Основні стандарти безпеки містять основні поняття, основні принципи конструкції та загальні аспекти (наприклад, концепції та методів роботи), які діють для машин, пристроїв та обладнання.
Приклад стандарту:
EN ISO 12100 (Безпека машин)
EN ISO 13849 і EN IEC 62061 Вимоги до рівня ефективності захисту та рівня повноти безпеки.
Безпека машин і систем для захисту користувача суттєво залежить від правильного застосування стандартів і директив. Основою для цього в Європі є директива з машинного обладнання, яка підтримує компанії зі стандартизованими специфікаціями для безпечного проєктування машин. Однак багато європейських стандартів безпеки мають велике значення і за межами Європейського економічного простору завдяки своєму міжнародному статусу. Важливу роль у цьому контексті також відіграють стандарти з функціональної безпеки. Вимоги до систем керування машинами визначені в стандартах EN ISO 13849 та EN IEC 62061.
Глобальні тенденції у сфері безпеки обладнання Нові вимоги до рівня ефективності захисту та рівня повноти безпеки
Тенденція до децентралізації створює нові виклики для захисту людей, довкілля та машин. На додаток до класичних пристроїв безпеки, таких як блокування захисних дверей, аварійна зупинка або безпечні схеми, програмовані або конфігуровані системи безпеки все частіше використовуються для захисту машин і систем, оскільки рівень їхньої складності зростає. У 2015 році була зроблена спроба об'єднати два стандарти EN ISO 13849 і EN IEC 62061. Сьогодні обидва стандарти переглядаються окремо.
Яких змін слід очікувати щодо рівня ефективності захисту та рівня повноти безпеки?
Ці два стандарти вже збігаються в деяких питаннях, наприклад, у сфері «програмного забезпечення, пов’язаного з безпекою» та у сфері «кібербезпеки». Було включено багато інших коригувань, що дозволило забезпечити загальну узгодженість між двома стандартами. Чи є якийсь вплив на попередні оцінки безпеки, необхідно оцінювати в кожному конкретному випадку. Прочитайте в нашій брошурі, як можуть виглядати зміни до стандарту в деталях.
Стандарти EN для безпеки машин Огляд гармонізованих стандартів
Директива з машинного обладнання містить основоположні вимоги щодо безпеки та захисту здоров’я. В офіційному віснику Європейського Союзу наведено стандарти, гармонізовані з цією Директивою. Машина відповідає основоположним вимогам з безпеки і захисту здоров’я, якщо її було виготовлено відповідно до цих гармонізованих стандартів.
Стандарти EN поділяються на різні типи:
Групові стандарти безпеки щодо одного аспекту безпеки або одного виду пристроїв безпеки, які можуть використовуватися для цілої низки машин, пристроїв та обладнання.
Тип B1: Включає спеціальні аспекти безпеки, такі як безпечні відстані, граничні значення для температури поверхні.
Приклади стандартів:
EN ISO 13857 (Безпечні відстані в небезпечних зонах)
EN ISO 13855 (Розрахунок безпечних відстаней)
EN ISO 13849 (Безпека машин — пов’язані з безпекою частини системи керування)
Тип B2: Включає пристрої, що забезпечують безпеку, такі як схеми аварійного вимкнення чи ввімкнення одночасно двома руками.
Приклади стандартів:
EN ISO 13850 (Безпека машин — аварійна зупинка)
EN 574 (Ввімкнення одночасно двома руками)
Стандарти безпеки машин із детальними вимогами щодо безпеки до всіх істотних загроз для певної машини або групи машин. Стандарти типу C часто називають також стандартами продукції.
Приклади стандартів:
EN 12622 (Безпека верстатів — гідравлічні листозгинальні преси)
EN 415 (Пакувальні машини)
Стандарти для функціональної безпеки Застосування та розмежування
Функціональна безпека стосується правильного застосування систем (керування), пов’язаних із безпекою, і інших заходів щодо зниження ризиків, які мають вирішальне значення для безпеки системи. У разі виникнення критичної несправності контролер ініціює безпечний стан.
Спеціально для сектора машинобудування на основі Директиви EN 61508 було розроблено стандарти EN IEC 62061 і EN ISO 13849-1. Обидва стандарти розглядають спеціальні вимоги до відповідальних за безпеку компонентів контролерів машин.
Визначення необхідної продуктивності
Визначення необхідної продуктивності функцій безпеки є центральним аспектом функціональної безпеки систем керування машинами. Стандарти EN IEC 62061 та EN ISO 13849-1 надають структуровані методи оцінки та визначення необхідного виконання функцій безпеки для забезпечення безпеки машин.
Розрахунок класу рівня повноти безпеки
Рівень цілісності безпеки відповідно до EN IEC 62061
Важливою величиною для визначення надійності функцій безпеки є рівень повноти безпеки (SIL).
Для визначення необхідного рівня повноти безпеки оцінюються різні критерії:
- важкість пошкоджень (S)
- частота і тривалість існування небезпеки (F)
- імовірність виникнення небезпечної події (W)
- Можливість запобігання шкоді або обмеження її (P)
Визначення рівня продуктивності
Рівень ефективності захисту відповідно до EN ISO 13849-1
Для визначення необхідного рівня продуктивності (PLr) необхідно оцінити різні критерії: масштаби збитку, частоту і тривалість, а також можливості запобігання небезпеці.
