Normy i dyrektywy

Normy i dyrektywy

Podstawy bezpieczeństwa funkcjonalnego

Przegląd najważniejszych krajowych i międzynarodowych wymogów w zakresie bezpieczeństwa maszyn i bezpieczeństwa funkcjonalnego.

Czy Twoje produkty podlegają pod dyrektywę maszynową 2006/42/WE? Czy zostaną wprowadzone do obrotu na rynku wewnątrzwspólnotowym? W takim razie muszą spełniać wszystkie wymagania określone w dyrektywie maszynowej. Oznakowanie CE mogą uzyskać wyłącznie maszyny spełniające wszystkie odnośne wymagania. W Europejskim Obszarze Gospodarczym oznaczenie to jest wymagane do wprowadzenia maszyny do obrotu i jej eksploatacji bez ograniczeń.

Celem dyrektywy maszynowej jest zredukowanie liczby wypadków podczas obsługi maszyn. Dlatego dyrektywa ta wymaga uwzględnienia aspektów bezpieczeństwa podczas projektowania i produkcji maszyn. Ponadto wymagane jest sporządzenie dokumentacji technicznej określonej w dyrektywie maszynowej. W oparciu o dokumentację techniczną musi być możliwa ocena zgodności maszyny z wymaganiami dyrektywy maszynowej.

Producent maszyny lub jego upoważniony przedstawiciel jest odpowiedzialny za sporządzenie dokumentacji technicznej oraz spełnienie wszystkich wymogów.

Najważniejsze punkty dyrektywy maszynowej

  • Opis zakresu obowiązywania dyrektywy maszynowej
  • Rozgraniczenie w stosunku do innych dyrektyw europejskich
  • Definicja maszyny finalnej i maszyny nieukończonej
  • Wymagania w stosunku do maszyn finalnych i maszyn nieukończonych
  • Wymagania i działania związane z wprowadzeniem do obrotu i oddaniem maszyny do użytku
  • Znaczenie norm zharmonizowanych
  • Procedura oceny zgodności maszyny
  • Procedura dla maszyn nieukończonych
  • Oznakowanie CE
  • Zasadnicze wymagania w zakresie ochrony zdrowia i bezpieczeństwa dotyczące projektowania i produkcji maszyn
  • Procedura analizy zagrożeń maszyn
  • Niezbędna dokumentacja techniczna
Powrót do góry

Normy EN w zakresie bezpieczeństwa maszyn

Normy dotyczące bezpieczeństwa maszyn  

Normy dotyczące bezpieczeństwa maszyn

Dyrektywa maszynowa określa zasadnicze wymagania w zakresie ochrony zdrowia i bezpieczeństwa. W Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej został opublikowany wykaz norm zharmonizowanych z dyrektywą maszynową.

Maszyna spełnia zasadnicze wymagania w zakresie bezpieczeństwa i ochrony zdrowia, jeśli została wyprodukowana zgodnie z tymi zharmonizowanymi normami.

Normy EN dzielą się na różne typy:

  • Typ A – podstawowe normy dotyczące bezpieczeństwa
  • Typ B – tematyczne normy bezpieczeństwa
  • Typ C – normy dotyczące bezpieczeństwa maszyn
Powrót do góry

Podział norm EN

Podstawowe normy bezpieczeństwa określające podstawowe pojęcia, zasady projektowania i aspekty ogólne (np. koncepcja i procedury pracy), mające zastosowanie dla wszystkich maszyn, urządzeń i instalacji.

Przykładowe normy:
EN ISO 12100 (Bezpieczeństwo maszyn)

Tematyczne normy bezpieczeństwa odnoszące się do konkretnego aspektu bezpieczeństwa lub urządzeń służących bezpieczeństwu dla grupy maszyn, urządzeń i instalacji

  • Typ B1 – specjalne aspekty bezpieczeństwa, jak np. odległości bezpieczeństwa, dopuszczalne temperatury powierzchni
    • Przykładowe normy:
      EN ISO 13857 (Odległości bezpieczeństwa uniemożliwiające sięganie kończynami górnymi i dolnymi do stref niebezpiecznych)
      EN ISO 13855 (Umiejscowienie technicznych środków ochronnych ze względu na prędkości zbliżania części ciała człowieka)
      EN ISO 13849 (Bezpieczeństwo maszyn – Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem)
       
