Wie wird eine angemessene funktionale Sicherheit nachgewiesen?

Wenn Maschinen oder ein automatisierter Prozess funktionale Sicherheit erfordern, muss der Hersteller der Maschine, des Roboters oder des automatisierten Systems nachweisen, dass das von ihm konzipierte Sicherheitssystem den Anforderungen der EU-Gesetzgebung entspricht.

GemĂ€ĂŸ Maschinenrichtlinie ist insbesondere eine Risikobeurteilung erforderlich, die dem MaschineneigentĂŒmer auf Anfrage zur VerfĂŒgung gestellt werden muss.

The machinery directive specifically asks for a risk assessment which must be available to the owner of the machinery upon request.

Dieser Prozess umfasst viele Schritte und erfordert einiges an technischer Bewertung und Dokumentation. In einigen FÀllen muss die konforme Herstellung von Sicherheitskomponenten durch eine unabhÀngige Testeinrichtung bestÀtigt werden. Im Allgemeinen wird der Nachweis der funktionalen Sicherheit als KonformitÀtsbewertungsverfahren bezeichnet.

KonformitÀtsbewertung

  • Belegt, dass alle relevanten Richtlinien und Gesetze beachtet werden.
  • In der KonformitĂ€tserklĂ€rung sind die fĂŒr das Produkt geltenden Normen und Richtlinien aufgefĂŒhrt. Durch Unterzeichnung der ErklĂ€rung erklĂ€rt der Hersteller, dass das GerĂ€t den aufgefĂŒhrten Normen entspricht.

Risikobeurteilung

  • Durch die Maschinenrichtlinie obligatorisch vorgegeben.
  • Belegt, dass alle Risiken ermittelt und ausreichend gemindert wurden.
  • Listet die Gefahren, die implementierten oder zu implementierenden Maßnahmen sowie die Performance Level vor und nach den definierten Maßnahmen auf.

KonformitÀtsbewertungsverfahren

Wenn ein Steuerungssystem fĂŒr eine Sicherheitsfunktion verwendet wird, muss es ein angemessenes Maß an Sicherheit entsprechend der zu vermeidenden Gefahr bieten. In diesem Fall mĂŒssen Systeme, die funktionale Sicherheit erfordern, unter BerĂŒcksichtigung einer Risikobeurteilung konzipiert werden, wie im Folgenden erlĂ€utert wird.

Grundlegend fĂŒr das Konzept der funktionalen Sicherheit ist, dass Sicherheitskomponenten oder Systeme von Sicherheitskomponenten, die in sicherheitsrelevanten Steuerungssystemen verwendet werden, absolut risikofrei sein mĂŒssen. Bei Ausfall des Steuerungssystems oder einer der Systemkomponenten muss der gesamte Betrieb des Systems sicher bleiben. In der Regel ist es erforderlich, dass die gefĂ€hrlichen GerĂ€te so lange stromlos geschaltet werden, bis der Fehler behoben ist.

Risikobeurteilung

FĂŒr alle GerĂ€te, die der Maschinenrichtlinie unterliegen, ist eine Risikobeurteilung zwingend erforderlich. Bei einem Unfall in Verbindung mit Ihrer Maschine in einer beliebigen Phase des Produktlebenszyklus wird die Risikobeurteilung herangezogen. Es ist Ihr wichtigstes Dokument, um nachzuweisen, dass Sie alle erforderlichen Maßnahmen getroffen haben, um Gefahrensituationen zu vermeiden.

Sie können Ihre Risikobeurteilung in einer Excel-Datei durchfĂŒhren oder eine spezielle Software zur einfachen Abwicklung der Beurteilung wie DOCUFY Machine Safety verwenden. Wenn Sie sich nicht sicher sind, wie die Risikobeurteilung durchzufĂŒhren ist, können Sie sich an einen Dienstleister wenden. Es gibt Unternehmen, die Schulungen anbieten oder die Risikobeurteilung fĂŒr Sie durchfĂŒhren können.

Risikobeurteilung – Anforderungen

Eine Risikobeurteilung muss Folgendes umfassen:

  1. Jede potenzielle Gefahr, die mit der Verwendung Ihrer Maschine in Zusammenhang steht, muss dokumentiert werden.
  2. FĂŒr jede Gefahr muss festgelegt werden, welche Personen betroffen sind und in welcher Phase des Produktlebenszyklus die Gefahr auftritt.
  3. FĂŒr jede Gefahr muss die Eintrittswahrscheinlichkeit und der Schweregrad des Schadens festgelegt werden.
  4. Aus der Wahrscheinlichkeit und dem Schweregrad des Schadens werden die Risikostufe und das Performance Level fĂŒr Ihre Sicherheitslösung ermittelt.
  5. Das Sicherheits-IntegritĂ€tslevel, das die Lösung erfĂŒllen muss, wird definiert.
  6. Die Lösung zur Reduzierung des Risikos sowie die neue Risikostufe, die mit dieser Lösung erreicht wird, werden definiert.
  7. Technische Zeichnungen der Sicherheitssteuerungssysteme, Informationen zu den Komponenten des Steuerungssystems und Berechnungen der Fehlertoleranz des Systems mĂŒssen beigelegt werden.
  8. Wenn das verbleibende Risiko immer noch zu hoch ist, sind weitere Maßnahmen festzulegen, die ergriffen werden mĂŒssen, bis die Risikostufe akzeptabel ist.
  9. Die Normen und Richtlinien, die fĂŒr jedes Risiko herangezogen wurden, mĂŒssen angegeben werden..

FĂŒr die funktionale Sicherheit gibt es zwei spezifische Risikobeurteilungsdiagramme:

EN 13849-1

EN 5150

Die Methode zur DurchfĂŒhrung von Risikobeurteilungen fĂŒr Maschinen, Roboter oder automatisierte Prozesse wird in verschiedenen internationalen Sicherheitsnormen beschrieben.

Die Auswahl einer geeigneten Norm, die von den Regulierungsbehörden in Europa akzeptiert wird, stellt sicher, dass alle Risikoelemente erkannt und ordnungsgemĂ€ĂŸ kontrolliert werden.

Die Verwendung anerkannter technischer Normen ermöglicht dem Konstrukteur eines funktionalen Sicherheitssystems eine „KonformitĂ€tsvermutung“.

Beispiele fĂŒr Sicherheitsnormen, die bei der Beurteilung von automatisierten Prozessen, Robotik und Maschinen nĂŒtzlich sind:

  • ISO 12100 – Sicherheit von Maschinen – Allgemeine GestaltungsleitsĂ€tze
  • ISO 14121 – Risikobeurteilung
  • IEC 61882 – HAZOP-Studien

Sicherheitsanforderungsstufe (Safety Integrity Level, SIL)

Als SIL wird die relative Stufe der Risikoreduzierung durch eine Sicherheitsfunktion bezeichnet. Die IEC 61508 definiert 4 SILs, wobei Stufe 4 die zuverlĂ€ssigste und Stufe 1 die unzuverlĂ€ssigste Stufe ist. Die Sicherheitsanforderungsstufe fĂŒr jede Sicherheitsfunktion wird in der Regel wĂ€hrend der Risikobeurteilung festgelegt. Dies hĂ€ngt von der Methode und den Produkten ab, die Sie wĂ€hlen, um die Gefahr zu verringern. Es gibt ein harmonisiertes System, das verwendet wird, um eine KonformitĂ€tsvermutung gemĂ€ĂŸ der Maschinenrichtlinie bereitzustellen.

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