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O+P Fluidtechnik 1-2/2021

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O+P Fluidtechnik 1-2/2021

REVISION DER ISO 13849

REVISION DER ISO 13849 (ISO/DIS 13849-1:2020) ÜBERSICHT DER ÄNDERUNGEN – MASCHINENSTEUERUNGEN TEIL I PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Die Norm EN ISO 13849 stellt Sicherheitsanforderungen und einen Leitfaden für die Gestaltung und Integration sicherheitsbezogener Teile von Steuerungen von Maschinen bereit, einschließlich der Entwicklung von Software. Die Norm gilt für alle Arten von Maschinen, unabhängig von der verwendeten Technologie (z. B. elektrisch, hydraulisch, pneumatisch, mechanisch). Die Revision der ISO 13849, die ISO/ DIS 13849-1:2020(E), beinhaltet Neuerungen, die im vorliegenden ersten Teil des Beitrags ausgeführt sind und im zweiten Teil einer folgenden Heftausgabe komplettiert werden. Autor: Dipl.-Ing. Christa Düsing, Entwicklungsingenieur, FMEA-Koordinator Co-Autor: Dr.-Ing. Martin Inderelst, Technologie Entwicklung Hydraulikbagger, XCMG European Research Center GmbH, Europark Fichtenhain B4, 47807 Krefeld PRÄAMBEL Während der Entwicklung und Konstruktion neuer Maschinen und Maschinensteuerungen orientieren sich Hersteller zuerst an produktspezifischen Normen, den sogenannten C-Normen. Diese verweisen dabei auf weitere weniger konkrete Sicherheitsgrundnormen, den B-Normen und A-Normen, und sollen ebenfalls von den Maschinenherstellern angewendet werden. Zur Erfüllung der Maschinenrichtlinien 2006/42/EG der EU finden verschiedene internationale Sicherheitsnormen im Bereich der Maschinensteuerungen Anwendung, vgl. Abbildung 01. Die A- Norm ISO 12100 [2] dient dabei als Basis für Risikobeurteilungen, die B-Norm ISO 13849 [3] bildet einen Leitfaden zur Konzeption von Maschinensteuerungen. Im Entwicklungsprozess von mechanischen, hydraulischen, elektrischen sowie digitalen Maschinensteuerungen beschreibt die ISO 13849 [3] die wichtigsten Schritte zur Wahrung der funktionalen Sicherheit. Dabei klassifiziert sie die Sicherheitsfunktionen in Kategorien, die unter Zuordnung einer vorgegebenen Architektur das Hardwaresystem wiederspiegeln und es ermöglichen, einen sogenannten Performance Level (PL) zu bestimmen. Durch das zielgerechte Identifizieren, Einrichten und Überprüfen von Sicherheitsfunktionen erreicht die B-Norm ISO 13849 somit einen konstruktiven Beitrag zur Risikominderung innerhalb der Maschinensteuerung [1]. 38 O+P Fluidtechnik 2021/01-02 www.oup-fluidtechnik.de

NORMEN 01 Internationale Normen zur Maschinensteuerung In Anlehnung an Europäische Richtlinien – Grundnormen zur funktionalen Sicherheit Der neue Entwurf der ISO 13849, die ISO/DIS 13849-1:2020(E) [4], beinhaltet einige Neuerungen. Der logische Aufbau bzw. die Gliederung wurden überarbeitet, die Kapitel zur Validierung aus ISO 13849 Teil 2 [5] wurden in die neue ISO/DIS 13849 Teil 1 [4] überführt und integriert. Weiterhin gibt es zusätzliche Erläuterungen und Interpretationen zum besseren Verständnis normativer Anforderungen. Alle Änderungen sollen eine Empfehlung und einen richtungsweisenden Weg durch die verschiedenen Phasen der international vereinheitlichten Anforderungen ebnen, welche sich auf die Risikobeurteilung, die erforderlichen Performance Levels, die Identifikation sicherheitsrelevanter Steuerungsteile, bis hin zur Implementierung der Sicherheitsfunktionen beziehen. Bei der Neugestaltung der DIN EN ISO 13849-1:2016-06 [3] wurde erstmals unter Berücksichtigung der Gefährdung auch eine Ausfallwahrscheinlichkeit umfassend berücksichtigt. Die wichtigsten Änderungen der Revision der DIN EN ISO 13849- 1:2016-06 [3] sind wie folgt aufgelistet und werden im weiteren Verlauf bis einschließlich Unterpunkt 2.2 in diesem Artikel erläutert: 1.0 Überarbeitung 2.0 Änderungen und Detaillierungen 2.1. Detaillierte Anforderungen an die Spezifikation von Sicherheitsfunktionen (SRS – Safety Requirements Specification) 2.2. Beschreibung der Anforderungen an Design und die Performance Level n Kombination mehrerer Teilsysteme n Alternatives Verfahren zur Quantifizierung von Teilsystemen ohne MTTF D Wert (Die mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall) 2.3. Detaillierte Beschreibung von Validierungsprozessen (Übernahme aus DIN EN ISO 13849-2:2013) [5] 3.0 Integration neuer Aspekte 3.1. Neuer Abschnitt zur Bestimmung des erforderlichen PL r ; Integration der Bestimmung von Parameter P über fünf Faktoren und Auswahl der Parameter P1 oder P2 3.2. Neuer Abschnitt zum Aspekt Ergonomie 3.3. Anhang L zu Immunitätsanforderungen für elektromagnetische Kompatibilität (EMV-Anforderungen) 3.4. Anhang M mit zusätzlichen Informationen zur Risikoreduzierung für das SRS-System (Safety Requirements Specifications) 3.5. Anhang N zur Vermeidung von systematischen Fehlern im Software-Design 3.6. Neuer Abschnitt zu den Anforderungen an die Risikobewertung und Risikominderung sowie Berücksichtigung der Ergebnisse aus der Risikobeurteilung 3.7. Neuer Abschnitt zur Softwaresicherheit (Detaillierte Anforderungen) 1 ÜBERARBEITUNG Normative Verweise, Begriffe und Definitionen wurden überarbeitet und aktualisiert. Es wurden strukturelle Verbesserungen vorgenommen und der logische Aufbau wurde angepasst. 2 ÄNDERUNGEN UND DETAILLIERUNGEN 2.1 DETAILLIERTE ANFORDERUNGEN AN DIE SPEZIFIKATION VON SICHERHEITSFUNKTIONEN Zur ausführlichen Erläuterung, Vereinfachung und Spezifizierung der Übergangsvoraussetzung bzgl. der Risikobeurteilung und dem Risikominderungsprozess nach ISO 12100 [2] wurde in den Entwurf der neuen ISO/DIS 13849-1:2020(E) der Punkt „Safety Requirement Specification (SRS)“ – „General requirements“ eingeführt. Er bietet eine Liste mit detaillierten Spezifikationen zur Erstellung der Risikobeurteilung für Sicherheitsfunktionen und relevante Beispiele für die Anforderungen sämtlicher Sicherheitsfunktionen. Darüber hinaus bietet der Entwurf der neuen ISO/DIS 13849- 1:2020(E) [4] detaillierte Beschreibungen für verschiedene Sicherheitsfunktionen und fordert zudem, jede Einzelheit einer SRS bzgl. der auszuführenden Sicherheitsfunktionen zu dokumentieren. www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2021/01-02 39

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