Schulungen zur Funktionalen Sicherheit Modulares Schulungsprogramm 2006 Automobil- und Automatisierungsbranche

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1 b Schulungen zur Funktionalen Sicherheit Modulares Schulungsprogramm 2006 Automobil- und Automatisierungsbranche TÜV SÜD Automotive GmbH TÜV SÜD Gruppe

2 MODULAR AUFGEBAUTES TRAININGSPROGRAMM ENTWICKLUNG VON SICHERHEITSELEKTRONIK NACH EN/IEC Um Ihnen erforderliches know-how auf Ihre Bedürfnisse optimal zugeschnitten vermitteln zu können, haben wir unser Schulungsangebotz zur Entwicklung von Sicherheitselektronik mit Focus auf Funktionale Sicherheit massiv erweitert. Zusätzlich ist es nun in Modulbauweise aufgebaut - so können Sie sich frei Ihr individuelles Programm zusammenstellen und sich und sich in 1 bis 4 Tagen über die für Sie relevanten Themen informieren. Für Interessenten aus der Kfz-Branche werden selbstverständlich alle veröffentlichen Dokumente des Kfz-Applikationsstandards (FAKRA-Entwurf; ISO WD26262) mit berücksichtigt. Übersicht der angebotenen Module zu Festterminen Modulnr. Thema Dauer Termine a 1b 2a 2b 1.Tag: Basiswissen zur IEC inkl. veröffentlichten Elementen des Kfz- Applikationsstandards 1.Tag: Basiswissen zur IEC (Automatisierungstechnik) 2.Tag: Von der Kfz-Risikoanalyse zum Systementwurf (Bestimmung ASIL, Ableitung eines Sicherheitskonzepts) 2.Tag: Von der Risikoanalyse zum Systementwurf (Bestimmung SIL, Ableitung eines Sicherheitskonzepts) 3 3.Tag: Entwicklung / Prüfung sicherheitsrelevanter Software nach IEC Tag: Komponenten-FMEDA nach IEC Tag: Erstellung von Fehlerbaumanalysen (FTA) 8 h / / h / h / / h / h / / h / / h / / Tag: Probabilistische Analysen 6 h / / Inhalte der einzelnen Schulungsmodule finden sich auf den Folgeseiten bzw. unter (dort auch komplettes Schulungsprogramm) Anbieter TÜV SÜD Automotive GmbH, TÜV SÜD Gruppe elektronik@tuev-sued.de

3 Anwendungssektor Automatisierung, Automotive (EN/IEC 61508) Zielgruppe Voraussetzung Entwickler, Projektleiter, QM-Beauftragte und Führungskräfte, die in ihren Systemen, Fahrzeugen und Anlagen funktionale Sicherheit gewährleisten sollen. siehe einzelne Schulungselemente Dauer 1-4 Tage Seminarzeiten Beginn 1. Tag: 9:00 Uhr Ende kursabhängig Teilnehmerzahl max. 20 Referenten Seminargebühr Spezialisten der akkreditierten Stelle für Funktionale Sicherheit der TÜV SÜD Automotive GmbH, TÜV SÜD Gruppe Inhouse nach Vereinbarung Firmenübergreifende Module siehe homepage Termine/Ort Für Inhouse-Schulungen nach Vereinbarung. Optional aus Einzelmodulen zusammensetzbar zu Festterminen Termine/Inhalte abrufbar unter Ort der Schulungen zu Festterminen: TÜV SÜD Automotive GmbH, TÜV SÜD Gruppe Ridlerstr. 65, D München Anmweldung Anmeldung auch online möglich über Seminarbezeichnung TÜV SÜD-Schulungsreihe: Modularprogramm EN/IEC 61508

