Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Функциональная безопасность представляет собой часть общей безопасности системы, которая зависит от правильного функционирования связанных с безопасностью систем и других мер по снижению риска. В современном мире, где автоматизированные системы управляют критически важными процессами, стандарты функциональной безопасности становятся основой для обеспечения надежной и безопасной работы оборудования.
Базовым международным стандартом в области функциональной безопасности является IEC 61508, разработанный Международной электротехнической комиссией. Этот стандарт определяет общие требования к электрическим, электронным и программируемым электронным системам, связанным с безопасностью. На основе IEC 61508 были созданы отраслевые стандарты, адаптированные под специфические требования различных областей промышленности.
Уровень полноты безопасности (Safety Integrity Level, SIL) представляет собой дискретный уровень, определяющий требования к полноте безопасности связанных с безопасностью систем. Стандарт IEC 61508 устанавливает четыре уровня SIL: от SIL 1 (наименьшая полнота безопасности) до SIL 4 (наибольшая полнота безопасности).
В России применяются аналогичные стандарты серии ГОСТ Р МЭК 61508, которые гармонизированы с международными требованиями. Для нефтегазовой и химической промышленности дополнительно действует стандарт ГОСТ Р МЭК 61511 (актуальные версии 2018 года), который конкретизирует применение принципов функциональной безопасности для автоматизированных систем безопасности промышленных процессов.
Особое внимание при определении SIL уделяется количественным показателям надежности. Для систем с низкой частотой запросов (менее одного раза в год) используется показатель вероятности отказа по запросу (PFD), а для систем с высокой частотой запросов или непрерывно действующих систем — показатель вероятности опасного отказа в час (PFH).
Стандарт EN ISO 13849-1 применяется к связанным с безопасностью частям систем управления машинами и устанавливает пять уровней производительности: от PLa до PLe. Этот стандарт особенно важен для машиностроительной отрасли и применяется независимо от используемой технологии: электрической, гидравлической, пневматической или механической.
В 2023 году была опубликована новая редакция ISO 13849-1:2023, однако эксперты в области функциональной безопасности настоятельно рекомендуют продолжать использовать версию 2015 года. Версия 2023 содержит технические проблемы, включая недоказанные методы ЭМС и альтернативные подходы, которые могут сделать системы безопасности менее надежными. До исправления этих проблем рекомендуется применять EN ISO 13849-1:2015.
Стандарт определяет пять категорий архитектуры систем управления: от базовой категории B до категории 4 с наивысшими требованиями к диагностике и резервированию. Каждая категория характеризуется определенным поведением системы при возникновении отказов и требованиями к диагностическому покрытию.
Стандарт ISO 26262:2018 "Автомобили — Функциональная безопасность" является адаптацией IEC 61508 для автомобильной промышленности. Текущая редакция 2018 года расширила область применения с легковых автомобилей на все дорожные транспортные средства, исключая мопеды. Стандарт определяет автомобильные уровни полноты безопасности (Automotive Safety Integrity Level, ASIL), которые классифицируются от ASIL A до ASIL D, а также уровень QM (Quality Management) для несвязанных с безопасностью систем.
ISO 26262:2018 состоит из 12 частей, охватывающих полный жизненный цикл разработки автомобильных систем: от концептуальной фазы до производства и эксплуатации. Особое внимание уделяется разработке программного обеспечения (часть 6), которая содержит детальные требования для разработчиков программных компонентов автомобильных систем. В России действует адаптированная версия ГОСТ Р 26262-X-2020.
Наивысший уровень ASIL D предъявляет строжайшие требования к разработке и валидации систем, поскольку отказ таких систем может привести к смертельным травмам. Примерами систем ASIL D являются основная тормозная система и электроусилитель рулевого управления. Стандарт настоятельно рекомендует использование полуформальных языков моделирования для систем ASIL D.
