Säkerhetsgrundstandarderna innehåller grundbegrepp, designgrundsatser och allmänna aspekter (t.ex. konception och arbetssätt), som gäller för alla maskiner, enheter och anläggningar.
Exempel på standard:
EN ISO 12100 (maskinsäkerhet)
EN ISO 13849 och EN IEC 62061 Krav på Performance Level och SIL.
Säkerheten hos maskiner och system för skydd av användaren är i huvudsak beroende av korrekt tillämpning av standarder och direktiv. Grunden för detta i Europa är maskindirektivet, som stöder företag med standardiserade specifikationer för den säkerhetsorienterade konstruktionen av maskiner. Många europeiska säkerhetsstandarder är dock av stor betydelse även utanför EES-området på grund av deras internationella status. Även standarderna för funktionell säkerhet också en viktig roll i detta sammanhang. Kraven på maskinstyrsystem definieras i både EN ISO 13849 och EN IEC 62061.
Globala trender inom maskinsäkerhet Nya krav på PL och SIL
Trenden mot decentralisering innebär nya utmaningar för skyddet av människor, miljö och maskiner. Utöver klassiska säkerhetsanordningar som skyddsgrindssäkringar, nödstoppsanordningar och säkerhetsbrytare används programmerbara eller konfigurerbara säkerhetssystem i allt högre grad för att skydda maskiner och system i takt med att komplexiteten ökar. Under 2015 gjordes ett försök att kombinera de två standarderna EN ISO 13849 och EN IEC 62061. Idag revideras båda standarderna separat.
Vilka förändringar kan vi förvänta oss när det gäller PL och SIL?
De två standarderna har redan närmat sig varandra på vissa punkter, t.ex. inom området ”säkerhetsrelevant programvara” och ämnet ”cybersäkerhet”. Många andra justeringar har gjorts i detalj, vilket resulterat i en övergripande överensstämmelse mellan de två standarderna. Huruvida det finns några effekter på tidigare säkerhetsbedömningar måste bedömas från fall till fall. Läs vårt whitepaper för att få reda på hur ändringarna av standarden kan se ut i detalj.
EN-standarder för maskinsäkerhet Översikt över harmoniserade standarder
Maskindirektivet innehåller grundläggande säkerhets- och hälsoskyddskrav. I Europeiska unionens officiella tidning anges maskindirektivets harmoniserade standarder. En maskin uppfyller de grundläggande säkerhets- och hälsoskyddskraven, om den tillverkats enligt harmoniserade standarder.
Europeiska standarder delas in i olika typer:
Säkerhetsgruppstandarder om en säkerhetsaspekt eller typ av säkerhetsrelaterade anordningar, som kan användas för en hel serie av maskiner, instrument och anläggningar.
Typ B1: Innehåller speciella säkerhetsaspekter, t.ex. säkerhetsavstånd, gränsvärden för yttemperaturer.
*Exempelstandarder:
EN ISO 13857 (Säkerhetsavstånd i faroområden)
EN ISO 13855 (beräkning av säkerhetsavstånd)
EN ISO 13849 (maskinsäkerhet – säkerhetsrelaterade komponenter i styrsystem)
Typ B2: Innehåller säkerhetsrelaterade anordningar, t.ex. nödstopps- och tvåhandskopplingar.
Exempelstandarder:
EN ISO 13850 (maskinsäkerhet – nödstopp)
EN 574 (tvåhandskopplingar)
Maskinsäkerhetsstandarder med detaljerade säkerhetskrav för alla signifikanta risker för en bestämd maskin eller en grupp av maskiner. Typ-C-standarder betecknas även som produktstandarder.
Exempelstandarder:
EN 12622 (Säkerhet för verktygsmaskiner – hydrauliska kantpressar)
EN 415 (förpackningsmaskiner)
Standarder för funktionell säkerhet Tillämpning och avgränsning
Den funktionella säkerheten avser korrekt tillämpning av säkerhetsrelaterade (styr-)system och andra riskreducerande åtgärder som är avgörande för ett systems säkerhet. Då ett kritiskt fel uppstår tar styrsystemet över och påbörjar det säkra läget.
För maskinbyggnationssektorn har standarderna EN IEC 62061 och EN ISO 13849-1 härletts från EN 61508. Båda dessa standarder betraktar speciellt kraven på säkerhetsrelaterade komponenter i styrsystem i maskiner.
Bestämma den nödvändiga prestandan
Att fastställa säkerhetsfunktionernas prestanda är en central aspekt av den funktionella säkerheten hos maskinstyrsystem. Både EN IEC 62061 och EN ISO 13849-1 tillhandahåller strukturerade metoder för att bedöma och definiera säkerhetsfunktionernas prestanda för att garantera maskinernas säkerhet.
Beräkning av SIL-klass
Safety Integrity Level enligt EN IEC 62061
Säkerhetsintegritetsnivån (SIL) är en viktig parameter för tillförlitligheten hos säkerhetsrelaterade funktioner.
Olika kriterier bedöms för att fastställa den nödvändiga säkerhetsintegritetsnivån:
- Skadornas svårighetsgrad (S)
- Frekvens och tid för faroexponering (F)
- Sannolikhet att en farlig händelse inträffar (W)
- Möjlighet att undvika eller begränsa skadan (P)
Fastställande av Performance Level
Performance Level enligt EN ISO 13849-1
För att bestämma det prestandanivå som krävs (PLr) måste olika kriterier bedömas: skadans omfattning, frekvens och varaktighet samt möjligheter till att förebygga risker.
