La directive relative aux machines a pour objectif de réduire le nombre d'accidents liés à l'utilisation de machines. C'est pourquoi cette directive exige que l'aspect sécurité influe sur la conception et la construction des machines. Par ailleurs, vous devez veiller à ce que les documents techniques exigés par la directive relative aux machines soient fournis. Ces documents techniques doivent permettre d'évaluer la conformité de la machine avec les exigences de la directive relative aux machines.
Le constructeur d'une machine ou son représentant est responsable de la création des documents techniques et du respect de toutes les prescriptions.
Les machines ne peuvent porter le marquage CE que lorsque toutes les exigences sont satisfaites. Dans l'Espace économique européen, ce marquage est obligatoire pour pouvoir commercialiser et utiliser une machine sans restriction.
Contenu principal de la directive relative aux machines
- Description du domaine d'application de la directive relative aux machines
- Restriction liée à d'autres directives européennes
- Définition des machines complètes et incomplètes
- Exigences pour les machines complètes et incomplètes
- Exigences et mesures pour la commercialisation et la mise en service des machines
- Signification des normes harmonisées
- Procédure d'évaluation de la conformité pour les machines
- Procédure pour les machines incomplètes
- Marquage CE
- Exigences de base en matière de sécurité et de protection de la santé pour la conception et la construction des machines
- Procédure d'appréciation des risques pour les machines
- Documentation technique requise
Normes de sécurité pour les machines
Normes EN pour la sécurité des machines
La directive relative aux machines contient des exigences en matière de sécurité et de protection de la santé. Le journal officiel correspondant de l'Union européenne détaille les normes harmonisées de la directive relative aux machines.
Une machine satisfait aux exigences de base en matière de sécurité et de protection de la santé lorsqu'elle a été construite selon ces normes harmonisées.
Les normes EN se divisent en différents types :
- Type A – norme de sécurité fondamentale
- Type B – norme de sécurité relative à un groupe
- Type C – norme de sécurité relative à un produit
Répartition des normes EN
Type A
Normes de sécurité fondamentales concernant les notions de base, les principes de réalisation et les aspects généraux (p. ex. la conception et les modes opératoires) applicables à l'ensemble des machines, des appareils et des installations.
Exemples de normes :
EN ISO 12100 (Sécurité des machines)
Type B
Normes de sécurité relatives à un groupe concernant un aspect de la sécurité ou un type d'équipement de sécurité et qui peuvent être appliquées à toute une gamme de machines, appareils et installations.
Type B1 – Aspects particuliers de la sécurité tels que les distances de sécurité, les valeurs limites pour les températures de surface.
Exemples de normes :
EN ISO 13857 (Distances de sécurité dans les zones dangereuses)
EN ISO 13855 (Calcul de la distance de sécurité)
EN ISO 13849 (Sécurité des machines - Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité)
Type B2 – Équipements de sécurité tels que les arrêts d'urgence ou les commandes bimanuelles.
Exemples de normes :
EN ISO 13850 (Sécurité des machines - Arrêt d'urgence)
EN 574 (Commandes bimanuelles)
Type C
Normes de sécurité relatives aux machines avec exigences de sécurité détaillées relatives aux phénomènes dangereux significatifs pour une machine ou un groupe de machines spécifiques. Les normes de type C sont aussi souvent appelées « normes relatives à un produit ».
Exemples de normes :
EN 12622 (Sécurité des machines-outils - Presses plieuses hydrauliques)
EN 415 (Machines d’emballage)
Les principales normes de la sécurité fonctionnelle
Normes et directives pour la sécurité fonctionnelle
La sécurité fonctionnelle se réfère à l'application correcte des systèmes (de commande) relatifs à la sécurité et des autres mesures pour réduire les risques, qui sont décisives pour la sécurité d'un système. Si une erreur critique se produit ici, l'automate se charge de déclencher l'état sécurisé.
Les normes EN 62061 et EN ISO 13849-1 ont été dérivées de la norme EN 61508 pour le secteur de la construction de machines. Ces deux normes concernent spécifiquement les exigences des composants de sécurité des automates des machines.