  • Typ B2 – urządzenia służące bezpieczeństwu, np. urządzenia do wyłączenia awaryjnego lub urządzenia oburęcznego sterowania
    • Przykładowe normy:
      EN ISO 13850 (Bezpieczeństwo maszyn – Funkcja zatrzymania awaryjnego)
      EN 574 (Oburęczne urządzenia sterujące)

Normy bezpieczeństwa maszyn zawierające szczegółowe wymagania bezpieczeństwa dotyczące wszystkich istotnych zagrożeń dla określonej maszyny albo grupy maszyn. Normy typu C są nazywane często normami produktowymi.

Przykładowe normy:
EN 12622 (Bezpieczeństwo obrabiarek – Prasy hydrauliczne krawędziowe)
EN 415 (Bezpieczeństwo maszyn pakujących)

Powrót do góry

Normy i dyrektywy dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego

Najważniejsze normy dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego podzielone na trzy typy: typ A – podstawowa norma dotyczące bezpieczeństwa, typ B – tematyczna norma bezpieczeństwa oraz typ C – norma dotycząca bezpieczeństwa maszyn  

Najważniejsze normy dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego

Bezpieczeństwo funkcjonalne dotyczy prawidłowego stosowania systemów (sterowania) związanych z bezpieczeństwem i innych środków zmniejszających ryzyko, które mają zasadnicze znaczenie dla bezpieczeństwa systemu. W przypadku wystąpienia błędu krytycznego sterownik zainicjuje stan bezpieczny.

W oparciu o normę EN 61508 powstały normy EN 62061 i EN ISO 13849-1 dla sektora produkcji maszyn. Obie te normy określają wymagania w stosunku do elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem.

Najważniejsze normy dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego:

  • EN 61508 to norma dotycząca bezpieczeństwa funkcjonalnego elektrycznych, elektronicznych i programowalnych elektronicznych systemów związanych z bezpieczeństwem.
  • Norma EN ISO 13849-1 określa zasady projektowania elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem. Ważnym parametrem niezawodności funkcji istotnych dla bezpieczeństwa jest poziom zapewnienia bezpieczeństwa Performance Level (PL).
  • Norma EN 62061 opisuje bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i programowalnych systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem. Ważnym parametrem niezawodności funkcji istotnych dla bezpieczeństwa jest poziom nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL).
  • Seria norm IEC 61511 reguluje stosowanie bezpieczeństwa funkcjonalnego w urządzeniach w przemyśle przetwórczym.
  • ISO 26262 („Road vehicles – Functional Safety“) to norma dotycząca związanych z bezpieczeństwem systemów elektrycznych i elektronicznych w pojazdach mechanicznych.
Powrót do góry

Normy zharmonizowane dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego

Pojęciem „Normy zharmonizowane“ określa się normy europejskie dotyczące produktów. Należą one do systemu nowego podejścia („new approach”) Komisji Europejskiej, w którym zasadnicze wymagania dotyczące produktów są określane przez organizacje CEN i CENELEC. Normy zharmonizowane są publikowane w dzienniku urzędowym UE. Do obrotu mogą być wprowadzane wyłącznie towary i usługi spełniające zasadnicze wymagania. Można je rozpoznać po certyfikatach lub oznakowaniu CE.

Na przykładzie maszyny wyprodukowanej zgodnie z obowiązującymi normami zharmonizowanymi można założyć, że spełnia ona zasadnicze wymagania dyrektywy maszynowej w zakresie ochrony zdrowia i bezpieczeństwa. W oparciu o normę EN 61508 powstały normy EN 62061 i EN ISO 13849-1 dla sektora produkcji maszyn. Obie te normy określają wymagania w stosunku do elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem.

Obie normy są zharmonizowane z dyrektywą maszynową i są zgodne z aktualnym stanem techniki. W przeciwieństwie do poprzedniej normy EN 954 normy te można stosować również do kompleksowych, programowalnych systemów. Ponadto określają one wszystkie aspekty bezpieczeństwa funkcjonalnego w oparciu o normę EN 61508. Przestały liczyć się wyłącznie aspekty deterministyczne. Znaczenie ma również statystyczne prawdopodobieństwo uszkodzenia systemów oraz środki organizacyjne i środki w celu uniknięcia i wykrycia błędów.