4 Modul 1a: BASISWISSEN ZUR IEC INKL. VERÖFFENTLICHTEN ELEMEN- TEN DES KFZ-APPLIKATIONSSTANDARDS Dieses Modul bereitet das komplexe Normenwerk der IEC in anschaulicher und auf den KFZ Markt zugeschnittenen Art und Weise auf. Dabei wird besonderer Augenmerk auf die bereits veröffentlichten Teile des KFZApplikationsstandards (FAKRA/ISO) gelegt. In kompakter Weise erfahren so sehr schnell, welche Schwerpunkte Sie bei der Entwicklung sicherheitsrelevanter Komponenten und Systeme im KFZ in Zukunft legen müssen. Für Anwender wird dieser Kurs in Verbindung mit Modul 2a empfohlen. Überblick zu den 3 Ebenen der Funktionalen Sicherheit und deren Schwerpunkte: Management der Funktionalen Sicherheit Sicherheitsprozess und Lebenszyklus nach IEC Technische System-, HW- und SW-Anforderungen Alle Personen, die im Arbeitsumfeld der KFZ-Industrie mit dem Thema Funktionale Sicherheit der Elektronik konfrontiert werden. Das sind i.a. Projektleiter, System-, HW- und Softwareentwickler, Sicherheitsmanager, Qualitäts- und Prozessbeauftragte Interpretation der Anforderungen aus IEC und Vorschläge zur praktikablen Umsetzung Einführung in das Thema Funktionale Sicherheit" Übersicht zu den einschlägigen Normen und warum gerade IEC Einblick in die Arbeit des FAKRA zur Erstellung eines applikationsspezifischen Standards Sicherheitsmanagement und ein möglicher Weg zur Realisierung (Safety Plan) Sicherheitslebenszyklus nach IEC Risikoanalyse Sicherheitskonzept und Spezifikation der Sicherheitsanforderungen Systementwurf und Sicherheitsnachweis Bewertung der Systemarchitektur Quantitative Bewertung auf Komponentenebene (Best. der Ausfallwahrscheinlichkeit) Übersicht zum SW-Lebenszyklus LEITUNG: Marcus Rau / Wolfgang Henke / Dr. Thomas Gleim

5 Modul 1b: BASISWISSEN ZUR IEC (Automatisierungstechnik) Dieses Modul bereitet das komplexe Normenwerk der IEC in anschaulicher Art und Weise auf. Dabei wird besonderer Augenmerk auf die effektive Anwendung in der Automatisierungstechnik gelegt. In kompakter Weise erfahren so sehr schnell, welche Schwerpunkte Sie bei der Entwicklung sicherheitsrelevanter Komponenten und Systeme in Zukunft legen müssen. Für Anwender wird dieser Kurs in Verbindung mit Modul 2b empfohlen. Überblick zu den 3 Ebenen der Funktionalen Sicherheit und deren Schwerpunkte: Management der funktionalen Sicherheit Sicherheitsprozess und Lebenszyklus nach IEC Technische System-, HW- und SW-Anforderungen Alle Personen, die im Arbeitsumfeld der Automatisierungsindustrie mit dem Thema Funktionale Sicherheit der Elektronik konfrontiert werden. Das sind i.a. Projektleiter, System-, HW- und Softwareentwickler, Sicherheitsmanager, Qualitäts- und Prozessbeauftragte Interpretation der Anforderungen aus IEC und Vorschläge zur praktikablen Umsetzung Einführung in das Thema Funktionale Sicherheit" Übersicht zu den einschlägigen Normen und warum gerade IEC Sicherheitsmanagement und ein möglicher Weg zur Realisierung (Safety Plan) Sicherheitslebenszyklus nach IEC Risikoanalyse Sicherheitskonzept und Spezifikation der Sicherheitsanforderungen Systementwurf und Sicherheitsnachweis Bewertung der Systemarchitektur Quantitative Bewertung auf Komponentenebene (Best. der Ausfallwahrscheinlichkeit) Übersicht zum SW-Lebenszyklus LEITUNG: Marcus Rau / Wolfgang Henke / Dr. Thomas Gleim

