Qu’est-ce que le MTTFd et comment est-il utilisé dans l’ISO 13849-1 ?
Date: 14/09/2026
Le MTTFd (Mean Time to Dangerous Failure, temps moyen avant défaillance dangereuse) est un indicateur de fiabilité utilisé en sécurité fonctionnelle des machines. Il exprime le temps moyen estimé avant qu’un composant ou un système ne subisse une défaillance dangereuse, selon des hypothèses définies. Dans les calculs selon l’ISO 13849-1, le MTTFd est l’un des paramètres utilisés pour démontrer qu’un système de commande relatif à la sécurité peut atteindre le niveau de performance requis.
Pour les concepteurs de machines, le point essentiel est que le MTTFd ne constitue pas à lui seul un niveau de sécurité. Il s’agit d’une donnée de fiabilité qui doit être considérée avec l’architecture du système et les mesures de diagnostic utilisées pour la fonction de sécurité.
Que signifie le MTTFd ?
MTTFd signifie Mean Time to Dangerous Failure, ou temps moyen avant défaillance dangereuse. Il estime le temps moyen avant l’apparition d’une défaillance dangereuse — c’est-à-dire une défaillance susceptible de contribuer à une situation dangereuse.
Par exemple, si un joystick présente un MTTFd de 40 ans, cela signifie que, selon les hypothèses indiquées, le temps moyen estimé avant une défaillance dangereuse est de 40 ans. Cette valeur indique la contribution du composant à la fiabilité dans une application relative à la sécurité ; elle ne signifie pas que chaque joystick fonctionnera exactement pendant 40 ans.
Par exemple
Si un joystick présente un MTTFd de 40 ans, cela signifie que, selon les hypothèses indiquées, le temps moyen estimé avant une défaillance dangereuse est de 40 ans. Cette valeur indique la contribution du composant à la fiabilité dans une application relative à la sécurité ; elle ne signifie pas que chaque joystick fonctionnera exactement pendant 40 ans.
💡 À retenir : Plus le MTTFd est élevé, plus la probabilité moyenne d’une défaillance dangereuse est faible, à condition d’utiliser les mêmes hypothèses et conditions d’application pour la comparaison.
Quelle est la place du MTTFd dans l’ISO 13849-1 ?
Le processus commence par l’évaluation des risques. Pour chaque fonction de sécurité, l’OEM/concepteur de machine détermine le niveau de performance requis (PLr) en évaluant la gravité de la blessure (S), la fréquence et/ou la durée d’exposition (F), ainsi que la possibilité d’éviter ou de limiter le dommage (P).
Pour une explication détaillée de cette première étape, consultez la FAQ APEM : Déterminer le niveau de performance (PLr) selon l’ISO 13849-1.
Une fois le PLr défini, l’OEM/concepteur de machine conçoit les parties du système de commande relatives à la sécurité afin de satisfaire cette exigence. Plusieurs approches de conception peuvent conduire au même niveau de performance, mais le calcul combine généralement l’architecture du système, la fiabilité des composants via le MTTFd et la couverture diagnostique moyenne (DCavg). Selon l’architecture, les défaillances de cause commune (CCF) doivent également être prises en compte.
Comment le MTTFd contribue-t-il au niveau de performance ?
Le MTTFd représente la fiabilité des composants ou des canaux qui constituent une fonction de sécurité. Dans le calcul du niveau de performance, il est combiné à d’autres paramètres de conception plutôt qu’évalué isolément.
Catégorie / architecture — structure du système de commande relatif à la sécurité et manière dont il tolère les défauts.
MTTFd — fiabilité moyenne des composants ou des canaux vis-à-vis des défaillances dangereuses.
DCavg — couverture diagnostique moyenne, indiquant l’efficacité avec laquelle les défaillances dangereuses sont détectées.
CCF, le cas échéant — mesures visant les défaillances de cause commune dans une architecture multicanal.
Les fonctions de sécurité associées à un risque plus élevé nécessitent donc généralement une combinaison appropriée d’architecture, de fiabilité et de mesures de diagnostic pour atteindre le PL requis.