Miarą bezpieczeństwa w obu normach jest nienaruszalność bezpieczeństwa. W normie EN 62061 zastosowano SIL 1 do SIL 3, a w normie EN 13849 PL a do PL e jako dyskretne poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa.

Powrót do góry

Obszary zastosowania normy EN 62061 i EN ISO 13849-1

Dlaczego istnieją dwie różne normy dla rzekomo tego samego zakresu zastosowania? Odpowiedzi na to pytanie można znaleźć w tej tabeli.

EN 62061EN ISO 13849-1
Norma EN 62061 opisuje bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i programowalnych systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem.Norma EN ISO 13849-1 określa zasady projektowania elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem. Ważnym parametrem niezawodności funkcji istotnych dla bezpieczeństwa jest poziom zapewnienia bezpieczeństwa Performance Level (PL).
Proste systemy elektromechaniczne, jak przekaźniki elektromechaniczne i elementy elektroniczne.Proste systemy elektromechaniczne, jak przekaźniki elektromechaniczne i elementy elektroniczne.
Kompleksowe systemy elektroniczne oraz systemy programowalne z całą architekturą.Kompleksowe systemy elektroniczne oraz systemy programowalne z przewidzianą architekturą.
Wymagania są dostosowane do elektrycznych systemów sterujących. Mimo to określone ramy i metodologię można stosować również do innych technologii.Możliwość stosowania również do innych technologii poza elektrotechniką, np. w pneumatyce i hydraulice.
Powrót do góry

Krok 1: Określenie wymaganego poziomu zapewnienia bezpieczeństwa

Ograniczenie szkody (P)  

Ograniczenie szkody (P)

EN 62061

Ważnym parametrem niezawodności funkcji istotnych dla bezpieczeństwa jest poziom nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL). Do określenia wymaganego poziomu SIL należy oszacować różne kryteria:

  • Ciężkość obrażeń (S)
  • Częstość i czas ekspozycji (F)
  • Prawdopodobieństwo wystąpienia niebezpiecznego zdarzenia (W)
  • Prawdopodobieństwo uniknięcia lub ograniczenia szkody (P)
Powrót do góry
Określenie poziomu zapewnienia bezpieczeństwa PL  

Określenie poziomu zapewnienia bezpieczeństwa PL

EN ISO 13849-1

Do określenia wymaganego poziomu PL konieczne jest oszacowanie różnych kryteriów – wymiaru szkody, częstotliwości i czasu pobytu oraz możliwości uniknięcia zagrożenia.

Parametr ryzyka

  • S: Ciężkość urazów
    • S1 – Lekkie (zwykle odwracalne) urazy
    • S2 – Ciężkie (zwykle nieodwracalne) urazy z uwzględnieniem urazów śmiertelnych
  • Częstość narażenia i/lub czas jego trwania
    • F1 – Rzadkie do dość częstych i/lub krótki czas narażenia
    • F2 – Częste do ciągłych, i/lub długi czas
  • P: Możliwość uniknięcia zagrożenia
    • P1 – Możliwe w określonych warunkach
    • P2 – Praktycznie niemożliwe

Wskazówka: Jeśli prawdopodobieństwo wystąpienia można ocenić jako niskie, poziom PL można zmniejszyć o jeden stopień.

Krok 2: Specyfikacja

EN 62061 i EN ISO 13849-1

Specyfikacja wymagań funkcjonalnych to szczegółowy opis poszczególnych funkcji bezpieczeństwa. Aby to osiągnąć, należy określić kluczowe interfejsy do innych funkcji sterowania oraz reakcje na błędy. Na koniec trzeba wyznaczyć poziom nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) oraz poziom zapewnienia bezpieczeństwa (PL).