6 Modul 2a: VON DER KFZ-RISIKOANALYSE ZUM SYSTEMENTWURF (Bestimmung ASIL, Ableitung eines Sicherheitskonzepts) Dieses Modul wird in Kombination mit Modul 1a empfohlen. Die in Modul 1a überwiegend theoretisch vermittelten Kenntnisse zur Anwendung der IEC im KFZ-Bereich werden in diesem Modul mit konkreten Beispielen vertieft. Das Seminar wird im Stile eines Workshops mit kleineren Arbeitsgruppen durchgeführt, in denen anhand ausgeteilter Vorlagen ein kleines Musterprojekt bis zum Systementwurf mit zugehörigem Sicherheitskonzept erarbeitet und diskutiert wird. Vertiefung der in Modul 1a erworbenen theoretischen Kenntnisse mittels anschaulicher Beispiele aus dem KFZ-Bereich System- und Hardwareentwickler sowie Projektleiter, die mit der Bewertung von Risiken und dem Entwurf von Sicherheitskonzepten betraut sind. Kurze Wiederholung der theoretischen Grundlagen gemäß IEC Vorstellung des FAKRA-Entwurfes zur Risikoanalyse Vorstellung eines kleinen Musterprojektes und der zugehörigen Entwicklungsaufgabe Durchführung der Risikobewertung am Musterprojekt Bestimmung der Sicherheitsanforderungen auf Systemniveau und Erstellung der Spezifikation der Sicherheitsanforderungen incl. Sicherheitskonzept Erarbeitung eines möglichen Systementwurfes für das Musterprojekt Darstellung der möglichen Alternativen mit deren Vor- und Nachteilen Ausblick auf das weitere Vorgehen (HW und SW) LEITUNG: Marcus Rau / Wolfgang Henke / Dr. Thomas Gleim

7 Modul 2b: VON DER RISIKOANALYSE ZUM SYSTEMENTWURF (Bestimmung SIL, Ableitung eines Sicherheitskonzepts) Dieses Modul wird in Kombination mit Modul 1b empfohlen. Die in Modul 1b überwiegend theoretisch vermittelten Kenntnisse zur Anwendung der IEC im Bereich der Automatisierungstechnik werden in diesem Modul mit konkreten Beispielen vertieft. Das Seminar wird im Stile eines Workshops mit kleineren Arbeitsgruppen durchgeführt, in denen anhand ausgeteilter Vorlagen ein kleines Musterprojekt bis zum Systementwurf mit zugehörigem Sicherheitskonzept erarbeitet und diskutiert wird. Vertiefung der in Modul 1b erworbenen theoretischen Kenntnisse mittels anschaulicher Beispiele System- und Hardwareentwickler sowie Projektleiter, die mit der Bewertung von Risiken und dem Entwurf von Sicherheitskonzepten betraut sind. Kurze Wiederholung der theoretischen Grundlagen gemäß IEC Vorstellung eines kleinen Musterprojektes und der zugehörigen Entwicklungsaufgabe Durchführung der Risikobewertung am Musterprojekt Bestimmung der Sicherheitsanforderungen auf Systemniveau und Erstellung der Spezifikation der Sicherheitsanforderungen incl. Sicherheitskonzept Erarbeitung eines möglichen Systementwurfes für das Musterprojekt Darstellung der möglichen Alternativen mit deren Vor- und Nachteilen Ausblick auf das weitere Vorgehen (HW und SW) LEITUNG: Marcus Rau / Wolfgang Henke / Dr. Thomas Gleim

