................................................................................17

5 Symbols .........................................................................................................................17

6 Introduction to reliability assessment ..............................................................................19

6.1 Introductory remarks .............................................................................................19

6.2 Description of reliability assessment......................................................................19

7 Management of reliability assessment process ...............................................................27

7.1 Purpose of reliability assessment ..........................................................................27

7.2 Documentation ......................................................................................................39

8 Data needs.....................................................................................................................39

8.1 Input data..............................................................................................................39

8.2 Data sources and types.........................................................................................41

8.3 Data collection, storage, and retrieval ...................................................................43

9 Reliability assessment methods......................................................................................43

9.1 Introduction ...........................................................................................................43

9.2 Similarity analysis .................................................................................................47

9.3 Durability analysis .................................................................................................51

9.4 Sensitivity testing and analysis..............................................................................53

9.5 Handbook predictions............................................................................................57

9.6 Limitations of reliability assessment results ...........................................................61

10 Considerations for selecting reliability assessment methods...........................................61

11 Reliability assessment process improvement..................................................................65

11.1 General .................................................................................................................65

11.2 Validating reliability assessment results ................................................................65

11.3 Improving the reliability assessment process.........................................................65

Annex A (informative) Similarity analysis examples...............................................................69

Annex B (informative) Durability analysis ..............................................................................93

Bibliography........................................................................................................................107

Figure 1 – Methods requiring a reliability assessment as input..............................................27

Figure 2 – Stages of product life cycle ..................................................................................35

Figure 3 – Reliability assessment and improvement process.................................................45

Figure A.1 – Example similarity analysis flowchart ................................................................85

---------------------- Page: 5 ----------------------
– 4 – 62308  CEI:2006

Tableau 1 – Exemple de caractéristiques de fiabilité pour un taux de défaillance constant...22

Tableau 2 – Normes de la CEI donnant des directives sur les méthodes...............................28

Tableau A.1 – Exemple de différences de caractéristiques....................................................82

Tableau A.2 – Feuille de calcul d'analyse de similitudes de haut niveau – Exemple ..............86

Tableau A.3 – Feuille de calcul d'analyse de similitude de bas niveau – Exemple .................88

Tableau A.4 – Tableaux de facteurs de différences de processus – Exemples ......................90

Tableau B.1 – Valeurs des exposants B des équations (B.7) et (B.8) ..................................100

---------------------- Page: 6 ----------------------
62308  IEC:2006 – 5 –

Table 1 – Example of constant rate reliability measures........................................................23

Table 2 – IEC Standards providing guidance on methods .....................................................29

Table A.1 – Example characteristic differences.....................................................................83

Table A.2 – Example high-level similarity analysis spreadsheet ............................................87

Table A.3 – Example low-level similarity analysis spreadsheet..............................................89

Table A.4 – Example process difference factor tables ...........................................................91

Table B.1 – Values for exponent B for equations (B.7) and (B.8).........................................101

---------------------- Page: 7 ----------------------
– 6 – 62308  CEI:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
FIABILITÉ DE L’ÉQUIPEMENT –
MÉTHODES D'ÉVALUATION DE LA 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 de la CEI

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'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la

mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications

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 62308 a été établie par le comité d'études 56 de la CEI: Sûreté

de fonctionnement.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
56/1110/FDIS 56/1122/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.
---------------------- Page: 8 ----------------------
62308  IEC:2006 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
EQUIPMENT RELIABILITY −
RELIABILITY ASSESSMENT METHODS
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 62308 has been prepared by IEC technical committee 56:

Dependability.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
56/1110/FDIS 56/1122/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.