Параметри ризику:
S: Серйозність пошкодження:
- S1 — легка травма (зазвичай зворотна)
- S2 — важка травма, зокрема й смертельна (зазвичай незворотна)
F: частота й/або тривалість існування небезпеки:
- F1 — від «рідко» до «часто» і/або протягом короткого часу
- F2 — від «часто» до «постійно» та/або протягом тривалого часу
P: можливість уникнення небезпеки:
- P1 — можливо за певних умов
- P2 — неможливо
Вказівка: Якщо імовірність виникнення небезпеки оцінюється як низька, необхідний рівень продуктивності (PLr) можна знизити на один рівень.
Визначення досягнутого рівня продуктивності
Після того як архітектура управління розроблена, визначається продуктивність функцій безпеки. Стандарти EN IEC 62061 та EN ISO 13849-1 використовують різні підходи та параметри для забезпечення надійного виконання функції безпеки.
Рівень цілісності безпеки відповідно до EN IEC 62061
Рівень безпеки для підсистем визначається на основі наведених далі значень:
- Допустима похибка апаратного забезпечення (HFT), залежить від конкретної ситуації використання
- Частка безпечних відмов (SFF), вказується виробником
- Діагностичне покриття (DC), вказується виробником чи в стандарті EN ISO 13849-1
- Імовірність небезпечних відмов на годину (PFHd), визначається на основі інших показників
- Інтервал між випробуваннями або тривалість використання, дані виробника/специфікація
- Інтервал діагностичних перевірок, залежно від програми
- Уразливість щодо відмов унаслідок загальної причини, вказується виробником або у стандарті EN ISO 13849-1
Рівень ефективності захисту відповідно до EN ISO 13849-1
Рівень ефективності захисту (PL) частини контролера, що відповідає за безпеку (SRP/CS), визначається шляхом оцінки наведених далі параметрів:
- Категорія: задана в стандарті як визначена структура.
- Середній час до небезпечної відмови (MTTFd): надається виробником компонентів.
- Діагностичне охоплення (DC): Відповідно до стандарту.
- Відмова із загальної причини (CCF): визначається як система балів за різними критеріями.
- Досягнутий рівень ефективності захисту (PL): визначається за допомогою таблиці й має дорівнювати потрібному рівню PLr або перевищувати його.
Взаємозв’язок між концепціями рівня ефективності захисту й рівня повноти безпеки
Безпека обладнання відповідно до EN ISO 13849 та EN IEC 62061 Основна процедура
Відповідно до Додатку I до директиви з машинного обладнання, для кожної машини, що вводиться в обіг на території ЄС, має бути проведена оцінка ризиків. Залишкові ризики можна мінімізувати в рамках технічних заходів захисту, використовуючи релевантні для безпеки компоненти керування. Якщо компоненти керування розроблені відповідно до гармонізованих стандартів EN ISO 13849 та EN IEC 62061, необхідна мінімізація ризику може бути досягнута за допомогою функції (функцій) безпеки з рівнем повноти безпеки чи рівнем ефективності захисту.
Специфікація функціональних вимог передбачає детальний опис відповідних функцій безпеки. Для цього потрібно визначити основні інтерфейси з іншими функціями керування та реакції на несправності. Отриманий документ є найважливішою основою для подальшого процесу проектування.
Визначення необхідної продуктивності відповідно до EN IEC 62061 або EN ISO 13849-1.
Після того як архітектура управління розроблена, визначається продуктивність функцій безпеки. Стандарти EN IEC 62061 та EN ISO 13849-1 використовують різні підходи та параметри для забезпечення надійного виконання функції безпеки.
EN IEC 62061: Через відмови апаратного забезпечення існує небезпека виникнення подальших небезпечних відмов пов’язаних із безпекою функцій керування (Safety Related Control Function, SRCF). Ця ймовірність має бути меншою чи дорівнювати визначеній межі відмов, зазначеній у специфікації (крок 1):
Рівень повноти безпеки (Safety Integrity Level, SIL), досягнутий електричною системою керування функціями безпеки (Safety Related Electrical Control System, SRECS), менший або дорівнює мінімальному рівню межі вимоги рівня повноти безпеки будь-якої підсистеми, залученої до виконання функцій безпеки.
EN ISO 13849-1: Для різних функцій безпеки необхідно, щоб рівень ефективності захисту відповідних пов’язаних із безпекою частин контролерів (Safety Related Parts of Control System, SRP/CS) відповідав «потрібному рівню ефективності захисту».
Рівень ефективності захисту різних пов’язаних із безпекою частин контролерів, які є частиною функції безпеки, має бути більшим чи дорівнювати потрібному рівню ефективності захисту цієї функції.
Крім того, потрібно оцінити придатність усієї пов’язаної з безпекою функції керування для цієї сфери застосування. Придатність можна визначити шляхом аналізу чи тестування, наприклад, шляхом моделювання певних типів несправностей.
Стандарти функціональної безпеки
Докладніше про EN ISO 13849 і EN IEC 62061
Бажаєте отримати додаткову інформацію про поточну редакцію міжнародних стандартів EN ISO 13849 та EN IEC 62061?
Наша брошура містить докладну інформацію:
❯ Майбутні перегляди стандартів EN ISO 13849 і EN IEC 62061
❯ Вплив на сферу кібербезпеки
❯ Зміни в галузі програмного забезпечення, пов’язаного з безпекою