Powrót do góry

Krok 3: Projekt i określenie architektury sterowania i określenie uzyskanego poziomu bezpieczeństwa, związek między koncepcją PL i SIL

EN 62061

Wskaźnik bezpieczeństwa systemów częściowych wynika z następujących wartości:

  • Tolerancja sprzętu na defekty (HFT), w zależności od zastosowania
  • Udział uszkodzeń bezpiecznych (SFF), dane producenta
  • Pokrycie diagnostyczne (DC), dane producenta lub EN ISO 13849-1
  • Prawdopodobieństwo uszkodzenia niebezpiecznego na godzinę (PFHd) wynika z innych wartości
  • Cykl testu okresowego lub okres użytkowania, dane producenta / w zależności od zastosowania
  • Cykl diagnostyki systemu, w zależności od zastosowania
  • Podatność na uszkodzenia o wspólnej przyczynie, dane producenta lub EN ISO 13849-1
Związek między koncepcją PL i SIL

Związek między koncepcją PL i SIL

Powrót do góry

EN ISO 13849-1

Poziom zapewnienia bezpieczeństwa (PL) elementu systemu sterowania związanego z bezpieczeństwem (SRP/CS) określa się poprzez ocenę następujących parametrów:

  • Kategoria – jest określona w normie jako zdefiniowana struktura.
  • Średni czas pomiędzy niebezpiecznymi uszkodzeniami (MTTFd) – określany przez producenta urządzenia.
  • Stopień pokrycia diagnostycznego (DC) – określany na podstawie normy.
  • Współczynnik uszkodzeń o wspólnej przyczynie (CCF) – określany w systemie punktowym według różnych kryteriów.
  • Osiągnięty poziom zapewnienia bezpieczeństwa (PL) – określany na podstawie tabeli, musi być taki sam lub wyższy od wymaganego PLr.

Krok 4: Weryfikacja

EN 62061EN ISO 13849-1

Uszkodzenia sprzętowe mogą spowodować dalsze niebezpieczne uszkodzenia funkcji sterowania związanych z bezpieczeństwem (SRCF). Prawdopodobieństwo musi być mniejsze lub równe granicy uszkodzenia określonej w specyfikacji (krok 2).

Poziom nienaruszalności bezpieczeństwa SIL osiągnięty przez elektryczny system sterowania związany z bezpieczeństwem (SRECS) jest niższy lub równy najniższej granicy osiągnięcia (SILCL) systemu częściowego związanego z funkcją bezpieczeństwa.

W przypadku różnych funkcji bezpieczeństwa poziom zapewnienia bezpieczeństwa (PL) części systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem (SPR/CS) musi być zgodny z „wymaganym PL”.

Poziom PL różnych SRP/CS będących częścią funkcji bezpieczeństwa musi być wyższy lub równy wymaganemu poziomowi zapewnienia bezpieczeństwa tej funkcji.
Powrót do góry

Krok 5: Walidacja

EN 62061 i EN ISO 13849-1

Na koniec cała funkcja sterowania związana z bezpieczeństwem musi zostać oceniona pod kątem jej przydatności w aplikacji. Przydatność można ocenić poprzez analizę lub testy, na przykład przeprowadzając symulację określonych rodzajów błędów.

Źródło:
W oparciu o ZVEI – Bezpieczeństwo maszyn: Wyjaśnienia do stosowania norm EN 62061 i EN ISO 13849-1 (wydanie 2).

Powrót do góry

Międzynarodowe podstawy prawne bezpieczeństwa maszyn

Przepisy prawa w różnych regionach świata

Krótka charakterystyka:

  • Podstawowe wymogi bezpieczeństwa są zdefiniowane w załączniku I dyrektywy maszynowej.
  • Szczegółowe wymagania określają normy zharmonizowane.
  • Wyroby wytworzone zgodnie z normami zharmonizowanymi korzystają z domniemania zgodności.
  • Stosowanie norm jest dobrowolne, tzn. możliwe są inne rozwiązania.
  • Nie są wymagane urzędowe dopuszczenia lub pozwolenia na wprowadzenie do obrotu.
  • Producent wystawia deklarację zgodności, nie jest wymagany certyfikat strony trzeciej.
  • Produkt otrzymuje oznaczenie CE, a nie oznaczenie kontrolne.
  • Udział strony trzeciej („jednostka notyfikowana”) jest wymagany w przypadku niektórych produktów mogących stanowić zagrożenie.
  • Rola państwa ogranicza się do nadzoru rynku.

