Normas y directivas
Directrices de la seguridad funcional
Resumen de los requisitos nacionales e internacionales más importantes en cuanto a la seguridad de máquinas y la seguridad funcional.
¿Se hallan sus productos en el campo de aplicación de la directiva de maquinaria 2006/42/CE? ¿Deben comercializarse en el mercado único europeo? En ese caso, para ello debe tener en cuenta los requisitos de la directiva de maquinaria. Solo si se cumplen ampliamente los requisitos, se admite un marcado CE de las máquinas. En el espacio económico europeo este marcado es necesario para comercializar y operar la máquina de forma ilimitada.
El objetivo de la directiva de maquinaria es reducir el número de accidentes que se producen al trabajar con máquinas. Por este motivo, esta directiva promueve que el aspecto de la seguridad se incluya en el diseño y la construcción de máquinas. Además, debe procurar que se elabore la documentación técnica requerida en la directiva de maquinaria. Mediante la documentación técnica de una máquina debe poder evaluarse la conformidad con los requisitos de la directiva de maquinaria.
El fabricante de una máquina o su apoderado son responsables de la creación de los documentos técnicos así como del cumplimiento de todas las especificaciones.
- Nuevos requisitos de nivel de rendimiento y nivel de integridad de seguridad (SIL)
- Principales contenidos de la directiva de maquinaria
- Normas EN para la seguridad en máquinas
- Subdivisión de las normas EN
- Normas y directivas para la seguridad funcional
- Normas armonizadas para la seguridad funcional
- Campos de aplicación para EN 62061 y EN ISO 13849-1
- Paso 1: Determinación de la capacidad de rendimiento necesaria
- Paso 2: Especificación
- Paso 3: Esbozo y determinación de la arquitectura de mando y la capacidad de rendimiento lograda. Relación entre los conceptos PL y SIL
- Paso 4: Verificación
- Paso 5: Validación
- Fundamentos jurídicos internacionales para la seguridad de máquinas
- Comparación a modo de tabla de las distintas regiones
- Instituciones internacionales
Nuevos requisitos de nivel de rendimiento y nivel de integridad de seguridad (SIL)
Para proteger máquinas complejas, además de las funciones de seguridad clásicas, como los dispositivos de paro de emergencia, cada vez se utilizan con más frecuencia los sistemas de seguridad interconectados y programables.
En la entrevista, nuestros expertos en seguridad debaten sobre los efectos que tiene la revisión actual de las normas internacionales ISO 13849 e IEC 62061, entre otras, sobre el software de seguridad y la ciberseguridad.
Principales contenidos de la directiva de maquinaria
- Descripción del campo de aplicación de la directiva de maquinaria
- Distinción respecto a otras directivas europeas
- Definición de máquinas completas e incompletas
- Requisitos en cuanto a máquinas completas e incompletas
- Requisitos y medidas para la puesta en circulación y la puesta en servicio de máquinas
- Significado de las normas armonizadas
- Proceso de valoración de la conformidad para máquinas
- Proceso para máquinas incompletas
- Marcado CE
- Requisitos de seguridad y de protección de la salud básicos para el diseño y la construcción de máquinas
- Procedimiento para la evaluación de riesgos de máquinas
- Documentación técnica necesaria
Normas EN para la seguridad en máquinas
La directiva de maquinaria incluye requisitos de seguridad y de protección de la salud básicos. En el boletín oficial correspondiente de la Unión Europea se describen las normas armonizadas para la directiva de maquinaria.
Un máquina cumple los requisitos de seguridad y protección de la salud básicos siempre que se haya fabricado según estas normas armonizadas.
Las normas EN se clasifican en distintos tipos:
- tipo A: norma básica de seguridad
- tipo B: norma de grupo de seguridad
- tipo C: norma de producto de seguridad
Normas y directivas para la seguridad funcional
La seguridad funcional se refiere a la correcta aplicación de los sistemas (de control) relativos a la seguridad y otras medidas para minimizar los riesgos decisivas para la seguridad de un sistema. En caso de que se produzca un fallo crítico, el sistema de control se encarga de iniciar el estado seguro.
Para el sector de la construcción de maquinaria, a partir de EN 61508 se desarrollaron las normas EN 62061 y EN ISO 13849-1. Estas dos normas consideran especialmente los requisitos de los componentes relacionados con la seguridad de sistemas de control en máquinas.
Las siguientes normas para la seguridad funcional se cuentan entra las más importantes:
- La EN 61508 es la norma para la seguridad funcional de sistemas eléctricos, electrónicos y electrónicos programables relativos a la seguridad.
- La norma EN ISO 13849-1 describe el diseño de piezas relacionadas con la seguridad de sistemas de control. Uno de los parámetros importantes para la fiabilidad de funciones relacionadas con la seguridad es el nivel de rendimiento (Performance Level –PL–).
- La norma EN 62061 describe los aspectos de seguridad funcionales de sistemas de control eléctricos, electrónicos y programables relacionados con la seguridad. Uno de los parámetros importantes para la fiabilidad de funciones relacionadas con la seguridad es el nivel de integridad de seguridad (SIL).
