Fred Stay /05. Management der Funktionalen Sicherheit KROHNE Academy Automatisierungstechnik in der Prozessindustrie

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1 Fred Stay /05 Management der Funktionalen Sicherheit KROHNE Academy Automatisierungstechnik in der Prozessindustrie

2 1. Warum brauchen wir ein FSM 2. Vermeidung/Beherrschung von Fehlern 3. Praxisbeispiel: Implementierung in 3 Schritten 4. Was Anwender eines FSM sagen Management Title here again der in Funktionalen Arial 24 max. Sicherheit one line Agenda

3 Warum brauchen wir ein Management der Funktionalen Sicherheit? 3

4 Management der Funktionalen Sicherheit: Eine Beschreibung der Managementtätigkeiten mit denen sichergestellt wird, dass die funktionalen Sicherheitsziele erreicht werden. Gemäß DIN EN besteht die Forderung ein entsprechendes Sicherheitsmanagement einzurichten. Aber. ist das wirklich etwas Neues? 4

5 Europäische Kommission über Sicherheits-Management-Systeme eines der Hauptziele dieses Ausschusses ist die Verhinderung oder Reduzierung von Unfällen, die durch Management Faktoren ausgelöst werden. Innerhalb der europäischen Union waren seit 1982 bei über 90% aller Unfälle organisatorische Fehler der wesentliche ursächliche Faktor. Unfälle verursacht durch Management Faktoren > 90% Source: Chemical Accidents (Seveso II) - Legislation (Die Seveso II Richtlinie wurde in Deutschland durch die Störfall-Verordnung - 12_ BImSchV umgesetzt) 5

6 Fehler vermeiden und beherrschen Wo und wie hilft uns ein FSM? 6

7 Systematische und zufällige Fehler Fehler systematische Fehler zufällige Fehler prinzipiell vermeidbar FSM-System nicht vermieden Diagnose / Fail Safe diversitäre Redundanz FSM prinzipiell unvermeidbar Diagnose / Fail Safe Redundanz Maßnahmen ausreichend? Wahrscheinlichkeits- Rechnung HFT PFD/PFH Mit vielem Dank an Dr. Andreas Hildebrandt 7

8 Drei Komponenten der Sicherheitsintegrität Management der Funktionalen Sicherheit (FSM) Redundanz (HFT) PFD- Berechnung Vermeidung systematischer Fehler Beherrschung systematischer und zufälliger Fehler Ermittlung der Wahrscheinlichkeit eines zufälligen Ausfalls 8

9 IEC (Vermeidung systematischer Fehler) 9

10 Sicherheitslebenszyklus (Neue Standards als Richtlinie) IEC61511 IEC Sicherheitslebenszyklus 10

11 Beherrschung zufälliger und systematischer Fehler 11

12 Erläuterung zur HFT und systematischen Fehlern IEC

13 FSM erhöht die Qualität der Funktionalen Sicherheit Vermeidung systematischer Fehler Lebenszyklus-Ansatz (Organisation aller Aktivitäten über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage) Unterschiedliche Maßnahmen zur Vermeidung von Fehlern Personalqualifizierung Verifikation Validierung Audits und Assessments Erweitertes Qualitätsmanagementsystem 13

14 FSM implementieren 14

15 Wie lässt sich FSM implementieren? Hazard and risk assessment Clause 8 Management of functional safety (FSM) and functional Safety assessment and auditing Safety life-cycle Structure and planning Allocation of safety functions to protection layers Clause 9 Safety requirements Specification (SRS) for the safety instrumented system (SIS) Clauses 10 and 12 Verification Design and engineering of safety instrumented system (SIS) Clauses 11 and 12 Design and development of other means of risk reduction Clause 9 Installation, commissioning and validation Clauses 14 and 15 Clause 5 Clause 6.2 Operation and maintenance Clause 16 Modification Clause 17 Clause 7, 12.4 and 12.7 Decommissioning Clause 18 Standard Quality Management (i. e. ISO 9001) Delegation Delegation of of Responsibility Responsibility Risk Risk Analysis Analysis Safety Plan Removal Removal from from service service Management Management of of Change Change Common requirements SIL SIL Selection Selection Tender Tender Specifications Specifications Functional Functional Specifications Specifications Safety Requirements Specification Operation/ Maintenance Procedures Application Software Design Specification Operation Operation & & Maintenance Maintenance Validation Validation Installation Installation & & Commissioning Commissioning FAT FAT FSM (IEC 61511) Quality assurance processes Test Spezifikation Test Spezifikation Design/Logic Integration Design/Logic Integration Coding Coding Application Software Design Application Application Software Software Verification Verification Delegation Delegation of of Responsibility Responsibility Safety Plan Removal Removal from from service service Risk Risk Analysis Analysis Management Management of of Change Change SIL SIL Selection Selection Tender Tender Specifications Specifications Functional Functional Specifications Specifications Safety Requirements Specification Operation/ Maintenance Procedures Application Software Design Specification Operation Operation & & Maintenance Maintenance Validation Validation Installation Installation & & Commissioning Commissioning FAT FAT Gap Analyse Anpassen Design/Logic Design/Logic Test Spezifikation Test Spezifikation Coding Coding Integration Integration Application Application Software Software Verification Verification Application Software Design existierende Prozesse FSM Prozess 15