8 Modul 3: ENTWICKLUNG/PRÜFUNG SICHERHEITSRELEVANTER SOFTWARE NACH IEC Der sich mit Softwareanforderungen befassende Teil 3 der IEC stellt erhebliche Anforderungen an die Verantwortlichen, Prozesse, Dokumentationen und Techniken bei der Entwicklung und Analyse sicherheitsrelevanter SW, inkl. Betriebssystemen und Compilern. Wir bieten Ihnen ein Seminar mit allem Wesentlichen zur IEC an (aufbauend auf bereits existierendem Basiswissen zur IEC siehe z.b. Modul 1 und 2). Die Teilnehmer werden die Anforderungen der IEC an die Entwicklung sicherheitsrelevanter Software beherrschen. Sie lernen, die grundlegenden Begriffe zu verstehen, und werden in der Lage sein, geeignete Techniken zu ihrer Erfüllung auszuwählen sowie ihre Anforderungen umzusetzen. Sie werden typische Probleme bei der Anwendung der Normen im Rahmen der Entwicklung und Prüfung sicherheitsrelevanter Software sowie ihre Schwachpunkte erkennen. Softwareentwickler, Prüfingenieure und Projektleiter, die mit der Entwicklung und dem Einsatz sicherheitsrelevanter Systeme befasst sind. Max. Teilnehmeranzahl: 20 Personen Qualitätsmanagement der Software Qualitätsmanagement Planung der Funktionalen Sicherheit Konfigurationsmanagement Software-Sicherheitslebenszyklus Spezifikation der Sicherheitsanforderungen Planung der Validierung Entwurf und Entwicklung...Allgemeine Anforderungen...Architektur...Hilfswerkzeuge und Programmiersprachen...Detaillierter Entwurf und Entwicklung...Codeimplementierung...Test der Module und deren Integration Integration der programmierbaren Elektronik (HW + SW) Validierung Softwaremodifikation Software-Verifikation Beurteilung der Funktionalen Sicherheit LEITUNG: Andreas Bärwald,

9 Modul 4: KOMPONENTEN-FMEDA NACH IEC Die quantitative Analyse (Komponenten-FMEDA) stellt gemäß IEC Teil 2 das zentrale Element der Hardware-Untersuchungen dar; mit ihr werden die Kenngrößen Safe Failure Fraction und Ausfallgrenzwerte (PFD / PFH) bestimmt. In diesem Workshop werden die Anforderungen der Norm zur quantitativen Analyse dargestellt und erklärt sowie in Beispielen die Umsetzung erarbeitet. Hierzu wird auch auf mögliche Quellen für die benötigten Datengrundlagen wie z.b. Daten zu Ausfallraten eingegangen. Nach diesem Seminar werden Sie die grundlegenden Anforderungen der IEC zur quantitativen Analyse verstehen, umsetzen und in Ihrem Arbeitsfeld anwenden können. HW-Entwickler, Prüfingenieure, Projektleiter sowie Functional Safety Manager, die mit der Entwicklung von sicherheitskritischen elektronischen / mechatronischen Systemen befaßt sind. Vorausgesetzt werden Grundkenntnisse zur IEC 61508, wie sie z.b. mit Trainingsmodul 1 erworben werden können. Grundlagen Teilsystemorientierte Betrachtung Typ des Teilsystems Einstufung von Fehlern in safe / dangerous Abgrenzung zur Hardware Failure Tolerance Berechnung von Safe Failure Fraction und Ausfallkenngrößen Datengrundlage für Ausfallraten: Normwerke, Felddaten, Korrekturfaktoren Normative Anforderungen und Datengrundlage zu Fehlermodi einzelner Komponenten Einstufung von Diagnosen Diagnosedeckungsgrad (Diagnostic Coverage) Durchführung Komponenten-FMEDA Fault Insertion Tests zur Prüfung der Annahme über die Diagnose Common-Cause-Fehler Bewertung mittels Beta-Faktor Berechnung von PFH / PFD in einfachen Fällen nach IEC Teil 6 (Zuverlässigkeits-Blockdiagramme) LEITUNG: Dr. Thomas Gleim

