Funktionale Sicherheit. Einführung

Transkript

1 Funktionale Sicherheit Einführung Folie 1

2 Inhalt Einordnung der Normen Funktionale Sicherheit 3 Risikominderung Folie 2

3 Häufig gestellte Fragen Welcher Normenaufbau existiert in Europa? Was sind Harmonisierte Normen? Welche Normen gibt es zum Thema Funktionale Sicherheit? Was ist Funktionale Sicherheit nach DIN EN 61508? Gibt es Unterschiede zwischen PL und SIL? Gibt es Unterschiede zwischen elektr. und mech. Bauteilen? Wie wird eine Risikominderung erreicht? Folie 3

4 Normensituation Welcher Normenaufbau existiert in Europa? Folie 4

5 Harmonisierte Normen Harmonisierte Normen Was sind Harmonisierte Normen? EN-Normen Harmonisierte Norm = Fundstelle im Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaft veröffentlicht Anwendung von harmonisierten Normen: Vermutung, dass das Produkt der Richtlinie entspricht (Konformität) Uneingeschränkte Konformitätsvermutung nur dann, wenn C-Norm 100% angewendet wurde Rechtssicherheit und Beweislastumkehr Folie 5

6 Harmonisierte Normen Harmonisierte Normen Was sind Harmonisierte Normen? Keine gesetzliche Verpflichtung Normen oder harmonisierte Normen einzuhalten Einhaltung der Norm Nichteinhaltung der Norm Vermutungswirkung: gesetzlich vermuteter Beweis der Konformität Trotz Einhaltung der Schutzziele der Norm Beweislast bei Behörde, Gericht, Staatsanwaltschaft Beweislastumkehr Folie 6

7 Normenhierarchie Hierarchischer Aufbau der Harmonisierten Normen EN ISO Risikobeurteilung und Risikominderung EN ISO sicherheitsbez. Teile von Steuerungen EN ISO Not-Halt EN ISO Industrieroboter EN 972 Walzmaschinen Folie 7

8 IEC Basisnorm der Funktionalen Sicherheit Sektornormen für unterschiedliche Branchen ISO Machinery Folie 8

9 Definition der Funktionalen Sicherheit (FUSI) Was ist FuSi nach der DIN EN 61508? DIN EN Abschnitt FUSI bezeichnet den Teil der Sicherheit eines Systems (EUC und das EUC-Leit- oder Steuerungssystem), der von der korrekten Funktion des E/E/PE-sicherheitsbezogenen Systems und anderer risikomindernder Maßnahmen abhängt EUC: (engl. Equipment under Control) Bsp. bedienbare Maschinen / Anlagen EUC-Leit- oder Steuerungssystem: Bsp. SPS 1. E: = elektrisch wie Schütze oder Relais 2. E: = elektronisch z.b. Sicherheitsschaltgerät mit interner Halbleitertechnik PE: = programmierbar elektronisch z.b. Mikroprozessoren Folie 9

10 Normungssituation Wie sind die normativen Verhältnisse im Bezug auf Funktionale Sicherheit? Normungssituation zur Funktionalen Sicherheit Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU Maschinenrichtlinie 2006/42/EG SEVESO-II-Richtlinie 96/82/EG DIN EN DIN EN DIN EN DIN EN DIN EN ISO Sicherheitsbericht nach Art. 9 DIN EN (VDE 0116) Harmonisiert zu 2006/95/EG DIN EN DIN EN ISO DIN EN VDI/VDE 2180 SIL DIN EN Basisnorm zur FS PL Folie 10

11 Normungssituation Gibt es Unterschiede zwischen PL und SIL? Maschinenrichtline 2006/42/EG DIN EN ISO Allg. Gestaltungsgrundsätze, Risikobeurteilung und Risikominderung DIN EN ISO /-2 -Sicherheit von Maschinen -Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen PL Continous / High demand mode DIN EN Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener E/E/PE Steuerungssysteme SIL Continous / High demand mode DIN EN Funktionale Sicherheit Sicherheitstechnische Systeme für Prozessindustrie SIL Demand / Continous mode Norm nicht harmonisiert nach MRL Folie 11