16 Implementierung Schritt 1 (Analyse existierender Prozesse) 16

17 Graphische Darstellung aller relevanten Prozesse Delegierung der Verantwortlichkeiten Sicherheits- Plan Außerbetriebnahme Risiko Analyse Änderungsmanagement SIL Zuordnung Lastenheft Pflichtenheft Applikationssoftware Designspezifikation Sicherheits- Anforderungs- Spezifikation Betriebs- und Wartungsanleitungen Betrieb & Wartung Validation Montage & Inbetriebnahme FAT Design/Logik Test Spezifikation Integration Anwendungs- Software Verifikation Kodierung Applikations- Software Design 17

18 Welche Probleme sind zu lösen? Strukturiertes Vorgehen jedoch flexibel reagieren Unterstützung durch das Management ist Voraussetzung Übersicht verschaffen, viele Prozesse sind existent, niemand kennt alle! Erste Übersicht in graphischer Darstellung erstellen Rechtzeitige Einbindung verantwortlicher Personen Workshop unterbrechen, wenn Informationen fehlen Das Team ist während der Analyse der jeweiligen Phasen anzupassen 18

19 Implementierung Schritt 2 (Gap-Analyse) 19

20 Gap-Analyse Analyse des existierenden QM Prozesses (Gap-Analyse) Qualitäts- Management (z. B. ISO 9001) Gemeinsame Anforderungen Identifikation von Überschneidungen z.b. Personalqualifikation, interne Audits, Dokumentenkontrolle, Wartung, Fehler Analysen, usw. FSM (IEC 61511) Qualitätssichernde Prozesse Identifikation der Gaps, Integration in bestehendes QM oder eigenes FSM System 20

21 Welche Probleme sind zu lösen? Strukturiertes Vorgehen jedoch flexibel reagieren Identifizierung von Lücken (Gap) und Übereinstimmungen zwischen existierenden Prozeduren und Anforderungen aus IEC Auch bei der Gap-Analyse muss das Team den zuständigen Bereichen angepasst werden Nach der Gap-Analyse muss die weitere Vorgehensweise festgelegt und die Prioritäten definiert werden. 21

22 Implementierung Schritt 3 (Modifizierung der Prozesse) 22

23 Änderungsmanagement (MoC): Prozedur unvollständig! Überprüfung und Modifikation der Prozeduren! 23

24 Anforderungen an die Sicherheitsplanung: - Der Sicherheitsplan 24

25 Welche Probleme sind zu lösen? Strukturiertes Vorgehen jedoch flexibel reagieren Detaillierte Analyse einzelner Prozesse, notwendige Anpassungen / Ergänzungen festlegen Wenn möglich Ausarbeitung der Details durch den Betreiber Gemeinsamer Review der jeweiligen Modifikationen 25

26 Zusammenfassung 26

27 Management der Funktionalen Sicherheit (FSM) Hazard and risk assessment Clause 8 Management of functional safety (FSM) and functional Safety assessment and auditing Safety life-cycle Structure and planning Allocation of safety functions to protection layers Clause 9 Safety requirements Specification (SRS) for the safety instrumented system (SIS) Clauses 10 and 12 Design and engineering of Design and development of safety instrumented system other means of risk reduction (SIS) Clauses 11 and 12 Clause 9 Installation, commissioning and validation Clauses 14 and 15 Verification Quality Management (i. e. ISO 9001) Common requirements Delegation Delegation of of Responsibility Responsibility Risk Risk Analysis Analysis SIL SIL Selection Selection Tender Tender Specifications Specifications Functional Functional Specifications Specifications Safety Plan Operation/ Maintenance Procedures Safety Requirements Specification Application Software Design Specification Removal Removal from from service service Management Management of of Change Change Operation Operation & & Maintenance Maintenance Validation Validation Installation Installation & & Commissioning Commissioning FAT FAT Clause 5 Clause 6.2 Operation and maintenance Clause 16 Modification Clause 17 Clause 7, 12.4 and 12.7 FSM (IEC 61511) Quality assurance processes Test Spezifikation Test Spezifikation Design/Logic Integration Design/Logic Integration Coding Coding Application Software Design Application Application Software Software Verification Verification Decommissioning Clause 18 Standard Gap Analysis Customize FSM Prozess FSM stellt sicher, dass die richtigen Prozesse verwendet werden, um Funktionale Sicherheit zu erreichen. 27

28 Was Anwender zu FSM sagen 28

29 Anlagenbauer Globale Zuständigkeiten werden eindeutig definiert Berücksichtigung von Kundenvorgaben (Risikoeinstufung) bereits während der Angebotsphase Systematische Überprüfung der Prozesse und Abläufe Kostenersparnis durch Optimierung während der Analysephase sowie rechtzeitige Einbindung von Kundenanforderungen 29

30 Anlagenbetreiber Spezifikation hat die größte Bedeutung Probleme werden aufgedeckt Erstellung von Details durch den Kunden erhöht die Akzeptanz Diverse Vorteile Verbesserte Dokumentation / Bedienungsanleitungen Reduzierte Schulungsaufwände Führt zur Standardisierung 30

31 Anlagenbetreiber Kontrollierbare Qualität / Qualitätsverbesserung Fehler werden erkannt und zugeordnet Rückverfolgung des Prozesses Einbindung / Bekenntnis der Unternehmensleitung ist unumgänglich 31

32 FSM ist ein ganzheitliches Konzept 32

33 Fred Stay Consulting

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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