10 Modul 5: ERSTELLUNG VON FEHLERBAUMANALYSEN (FTA) Zunehmend verlangen Normen qualitative und quantitative Analysen zu Störeinflüssen und Ausfallverhalten der zu entwickelnden Systeme (Auswirkungen durch Stör- und Ausfälle), um die Sicherheit der Systeme abschätzen und bewerten zu können. Eine dieser Normen ist die IEC Für die qualitative und/oder quantitative Analyse werden allgemein anerkannte Methoden benötigt. Diese Methoden müssen von Systemingenieuren beherrschbar sein sowie eine eindeutige Syntax und Semantik besitzen. Eine geeignete und zugleich anschauliche Methode ist die Fehlerbaumanalyse (FTA), die eine definierte Syntax und Semantik besitzt. Den Teilnehmern wird Basis- und anwenderorientiertes Wissen zu Methoden der Fehlerund Anwirkungsanalyse im Kontext der IEC vermittelt. Die Teilnehmer sollen befähigt werden, die geeignete Methode bestimmen und insbesondere die Fehlerbaummethode (Fault Tree Analysis - FTA) zur Analyse im Sinne der IEC zur probabilistischen quantitativen Bestimmung der gefährlichen Ausfälle eines Systems anwenden zu können. Zielgruppe des Trainings sind Systementwickler, Projektleiter und QM-Beauftragte, die mit der Erstellung und/oder Bewertung von Fehler- und Auswirkungsanalysen befasst sind. Methoden zur Fehler- und Auswirkungsanalyse ETA, FMEA, FTA, Markov, FMEDA, FMECA, Vor- und Nachteile der Methoden Begriffe und Definitionen Grundlagen der Fehlerbaumanalyse (FTA) Symbole, Syntax und Semantik Grundregeln der boolschen Algebra Wahrscheinlichkeitsrechnung und Anwendung bei der FTA Abbildung einer Architektur durch die FTA (1oo2, 1oo2D,2oo3, ) Berechnung von PFD, PFH über FTA LEITUNG: Harald Hauff

11 Modul 6: PROBABLILISTISCHE ANALYSEN Im Rahmen der quantitativen Analyse gemäß IEC muß neben dem Architekturparameter Safe Failure Fraction der Ausfallgrenzwert des Gesamtsystems für die jeweilige Sicherheitsfunktion, der PFH / PFD (Probability of Failure per Hour / per Demand) bestimmt werden. Bei einfachen Systemen kann dies mittels Zuverlässigkeits-Blockdiagrammen und den zugehörigen in Teil 6 der IEC wiedergegebenen Formeln erfolgen. Bei komplexeren Systemen müssen jedoch Analysemethoden wie Markov-Modellierung, Monte-Carlo- Simulation oder FTA (Fault Tree Analysis) angewendet werden. Ziel des Workshops ist das Kennenlernen verschiedener Analysen. Sie werden die Markov-Modellierung mit ihrem Stärken und Grenzen kennenlernen und verstehen. Desweiteren werden Sie die Grundlagen zur Monte-Carlo-Simulation lernen sowie den Ansatz der Zuverlässigkeits-Blockdiagramme verstehen und anwenden können. HW-Entwickler und Projektleiter, die mit Probabililistik befaßt sind. Grundwissen zur IEC Teil 2 (K-FMEDA) - z.b. aus Trainingsmodul 1 - wird vorausgesetzt. Grundkenntnisse zur mathematischen Modellierung und Computer-basierten Rechenverfahren sind von Vorteil, aber nicht Bedingung. Grundlagen, Anforderungen der IEC zur Probabilistik, notwendige Eingangsdaten und Parameter Zuverlässigkeits-Blockdiagramme nach IEC Teil 6 Anwendung und Grenzen Markov-Modellierung: Grundlagen Markov-Modellierung: Beispiel Monte-Carlo-Simulation Schwerpunkt des Seminars bildet die Markov-Modellierung. Bitte beachten Sie, daß die FTA im Rahmen dieses Seminars nicht behandelt wird, da sie Inhalt eines separaten (zeitgleich stattfindenden) Seminars ist. (siehe Modul Nr. 5). LEITUNG: Dr. Thomas Gleim

12 TÜV Automotive GmbH Elektronische Systeme TÜV SÜD Gruppe Ridlerstr. 65 D München Deutschland Tel: Fax: