Normes et directives
Lignes directrices de la sécurité fonctionnelle
Vue d'ensemble des principales exigences nationales et internationales en matière de sécurité des machines et de sécurité fonctionnelle
Vos produits font partie du domaine d'application de la directive Machines 2006/42/CE ? Ils doivent être commercialisés sur le marché européen ? Ensuite, les exigences de la directive relative aux machines doivent être respectées. 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.
La directive Machines a pour objectif de réduire le nombre d'accidents liés à l'utilisation de machines. C'est pourquoi elle 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.
- Nouvelles exigences en matière de niveau de performance et de niveau d'intégrité de sécurité
- Contenu principal de la directive relative aux machines
- Normes EN pour la sécurité des machines
- Répartition des normes EN
- Normes et directives pour la sécurité fonctionnelle
- Normes harmonisées pour la sécurité fonctionnelle
- Domaines d'application pour EN 62061 et EN ISO 13849-1
- Étape 1 : détermination des performances requises
- Étape 2 : spécifications
- Étape 3 : projet et détermination de l'architecture de commande et des performances atteintes, relation entre les concepts PL et SIL
- Étape 4 : vérification
- Étape 5 : validation
- Bases juridiques internationales pour la sécurité des machines
- Tableau comparatif des différentes régions
- Institutions internationales
Nouvelles exigences en matière de niveau de performance et de niveau d'intégrité de sécurité
Outre les fonctions de sécurité classiques telles que les dispositifs d'arrêt d'urgence, les systèmes de sécurité programmables et en réseau sont de plus en plus utilisés pour la protection de machines complexes.
Dans un entretien, nos experts en matière de sécurité discutent des répercussions de la révision actuelle des normes internationales ISO 13849 et CEI 62061, notamment sur les logiciels liés à la sécurité et sur le sujet de la cybersécurité.
Contenu principal de la directive relative aux machines
- Description du domaine d'application de la directive 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 EN pour la sécurité des machines
La directive machine 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 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
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 :
- 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 composants de sécurité au sein des automates. 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).
- La série de normes CEI 61511 règlemente l'application de la sécurité fonctionnelle des installations de l'industrie des processus.
- La norme ISO 26262 (« Road vehicles – Functional Safety ») est une norme pour les systèmes électriques ou électroniques relatifs à la sécurité dans les véhicules routiers.
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 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 la 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 |
|---|---|
| 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. | La norme EN ISO 13849-1 décrit l'organisation des composants de sécurité au sein des automates. Une caractéristique importante pour la fiabilité des fonctions liées à la sécurité est le niveau de performance (PL). |
| Systèmes électromécaniques simples, comme des relais ou de l'électronique. | Systèmes électromécaniques simples, comme des relais ou de l'électronique. |
| Systèmes électroniques complexes et systèmes programmables avec toutes les architectures. | Systèmes électroniques complexes et systèmes programmables avec les architectures prévues. |
| Les exigences ciblent spécifiquement les systèmes électriques de régulation et de commande. Toutefois, il est possible d'appliquer les cadres et méthodologies définis pour d'autres technologies. | Application directe pour les technologies en dehors de l'électrotechnique (par exemple, hydraulique et pneumatique). |
Étape 1 : détermination des performances requises
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)
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.
Paramètre 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 et détermination de l'architecture de commande et des performances atteintes, relation entre les concepts PL et SIL
EN 62061
La caractéristique de technique de sécurité pour les systèmes partiels découle des 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 | EN ISO 13849-1 |
|---|---|
|
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. |
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 pour la 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).
Tableau comparatif des différentes régions
Conditions techniques d'entrées sur les marchés pour les principaux produits électriques
| Europe | États-Unis | Chine | Brésil | |
|---|---|---|---|---|
| Certification obligatoire avec signe | (-) | (+) | + | (+) |
| (Quasi)-monopole de l'autorité de certification | - | (+) | + | - |
| Inspections d'usines obligatoires (avec inspections de suivi) | (-) | (+) | + | (+) |
| Droits de propriétés dans les normes possibles | (-) | + | - | (-) |
| Normes nationales spécifiques à la place de normes internationales | (-) | + | (+) | (+) |
| Absence de reconnaissance des résultats d'essais | - | (+) | (+) | (-) |
| « Liste noire » publique | (-) | (+) | (+) | (-) |
Légende : + s'applique / (+) s'applique majoritairement / (-) ne s'applique majoritairement pas / - ne s'applique pas
Source : ZVEI
Institutions internationales
Sécurité fonctionnelle – Normes et directives
Pour les directives et les normes en matière de sécurité, différentes institutions internationales sont compétentes :
New Approach
Résultats des travaux de trois institutions normatives européennes (CEN, CENELEC et ETSI), de la Commission européenne et de l'EFTA.
The European Committee for Standardization
Informations sur les normes, applications et développements européens.
European Committee for Electrotechnical Standardization
Normes pour l'environnement d'ingénierie électrotechnique.
Internationale Organization for Standardization
Normes internationales pour le commerce et les administrations.
International Electrotechnical Commission
Normes internationales et évaluation de la conformité pour toutes les technologies électriques, électroniques et affiliées.
EUR-Lex
Portail juridique de l'UE.
PHOENIX CONTACT Ltd
Milton, Ontario L9T 5V7
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