- La serie de normas IEC 61511 regula la aplicación de la seguridad funcional de instalaciones de la industria de procesos.
- La ISO 26262 ("Automóviles – Seguridad funcional") es una norma para sistemas eléctricos y/o electrónicos relevantes para la seguridad en vehículos.
Normas armonizadas para la seguridad funcional
El término "Normas armonizadas" se refiere a las normas europeas para productos. Estas se incluyen en el "New Approach" (nuevo concepto) de la Comisión Europea, según el cual se establecen requisitos básicos para los productos a través de las organizaciones CEN y CENELEC. Las normas armonizadas se publican en el boletín oficial de la UE. Solo pueden comercializarse las mercancías y los servicios que cumplen los requisitos básicos. Estas se reconocen mediante los certificados o marcados CE.
Mediante el ejemplo de una máquina fabricada según las normas armonizadas especificadas puede partirse de la base que esta cumple los requisitos de seguridad y protección de la salud básicos de la directiva de maquinaria. Especialmente para el sector de la construcción de maquinaria, a partir de EN 61508 se desarrollaron las normas EN 62061 y EN ISO 13849-1. Estas dos normas consideran los requisitos específicos de las piezas relacionadas con la seguridad de sistemas de control en máquinas.
Ambas normas se han armonizado con la directiva de maquinaria y representan el nivel de la técnica. Al contrario que en la norma anterior EN 954, estas normas también pueden aplicarse para sistemas complejos y programables. Además, estas incluyen todos los aspectos de la seguridad funcional derivados de EN 61508. De este modo, ya no solo juegan un papel importante los aspectos deterministas. En adelante, también serán importantes las probabilidades de fallo estadísticas de sistemas así como las medidas de organización, para la prevención de fallos y para la detección de fallos.
La medida de la seguridad es en ambas normas la fiabilidad relativa a la seguridad. La norma EN 62061 utiliza SIL 1 hasta SIL 3 y la EN 13849 utiliza PL a hasta PL e como nivel discreto para la fiabilidad relativa a la seguridad.
Campos de aplicación para EN 62061 y EN ISO 13849-1
¿Por qué hay dos normas distintas para el presunto mismo campo de aplicación? Encontrará las respuestas a esta pregunta en esta tabla.
| EN 62061 | EN ISO 13849-1 |
|---|---|
| La norma EN 62061 describe los aspectos de seguridad funcionales de sistemas de control eléctricos, electrónicos y programables relacionados con la seguridad. | La norma EN ISO 13849-1 describe el diseño de piezas relacionadas con la seguridad de sistemas de control. Uno de los parámetros importantes para la fiabilidad de funciones relacionadas con la seguridad es el nivel de rendimiento (Performance Level –PL–). |
| Sistemas electromecánicos como relés o sistemas electrónicos. | Sistemas electromecánicos como relés o sistemas electrónicos. |
| Sistemas electrónicos complejos como sistemas programables con todas las arquitecturas. | Sistemas electrónicos complejos como sistemas programables con todas las arquitecturas previstas. |
| Los requisitos se han diseñado específicamente para sistemas de control eléctricos. A pesar de ello, el marco establecido y la metodología pueden aplicarse en otras tecnologías. | Posibilidad de aplicación directa para tecnologías fuera de la electrotecnia como el sistema hidráulico y neumático. |
Paso 1: Determinación de la capacidad de rendimiento necesaria
EN 62061
Uno de los parámetros importantes para la fiabilidad de funciones relacionadas con la seguridad es el nivel de integridad de seguridad (SIL). Para determinar el SIL necesario se consideran varios criterios:
- gravedad de los daños (S)
- frecuencia y duración de la exposición a peligros (F)
- probabilidad de un evento que conlleva peligro (W)
- posibilidad de evitar o determinar el límite del nivel de integridad de seguridad del daño (P)
EN ISO 13849-1
Para determinar el PL requerido deben considerarse varios criterios: la magnitud de los daños, la frecuencia y la duración así como las posibilidades para evitar el riesgo.
Parámetros de riesgo
- S: gravedad de la lesión
- S1 - lesión leve (normalmente reversible)
- S2 - lesión grave, incluida la muerte (normalmente irreversible)
- F: frecuencia y/o duración de la exposición al peligro
- F1: duración entre rara y frecuente y/o duración corta
- F2: duración de a menudo a constante y/o larga
- P: posibilidad de evitar el peligro
- P1: posible en condiciones determinadas
- P2: apenas posible
Nota: allí donde la probabilidad de ocurrencia puede clasificarse como baja, el PLr puede reducirse un nivel.
Paso 2: Especificación
EN 62061 y EN ISO 13849-1
Al especificar el requisito funcional se trata de describir detalladamente las respectivas funciones de seguridad. Para garantizarlo deben determinarse las interfaces decisivas para otras funciones de control y reacciones ante fallos. Finalmente, también tiene que determinar el nivel de integridad de seguridad (SIL) o el nivel de rendimiento (PL).
Paso 3: Esbozo y determinación de la arquitectura de mando y la capacidad de rendimiento lograda. Relación entre los conceptos PL y SIL
EN 62061
El parámetro técnico de seguridad para sistemas parciales se obtiene a partir de los siguientes valores:
- tolerancia de errores de hardware (HFT), específicos de la aplicación
- proporción de fallos seguros (SFF), indicación del fabricante
- grado de cobertura de diagnóstico (DC), indicación del fabricante o EN ISO 13849-1
- probabilidad de un fallo que conlleva peligro por hora (PFHd), que se obtiene a partir de los otros valores
- intervalo "Proof Test" (prueba funcional) o duración de uso, indicación del fabricante/específico
- intervalo de prueba del diagnóstico, específico de la aplicación
- Predisposición frente a fallos como consecuencia de una causa común, indicación del fabricante o EN ISO 13849-1
Relación entre los conceptos PL y SIL
EN ISO 13849-1
El nivel de rendimiento (PL) de la pieza relacionada con la seguridad de un sistema de control (SRP/CS) se determina mediante la estimación de los siguientes parámetros:
- Categoría: está fijada en la norma como estructura definida.
- Tiempo medio hasta un fallo peligroso (MTTFd): lo pone a disposición el fabricante del componente.
- Grado de cobertura del diagnóstico (DC): debe consultarse en la norma.
- Fallo como consecuencia de una causa común (CCF): debe determinarse como sistema de puntos según diversos criterios.
- Nivel de rendimiento alcanzado (PL): se determina mediante una tabla y debe ser igual o superior al PLr necesario.
Paso 4: Verificación
| EN 62061 | EN ISO 13849-1 |
|---|---|
|
Debido a fallos de hardware existe la posibilidad de que se produzcan otros fallos peligrosos de la SRCF (función de control relativa a la seguridad). La probabilidad debe ser inferior o igual al límite de fallo establecido en la especificación (paso 2). El SIL (nivel de integridad de seguridad), que se logra mediante el SRECS (sistema de control eléctrico relativo a la seguridad), es inferior o igual al SILCL (límite de respuesta SIL) más bajo de cualquier sistema parcial implicado en la ejecución de la función de seguridad. |
En las distintas funciones de seguridad es necesario que el PL (nivel de rendimiento) de las correspondientes SRP/CS (piezas de seguridad de sistemas de control) coincida con el "PL requerido". Los PL de distintas SRP/CS, que forman parte de una función de seguridad, deben ser superiores o iguales al nivel de rendimiento requerido de esta función. |
Paso 5: Validación
EN 62061 y EN ISO 13849-1
Finalmente, debe evaluarse toda la función de control relativa a la seguridad de una aplicación en cuanto a la idoneidad en la aplicación. En este caso, la aptitud puede llevarse a cabo mediante un análisis o una comprobación, p. ej. mediante la simulación de tipos de fallo concretos.
Fuente:
De conformidad con ZVEI – Seguridad de las máquinas: explicaciones para la aplicación de las normas EN 62061 y EN ISO 13849-1 (edición 2).
Comparación a modo de tabla de las distintas regiones
Condiciones técnicas de acceso al mercado para productos eléctricos esenciales
| Europa | EE. UU | China | Brasil | |
|---|---|---|---|---|
| Certificación obligatoria con símbolo | (-) | (+) | + | (+) |
| (Casi) monopolio del organismo de certificación | - | (+) | + | - |
| Inspecciones de fábrica obligatorias (con inspecciones de seguimiento) | (-) | (+) | + | (+) |
| Posibilidad de derechos de protección en normas | (-) | + | - | (-) |
| Normas nacionales específicas en lugar de normas internacionales | (-) | + | (+) | (+) |
| No reconocimiento de resultados de ensayo | - | (+) | (+) | (-) |
| "Lista negra" pública | (-) | (+) | (+) | (-) |
Leyenda: + aplicable / (+) totalmente aplicable / (-) principalmente no aplicable / - no aplicable
Fuente: ZVEI
Instituciones internacionales
Seguridad funcional: normas y directivas
La responsabilidad de las directivas de seguridad y normas recae en varios institutos internacionales:
New Approach
Resultados de trabajo de los tres institutos de normalización europeos (CEN, CENELEC y ETSI) junto con la Comisión europea y EFTA.
The European Committee for Standardization
Informaciones sobre normas europeas, aplicaciones y desarrollos.
European Committee for Electrotechnical Standardization
Normas para el entorno de ingeniería electrotécnico.
Internationale Organization for Standardization
Normas internacionales para negocios, gobiernos y sociedades.
Comisión Electrotécnica Internacional
Normas internacionales y evaluación de conformidad para todas las tecnologías eléctricas, electrónicas y tecnologías relacionadas.
EUR-Lex
El acceso al derecho de la UE.
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S.A de C.V.
Colonia Granada
Delegación Miguel Hidalgo
México, Ciudad de México
C.P. 11520
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