Les normes suivantes pour la sécurité fonctionnelle comptent parmi les plus importantes :
- La norme EN 61508 est la norme pour la sécurité fonctionnelle des systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables relatifs à la sécurité.
- La norme EN ISO 13849-1 décrit l'organisation des parties d'un système de commande relatives à la sécurité. Une caractéristique importante pour la fiabilité des fonctions liées à la sécurité est le niveau de performance (PL).
- La norme EN 62061 décrit les aspects de sécurité fonctionnelle des systèmes de régulation et de commande électriques, électroniques et programmables liés à la sécurité. Une caractéristique importante pour la fiabilité des fonctions liées à la sécurité est le niveau d'intégrité de sécurité (SIL).
Normes harmonisées pour la sécurité fonctionnelle
La notion de « Normes harmonisées » désigne les normes européennes des produits. Elles appartiennent à la « New Approach » (nouveau concept) de la Commission européenne, visant à l'élaboration d'exigences fondamentales en matière de produits par les organisations CEN et CENELEC. Les normes harmonisées sont publiées dans le journal officiel de l'UE. Seules les marchandises et prestations de services conformes aux exigences fondamentales peuvent être mises sur le marché. Elles sont identifiables grâce aux attestations ou aux marquages CE.
En prenant pour exemple une machine qui a été fabriquée selon les normes harmonisées prescrites, on peut supposer qu'elle satisfait aux exigences essentielles de sécurité et de santé de la directive relative aux machines. Les normes EN 62061 et EN ISO 13849-1 ont été dérivées de la norme EN 61508 spécialement pour le secteur de la construction de machines. Ces deux normes concernent spécifiquement les exigences des composants de sécurité des automates sur les machines.
Les deux normes sont harmonisées pour former la directive relative aux machines et représentent l'état de la technique. Contrairement à la norme précédente EN 954, ces normes peuvent également être appliquées à des systèmes complexes et programmables. Par ailleurs, elles tiennent compte de tous les aspects de la sécurité fonctionnelle, qui ont été dérivés de la norme EN 61508. Ainsi, les facteurs déterministes ne jouent plus un rôle exclusif. Les probabilités statistiques de défaillance des systèmes ainsi que les mesures de réduction et de détection des erreurs sont également importantes.
Dans les deux normes, le niveau de sécurité correspond à l'intégrité de sécurité. La norme EN 62061 utilise SIL 1 à SIL 3 et la norme EN 13849 utilise PL a à PL e comme niveau continu pour l'intégrité de sécurité.
Domaines d'application pour EN 62061 et EN ISO 13849-1
Pourquoi existe-t-il deux normes pour ce qui semble être un seul et même domaine d'application ? Vous trouverez la réponse à cette question dans le tableau suivant.
| EN 62061 | EN ISO 13849-1 | |
|---|---|---|
| Contenu | Systèmes de régulation et de commande électriques, électroniques et programmables relatifs à la sécurité | Organisation des parties d'un système de commande relatives à la sécurité : le paramètre important est le niveau de performance |
| Portée | Systèmes électromécaniques simples, comme des relais ou de l'électronique | Systèmes électromécaniques simples, comme des relais ou de l'électronique |
| Complexité | Systèmes électroniques complexes et systèmes programmables avec toutes les architectures | Systèmes électroniques complexes et systèmes programmables avec les architectures prévues |
| Application | Spécifique aux systèmes de régulation et de commande électriques ; cadre/méthodologie applicable à d'autres technologies | Application directe pour les technologies en dehors de l'électrotechnique telles que l'hydraulique et la pneumatique |
Appréciation des risques
Étape 1 : détermination des performances requises
Calcul interactif de la classe SIL
EN 62061
Une caractéristique importante pour la fiabilité des fonctions liées à la sécurité est le niveau d'intégrité de sécurité (SIL). Pour déterminer le SIL requis, différents critères doivent être pris en compte :
- Gravité des blessures (S)
- Fréquence et durée de l'exposition au danger (F)
- Probabilité de survenue d'un événement dangereux (W)
- Possibilité d'évitement ou détermination de la limitation du niveau d'intégrité de sécurité du dommage (P)
Détermination du niveau de performance
EN ISO 13849-1
Pour déterminer le PL requis, différents critères doivent être pris en compte : l'étendue du sinistre, la fréquence et la durée des arrêts ainsi que les possibilités d'évitement du phénomène dangereux.