12 Unterschied Prozesstechnik - Maschinenbau Prozesstechnik Maschinenbau Keine Gefahr im Normalbetrieb Gefahr entsteht erst bei defekt Schutzeinrichtung hoffentlich ungenutzt Anforderungsbetriebsart (low demand) DIN EN Gefahr bei bestimmungsgemäßem Betrieb Gefahrenquellen sind bekannt Schutzeinrichtung unabdingbar Kontinuierliche Anforderung (high demand) DIN EN ISO Folie 12

13 Art der Anforderung Betriebsart mit niedriger Anforderungsrate (en: low demand mode): Sicherheitsfunktion wird nur auf Anforderung ausgeführt Häufigkeit der Anforderung 1 mal pro Jahr z.b. Prozesstechnik Betriebsart mit hoher Anforderungsrate (en: high demand mode): Sicherheitsfunktion wird nur auf Anforderung ausgeführt Häufigkeit der Anforderung > 1 mal pro Jahr z.b. Maschinentechnik (Türüberwachung) Betriebsart mit kontinuierlicher Anforderung (en: continuous mode): Sicherheitsfunktion hält Anlage in sicherem Zustand als Teil des normalen Betriebs Folie 13

14 Unterschied Elektronik - Mechanik Hohe Anforderungsrate Niedrige Anforderungsrate Elektronik: kein Unterschied zur Anforderungsbetriebsart Mechanik: Ausfälle durch Verschleiß DIN EN ISO Elektronik: kein Unterschied zur kontinuierlichen Anforderung Mechanik: Wer rastet der rostet DIN EN Folie 14

15 Definition PL und SIL PL SIL S Schwere der Verletzung F Häufigkeit und / oder Dauer der Gefährdungsexposition P Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung oder Begrenzung des Schadens Folie 15

16 PL/SIL als Maß für den Beitrag zur Risikominimierung Quelle: IFA Report 2/2017 Abbildung 5.3 Folie 16

17 Grundlagen der Funktionalen Sicherheit Was ist Risiko und wie wird es nach Norm reduziert? EN Definition Risiko: = Kombination aus der Wahrscheinlichkeit, mit der ein Schaden auftritt, und dem Ausmaß seines Schadens. Definition akzeptables Risiko: Risiko = Wahrscheinlichkeit x Schadensausmaß = Risiko, das basierend auf den aktuellen gesellschaftlichen Wertvorstellungen in einem gegebenen Zusammenhang akzeptiert wird Definition Restrisiko: = verbleibendes Risiko, nachdem Schutzmaßnahmen ergriffen wurden Folie 17

18 Herangehensweise zur Risikominimierung Dreistufiges Sicherheitskonzept Mittels Risikobewertung wird das bestehende Risiko bestimmt Ist das Risiko zu hoch müssen zunächst konstruktive Maßnahmen vorgenommen werden Feststehende trennende Schutzeinrichtung Einhausung von Gefahrenquellen Sind konstruktive Maßnahmen nicht ausreichend, werden steuerungstechnische Maßnahmen der funktionalen Sicherheit angewandt Festlegung von Sicherheitsfunktionen sowie deren PLr/SIL Realisierung mittels SRP/CS (=Sicherheitsrelevante Teile einer Steuerung) Sind Maßnahmen der funktionalen Sicherheit nicht ausreichend, werden organisatorische Maßnahmen angewandt Hinweise auf Restrisiken in Betriebsanleitung Hinweise auf tragen von PSA Folie 18

19 PL/SIL als Maß für den Beitrag zur Risikominimierung Quelle: IFA Report 2/2017 Abbildung 5.3 Folie 19

20 Mehr Sicherheit. Mehr Wert. Gruppe Risiko und Zuverlässigkeit TÜV SÜD Industrie Service GmbH Tobias Radke Bahnhofstraße 20 D Chemnitz Telefon: +49 (0) Folie 20