Comment les valeurs de MTTFd sont-elles classées ?
Dans le cadre des calculs selon l’ISO 13849-1, les valeurs de MTTFd sont généralement regroupées en trois plages de fiabilité :
Désignation | Plage de MTTFd |
Faible | 3 ans ≤ MTTFd < 10 ans |
Moyen | 10 ans ≤ MTTFd < 30 ans |
Élevé | 30 ans ≤ MTTFd < 100 ans |
Un MTTFd élevé signifie-t-il automatiquement un niveau de performance élevé ?
Non. Un MTTFd élevé améliore la contribution à la fiabilité d’un composant ou d’un canal, mais le niveau de performance atteint dépend de la fonction de sécurité complète. L’architecture et la couverture diagnostique doivent également être adaptées au PLr visé.
👉 Point clé : Le MTTFd est une donnée de fiabilité au niveau du composant ou du canal. Le niveau de performance est un résultat au niveau système pour la fonction de sécurité complète.
Qu’est-ce que le B10d et comment est-il converti en MTTFd ?
Pour les composants électromécaniques tels que les interrupteurs, la fiabilité est souvent exprimée par une valeur B10d plutôt que directement par le MTTFd. Le B10d représente le nombre de cycles de fonctionnement auquel 10 % d’une population de composants sont supposés avoir subi une défaillance dangereuse.
Comme ces composants fonctionnent par cycles, leur MTTFd dépend de leur fréquence d’utilisation. Le B10d est donc converti en MTTFd à partir du nombre de cycles de fonctionnement par an :
MTTFd = B10d / (0.1 × nₒₚ)
nₒₚ = nombre de cycles de fonctionnement par an
Pour plus de détails sur cet indicateur, voir B10d : définition, calcul et applications.
Pourquoi le profil de mission est-il important ?
Le profil de mission définit les hypothèses d’utilisation nécessaires pour interpréter une valeur de fiabilité dans l’application prévue. Pour un composant électromécanique, le nombre de cycles par an affecte directement le MTTFd calculé à partir du B10d.
C’est pourquoi un même interrupteur peut conduire à des valeurs de MTTFd différentes dans deux applications présentant des fréquences de fonctionnement différentes. La valeur B10d décrit le comportement du composant vis-à-vis des défaillances dangereuses en nombre de cycles ; le profil de mission transforme cette information basée sur les cycles en une valeur MTTFd basée sur le temps pour l’application.
💡 À retenir : Si un OEM/concepteur de machine ne peut pas fournir de profil de mission pour un produit électromécanique, APEM peut fournir la valeur B10d afin que l’OEM/concepteur de machine puisse effectuer le calcul lorsque les hypothèses d’application sont connues.
Quelles données de fiabilité APEM peut-il fournir ?
APEM fournit des informations de fiabilité pour aider les OEM/concepteurs de machines dans leurs calculs de sécurité fonctionnelle. Le type de données dépend de la technologie du produit et de la disponibilité des hypothèses nécessaires concernant le profil de mission.
Type de produit | Données de fiabilité APEM typiques | Pourquoi |
Produits électroniques | Le MTTFd peut être indiqué lorsque les hypothèses pertinentes sont définies | Une valeur de fiabilité basée sur le temps peut être calculée à partir d’un profil de mission défini. |
Produits électromécaniques | Le B10d est généralement fourni | Le MTTFd dépend de la fréquence d’utilisation et du profil de mission du client ; une valeur basée sur les cycles est donc plus directement transférable. |
Pour les produits électroniques, un profil de mission spécifique peut encore nécessiter un calcul dédié. Pour les produits électromécaniques, la fourniture du profil de mission réel de l’application permet de convertir la valeur B10d en une valeur MTTFd pertinente.
Plus d’informations : Sécurité fonctionnelle dans les systèmes IHM.
👉 Rôle d’APEM : APEM fournit des données de fiabilité au niveau composant et des éléments techniques pour l’analyse de sécurité. L’OEM/concepteur de machine reste responsable de la définition de la fonction de sécurité, de son PLr, de l’architecture du système et de la vérification finale du niveau de performance atteint.
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