Krótka charakterystyka:

  • Najważniejsze obowiązujące przepisy dotyczące ochrony zdrowia i bezpieczeństwa są opisane w normach OSHA (Occupational Safety & Health Administration) skierowanych do użytkowników.
  • Normy OSHA ustanawiają pośrednio wymogi wobec producentów maszyn i komponentów bezpieczeństwa.
  • W sporach cywilnych z tytułu odpowiedzialności za produkt bardzo często przywoływane są normy ANSI.
  • Chociaż stosowanie norm ANSI nie jest obowiązkowe na mocy prawa, umowy cywilnoprawne nadają im charakter „wiążący”.
  • W wielu przypadkach normy ANSI i UL różnią się w mniejszym lub większym stopniu od norm międzynarodowych lub europejskich.
  • W Stanach Zjednoczonych nie ma państwowego nadzoru rynku. Do oddania urządzenia do użytku jest konieczne oznaczenie kontrolne NRTL.

Krótka charakterystyka:

  • Brak jest (jeszcze) usystematyzowanego nadzoru rynku, lecz odbywają się kontrole celne.
  • Wiele norm międzynarodowych zostało uwzględnionych w chińskich przepisach bezpieczeństwa maszyn, lecz nie zawsze są one aktualne.
  • Maszyny nie muszą posiadać certyfikatu CCC, ale główne elementy maszyn tak.
  • Obok norm krajowych i branżowych istnieją również liczne normy regionalne i zakładowe.

Krótka charakterystyka:

  • Istnieją przepisy prawa dotyczące importu towarów [Lei N°8078 art. 8] oraz przepisy pośrednie dotyczące maszyn i komponentów [NR12 § 12.134].
  • Obecnie brak jest obowiązku certyfikacji. W przyszłości spodziewana jest obowiązkowa certyfikacja dla określonych produktów związanych z bezpieczeństwem.
  • Certyfikaty wydawane przez instytucje lub organy europejskie i amerykańskie są akceptowane wyłącznie w ramach wzajemnego uznania.
  • W ramach kontroli możliwe są inspekcje fabryczne (również niezapowiedziane).
  • Normy międzynarodowe mogą być stosowane tylko wtedy, gdy nie są dostępne normy krajowe. Normy krajowe mają częściowo wyższe wymagania niż normy międzynarodowe.
  • W przypadku bezpośredniego wysokiego ryzyka dla pracowników może zostać wydany natychmiastowy zakaz eksploatacji i dystrybucji maszyny.

Źródło:
Broszura ZVEI: Principles of Market Access in Various Regions of the World.

Powrót do góry

Porównanie różnych regionów

Warunki techniczne dostępu do rynku dla głównych produktów elektrycznych

EuropaUSAChinyBrazylia
Obowiązkowa certyfikacja z oznaczeniem(-)(+)+(+)
„Monopol” jednostki certyfikującej-(+)+-
Obowiązkowe inspekcje fabryczne (z inspekcjami następczymi)(-)(+)+(+)
Możliwość uwzględnienia w normach praw ochronnych(-)+-(-)
Normy krajowe zamiast norm międzynarodowych(-)+(+)(+)
Nieuznawanie wyników badań-(+)(+)(-)
Publiczna „Czarna lista”(-)(+)(+)(-)

Legenda: + tak / (+) najczęściej tak / (-) najczęściej nie / - nie

Źródło: ZVEI

Powrót do góry

Instytucje międzynarodowe

Bezpieczeństwo funkcjonalne – Normy i dyrektywy

Bezpieczeństwo funkcjonalne – Normy i dyrektywy

Za dyrektywy dotyczące bezpieczeństwa i normy jest odpowiedzialnych wiele instytucji międzynarodowych:

New Approach
Efekty pracy trzech europejskich instytucji normalizacyjnych (CEN, CENELEC i ETSI) we współpracy z Komisją Europejską i EFTA.

The European Committee for Standardization
Informacje na temat norm europejskich, zastosowań i nowych rozwiązań.

European Committee for Electrotechnical Standardization
Normy z zakresu elektrotechniki i elektroniki.

International Organization for Standardization
Międzynarodowe normy dla biznesu, rządów i społeczeństwa.

International Electrotechnical Commission
Międzynarodowe normy i ocena zgodności dla wszystkich technologii elektrycznych, elektronicznych i powiązanych.

EUR-Lex
Platforma dostępu do aktów prawnych Unii Europejskiej.

Powrót do góry

PHOENIX CONTACT Sp. z o.o

ul. Bierutowska 57-59
Budynek nr 3/A
51-317 Wrocław
071/ 39 80 410

W naszej witrynie stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności.

Zamknij