Серия стандартов CENELEC EN 5012X представляет собой комплексную систему требований к функциональной безопасности железнодорожных систем. Основными документами являются EN 50126 (RAMS — надежность, готовность, ремонтопригодность и безопасность), EN 50716 (программное обеспечение) и EN 50129 (электронные системы безопасности).
В ноябре 2023 года был опубликован новый стандарт EN 50716:2023 "Железнодорожные применения - Требования к разработке программного обеспечения", который заменяет EN 50128:2011 и EN 50657:2017. EN 50128 был официально отозван в сентябре 2024 года. Новый стандарт объединяет требования к программному обеспечению для сигнализации и подвижного состава в единый документ и интегрирует современные подходы к кибербезопасности.
EN 50716:2023 включает существенные улучшения: введение уровня "Базовая целостность" вместо SIL 0, обязательные процессы контроля качества для всех функций, улучшенную структуру ролей и ответственности, а также рассмотрение применения машинного обучения и искусственного интеллекта (хотя пока не рекомендуется для критических применений).
Различные отрасли промышленности предъявляют специфические требования к функциональной безопасности, что привело к разработке отраслевых стандартов на основе базового IEC 61508. Каждая отрасль характеризуется уникальными рисками, технологическими особенностями и регулятивными требованиями.
В нефтегазовой отрасли преобладают требования SIL 2-3, поскольку системы автоматизированной защиты должны предотвращать катастрофические аварии с выбросом опасных веществ. Системы противоаварийной защиты (ПАЗ) и аварийного останова (ESD) являются критически важными элементами промышленной безопасности на объектах добычи и переработки углеводородов.
Машиностроительная отрасль использует преимущественно стандарт EN ISO 13849-1 с уровнями PL a-e, что обусловлено необходимостью обеспечения безопасности операторов при работе с промышленным оборудованием. Системы аварийного останова, световые завесы и двуручное управление являются типичными применениями стандарта в данной отрасли.
Внедрение стандартов функциональной безопасности требует системного подхода, охватывающего все этапы жизненного цикла системы: от анализа требований до эксплуатации и вывода из эксплуатации. Ключевым элементом является создание плана функциональной безопасности, который определяет организационную структуру, процессы и ресурсы для достижения требуемого уровня безопасности.
В Российской Федерации сертификация функциональной безопасности является добровольной процедурой, проводимой в рамках добровольных систем сертификации, зарегистрированных в Росстандарте. Основным документом, подтверждающим соответствие требованиям функциональной безопасности, является отчет об оценке функциональной безопасности, а сертификат служит его дополняющим документом.
Особое внимание при внедрении стандартов функциональной безопасности следует уделять обучению персонала и формированию культуры безопасности в организации. Компетентность специалистов, занимающихся функциональной безопасностью, должна быть подтверждена соответствующими сертификатами, такими как TÜV SÜD Functional Safety Engineer или аналогичными программами сертификации.
Эффективность систем функциональной безопасности во многом зависит от правильного выбора архитектуры системы, качества используемых компонентов и реализации мер диагностики. Современные тенденции в области функциональной безопасности включают интеграцию с системами кибербезопасности, применение искусственного интеллекта для анализа рисков и развитие стандартов для автономных систем.
1. IEC 61508:2010 — Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems 2. EN ISO 13849-1:2015 — Safety of machinery — Safety-related parts of control systems (рекомендуемая версия) 3. ISO 26262:2018 — Road vehicles — Functional safety 4. EN 50126:2017 — Railway applications — RAMS 5. EN 50716:2023 — Railway applications — Requirements for software development (заменил EN 50128) 6. EN 50129:2018 — Railway applications — Safety related electronic systems for signalling 7. ГОСТ Р МЭК 61508-1-2012 — Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью 8. ГОСТ Р МЭК 61511-1-2018 — Безопасность функциональная. Системы безопасности приборные для промышленных процессов 9. ГОСТ Р 26262-X-2020 — Функциональная безопасность дорожных транспортных средств 10. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности для объектов нефтегазового комплекса", Ростехнадзор, 2020
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.