Riskparametrar:
S: Olyckans allvarlighetsgrad:
- S1 – mindre olycka (normalt reversibel)
- S2 – allvarlig olycka, inklusive dödsfall (normalt irriversibel)
F: Frekvensen och/eller tiden för faroexponeringen:
- F1 – sällan till ofta och/eller kort tid
- F2 – ofta till kontinuerligt och/eller lång tid
P: Möjlighet att undvika risken:
- P1 – möjligt under vissa förhållanden
- P2 – praktiskt taget omöjligt
Observera: Där sannolikheten för inträffande kan graderas som låg får den prestandanivå som krävs (PLr) sänkas ett steg.
Bestämning av den uppnådda prestationsförmåga
Då styrarkitekturen har utformats bestäms säkerhetsfunktionernas prestanda. Standarderna EN IEC 62061 och EN ISO 13849-1 använder olika metoder och parametrar för att säkerställa att säkerhetsfunktionen utförs på ett tillförlitligt sätt.
Safety Integrity Level enligt EN IEC 62061
De säkerhetstekniska parametrarna för delsystem resulterar ur följande värden:
- Feltolerans för hårdvara (HFT), applikationsspecifik
- Andel säkra fel (SFF), tillverkarens information
- Felövervakning (diagnostäckningsgrad), tillverkarens information eller EN ISO 13849-1
- Sannolikhet för ett farligt fel per timme (PFHd) resulterar ur de andra värdera
- Provningsintervall eller användningstid, tillverkarinformation/specifik
- Testintervall för diagnos, applikationsspecifikt
- Känslighet mot fel till följd av gemensamma orsaker, tillverkarens information eller EN ISO 13849-1
Performance Level enligt EN ISO 13849-1
Performance Level (PL) för de säkerhetsrelaterade delarna för ett styrsystem (SRP/CS) avgörs med bedömningen av följande parametrar:
- Kategori: Anges i standarden som definierad struktur.
- Genomsnittlig tid till ett farligt fel (MTTFd): Tillhandahålles av komponenttillverkaren.
- Diagnostäckningsgrad (DC): I enlighet med standarden.
- Fel till följd av en gemensam orsak (CCF): Fastställs som poängsystem enligt olika kriterier.
- Uppnådd Performance Level (PL): Bestäms med en tabell och måste vara lika med eller högre än den nödvändiga PLr.
Samband mellan koncepten PL och SIL
Maskinsäkerhet enligt EN ISO 13849 och EN IEC 62061 Grundläggande tillvägagångssätt
Enligt maskindirektivet bilaga I måste en riskbedömning göras för varje maskin som släpps ut på marknaden inom EU. Kvarvarande restrisker kan minimeras inom ramen för de tekniska skyddsåtgärderna genom att använda säkerhetsrelevanta styrkomponenter. Om styrkomponenterna är konstruerade i enlighet med de harmoniserade standarderna EN ISO 13849 och EN IEC 62061, kan den nödvändiga riskminimeringen uppnås genom säkerhetsfunktion(er) med SIL eller PL.
Specifikationen av det funktionella kravet handlar om att beskriva varje säkerhetsfunktion i detalj. För att säkerställa detta måste man definiera de bestämda gränssnitten till andra styrfunktioner och felreaktioner. Det dokument som blir resultatet är den viktigaste grunden för den efterföljande konstruktionsprocessen.
Fastställande av nödvändig kapacitet i enlighet med EN IEC 62061 eller EN ISO 13849-1.
Då styrarkitekturen har utformats bestäms säkerhetsfunktionernas prestanda. Standarderna EN IEC 62061 och EN ISO 13849-1 använder olika metoder och parametrar för att säkerställa att säkerhetsfunktionen utförs på ett tillförlitligt sätt.
EN IEC 62061: P.g.a. maskinvarufel uppstår risken att det uppstår ytterligare farliga fel på SRCF (Safety Related Control Function). Den här sannolikheten ska vara lägre eller lika med den fastställda haveritröskel som fastställts i specifikationen (steg 1):
SIL (Säkerhetsintegritetsnivån), som fås av SRECS (Safety Related Electrical Control System), är lägre eller lika med den lägsta SIL för ett delsystem på säkerhetsfunktionens utförande.
EN ISO 13849-1: Vid de olika säkerhetsfunktionerna är det nödvändigt att PL (Performance Level) för tillhörande SRP/CS (Safety Related Parts of Control System) överensstämmer med den ”nödvändiga PL”.
PL för olika SRP/CS, som är del av en säkerhetsfunktion, ska vara högre eller lika med den nödvändiga Performance Level för den här funktionen.
Avslutningsvis måste en applikations hela säkerhetsrelaterade styrfunktion utvärderas med avseende på duglighet för applikationen. Här kan lämpligheten kontrolleras med en analys eller provning, t.ex. genom att simulera de olika feltyperna.
Standarder funktionell säkerhet
Mer om EN ISO 13849 och EN IEC 62061
Vill du få mer information om den aktuella revideringen av de internationella standarderna EN ISO 13849 och EN IEC 62061?
I vårat whitepaper får du reda på mer om:
❯ Kommande revideringar av standarderna EN ISO 13849 och EN IEC 62061
❯ Konsekvenser för temat ”Cyber Security”
❯ Ändringar på området ”säkerhetsrelevant programvara”