---------------------- Page: 9 ----------------------
– 8 – 62308  CEI:2006

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.
---------------------- Page: 10 ----------------------
62308  IEC:2006 – 9 –

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.
---------------------- Page: 11 ----------------------
– 10 – 62308  CEI:2006
INTRODUCTION

Cette Norme Internationale décrit des procédures pour l’évaluation de la fiabilité d'entités à

partir de données du marché portant sur des entités semblables, de données d’exploitation et

de données d’essai provenant des fournisseurs de composants et de modules. Les résultats

de ces évaluations sont utilisés comme données d'entrée pour des décisions en début de

conception d’équipement telles que le choix de l'architecture de système, aussi bien que pour

des décisions d'ordre économique telles que les conditions de garanties ou la maîtrise des

coûts de maintenance. De plus, les résultats peuvent être utilisés comme estimation initiale

pour les analyses de sécurité, par exemple une Analyse par Arbre de Panne (AAP). Les

composants électroniques modernes et les produits sont si fiables que l’estimation et la

vérification de leur fiabilité par des essais est très difficile et donc les données provenant de

l’exploitation de produits antérieurs semblables est souvent le seul moyen pour obtenir une

estimation initiale de la fiabilité. Les fabricants de composants ont utilisé cette méthode

depuis des années sous le nom de «principe de similitudes». En mettant en valeur l’utilisation

de données provenant de produits semblables du marché et en exigeant que la similitude soit

documentée, la méthode est une alternative moderne à la méthode classique mais aujourd’hui

obsolète du recueil de données.

Il convient que les résultats d’évaluation de fiabilité soient considérés comme une estimation

initiale de la probabilité que les objectifs de fiabilité du produit soient satisfaits par le choix de

l’architecture, des modules, des composants et de la stratégie de maintenance. Ainsi, ils

peuvent être exploités par exemple pour autoriser le passage à la prochaine étape du

développement du produit, ou pour autoriser des clés de paiement, ou pour procéder à la

livraison ou à la recette des produits. Il convient que les résultats de l'évaluation de fiabilité

ne soient jamais utilisés pour appuyer une réclamation invoquant que les prédictions, les

objectifs ou les espérances de fiabilité ont été satisfaits. La seule mesure certaine d’exigence

de fiabilité ayant été remplie provient de performance de service de marché. La présente

norme décrit les utilisations des résultats d’évaluation de fiabilité et elle fournit une liste des

normes CEI qui utilisent ces résultats comme données d’entrée.

Dans cette Norme Internationale, l'approche qui est faite de l'évaluation de fiabilité

– incite le constructeur des équipements à considérer toutes les informations pertinentes

relatives à la fiabilité de l’équipement, ce qui peut inclure les incidences de la conception

et du procédé de fabrication, ainsi que les choix de composants. Cela diffère des

méthodes plus traditionnelles qui se concentrent sur la fiabilité des composants, celle-ci

étant considérée comme contribuant de la manière la plus significative à la fiabilité de

l‘équipement;

– encourage le constructeur des équipements à définir et à utiliser les processus qui sont

les plus efficaces pour ses propres équipements;

– décrit un processus continu, dans lequel une évaluation de fiabilité peut être actualisée au

fur et à mesure que les informations deviennent disponibles, pendant le cycle de vie de

l'équipement. Ces informations peuvent être utilisées pour améliorer la fiabilité des

équipements et l'efficacité du processus d'évaluation.

Cette norme internationale décrit l'application de trois approches relatives à l'évaluation de

fiabilité: l'analyse de similitudes, l'analyse de durabilité et les prévisions des recueils de

données. Cependant, cette norme ne fournit pas d’information sur l’évaluation de la fiabilité

des systèmes logiciels mais elle peut être utilisée pour l’évaluation de la fiabilité des

systèmes matériels possédant des logiciels enfouis.
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62308  IEC:2006 – 11 –
INTRODUCTION

This International Standard describes procedures that are intended for use in assessing the

reliability of items based on data from: the market of similar items; and field data and test data

from suppliers of components and modules. The results of such assessments are intended for

use as inputs to early equipment design decisions such as system architecture selection as

well as business decisions such as estimating the cost of warranties or maintenance cost

guarantees. Furthermore the results can be used as the initial estimate for input to safety

analysis, for example FTA analysis. Modern electronic components and items are so reliable

that estimating or verifying their reliability by testing is very difficult, therefore data from the

field for previous similar items are often the only way to get an initial estimat

...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.