Paramètres de risque :
S : gravité de la blessure
- S1 - blessure légère (généralement réversible)
- S2 - blessure grave, y compris la mort (généralement irréversible)
F : fréquence et/ou durée de l'exposition au danger
- F1 - durée rare à fréquente et/ou courte durée
- F2 - fréquente à permanente et/ou longue durée
P : possibilité d'éviter le danger
- P1 - possible dans certaines conditions
- P2 - quasiment impossible
Remarque : lorsque la probabilité d'occurrence peut être classée comme étant faible, le niveau de performance requis (PLr) peut baisser d'un niveau.
Étape 2 : spécifications
EN 62061 et EN ISO 13849-1
Les spécifications de l'exigence fonctionnelle servent à décrire en détails les fonctions de sécurité respectives. Pour y parvenir, les interfaces décisives avec les autres fonctions de commande et réactions aux erreurs doivent être définies. Ensuite, vous devez encore déterminer le niveau d'intégrité de sécurité (SIL) ou le niveau de performance (PL).
Étape 3 : projet d'architecture de commande et détermination des performances atteintes
EN 62061
La valeur caractéristique de la sécurité d'un système partiel est déterminée d'après les valeurs suivantes :
- Tolérance aux erreurs du matériel (HFT), selon l'application
- Taux de défaillances sûres (SFF), indication du fabricant
- Taux de couverture du diagnostic (DC), indication du fabricant ou EN ISO 13849-1
- Probabilité d'une défaillance dangereuse par heure (PFHd), selon les autres valeurs
- Intervalle entre tests de fonctionnement ou durée d'utilisation, consignes du fabricant/spécifique
- Intervalle entre essais de diagnostic, selon l'application
- Vulnérabilité aux défaillances suite à une origine commune, indication du fabricant ou EN ISO 13849-1
Relation entre les concepts PL et SIL
EN ISO 13849-1
Le niveau de performance (PL) du composant de sécurité (partie d'un système de commande relative à la sécurité) est déterminé après évaluation des paramètres suivants :
- Catégorie : est indiquée dans la norme en tant que structure définie.
- Durée moyenne de fonctionnement avant défaillance (MTTFd) : est fournie par le fabricant des composants.
- Taux de couverture du diagnostic (DC) : est déterminé à partir de la norme.
- Défaillance de cause commune (CCF) : est déterminée en tant que système de points selon différents critères.
- Niveau de performance (PL) atteint : est déterminé à l'aide d'un tableau, doit être égal ou supérieur au PL requis.
Étape 4 : vérification
EN 62061
Les défaillances matérielles peuvent provoquer d'autres défaillances dangereuses de la fonction de commande relative à la sécurité (Safety Related Control Function). Cette probabilité doit être inférieure ou égale à la limite de défaillance qui a été définie dans les spécifications (étape 2).
Le SIL (niveau d'intégrité de sécurité), qui est atteint par le système de commande électrique relatif à la sécurité (Safety Related Electrical Control System), est inférieur ou égal à la limite de sollicitation SIL (Safety Integrity Level, Claim Limit) de n'importe quel sous-système, concerné par l'exécution de la fonction de sécurité.
EN ISO 13849-1
Avec les différentes fonctions de sécurité, il est impératif que le PL (Performance Level) des parties d'un système de commande relatives à la sécurité (Safety Related Parts of Control System) concorde avec le « PL requis ».
Les PL des différentes parties d'un système de commande relatives à la sécurité, appartenant à une fonction de sécurité, doivent être supérieurs ou égaux au niveau de performance requis de cette fonction.
Étape 5 : validation
EN 62061 et EN ISO 13849-1
Pour finir, l'ensemble de la fonction de commande relative à la sécurité d'une application doit être examiné par rapport à sa pertinence dans l'application. L'aptitude doit provenir ici d'une analyse ou d'un contrôle, par exemple par la simulation de certains types d'erreurs.
Source : En référence à ZVEI – Sécurité des machines : explications pour l'application des normes EN 62061 et EN ISO 13849-1 (édition 2).
