Funktionale Sicherheit in der Praxis

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1 Peter Löw Roland Pabst Erwin Petry Funktionale Sicherheit in der Praxis Anwendung von DIN EN und ISO/DIS bei der Entwicklung von Serienprodukten dpunkt.verlag

2 vii Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Funktionale Sicherheit im Überblick Einführung zur funktionalen Sicherheit Normen zur funktionalen Sicherheit Grundnorm DIN EN 61508: Funktionale Sicherheit ISO/DIS 26262: Personenkraftwagen (PKW) Normen für weitere Anwendungsgebiete Reifegradmodelle Capability Maturity Model Integration (CMMI) Software Process Improvement and Capability determination (SPICE) Integration des Funktionssicherheitsprozesses Gesetze und Richtlinien Abgrenzung Richtlinie über die allgemeine Produktsicherheit 2001/95/EC (GPSD) Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (GPSG) Prüfen und Zertifizieren 49 3 Allgemeine Anforderungen der Norm DIN EN Sicherheitslebenszyklus 53 Management der funktionalen Sicherheit 56 Konzept, Anwendungsbereich, Risikoanalyse 58 Sicherheitsanforderungen und Zuordnung 59

3 iii Inhaltsverzeichnis 3.5 Das ALARP-Prinzip Dokumentation und Sicherheitsnachweis Installation, Betrieb, Modifikation und Außerbetriebnahme Beurteilung der funktionalen Sicherheit Sicherheits-Gesamtvalidierung 76 4 Anforderungen der DIN EN an elektronische Systeme Spezifikation der E/E/PE-Entwurfsanforderungen E/E/PES-Entwurf und -Entwicklung ASIC-Entwurf und -Entwicklung " E/E/PES-Integration Validierung der E/E/PES bezüglich der Sicherheit 95 5 Anforderungen der DIN EN an Software Software-Sicherheitslebenszyklus Spezifikation der Software-Sicherheitsanforderungen Softwareentwurf und -entwicklung Integration von Software und Hardware Validierung der Software bezüglich der Sicherheit Konfigurationsmanagement der Software Softwareverifikation Normen für Serienprodukte: Unterschiede zur Basisnorm Anforderungen der ISO/DIS 26262: Personenkraftwagen Sicherheitslebenszyklus nach ISO/DIS Management der funktionalen Sicherheit Gefährdungsanalyse und Risikoeinschätzung Funktionales Sicherheitskonzept Entwicklung auf Systemebene Hardwareentwicklung Softwareentwicklung Straßenzulassung Produktion und Betrieb Unterstützende Prozesse Sicherheitsanalysen 155

4 Inhaltsverzeichnis ix 6.2 Anforderungen der DIN EN 62061: Maschinen Weitere Normen ISO/DIS 25119: Traktoren und Maschinen für die Land- und Forstwirtschaft DIN EN 50126, DIN EN 50128, DIN EN 50129, DIN EN 50159: Bahnanwendungen DIN EN 60601: Medizingeräte DIN EN 60335: Hausgeräte Umsetzung in einer SPICE- oder CMMI-Umgebung Unterstützung durch Reifegradmodelle Notwendigkeit von Prozessen aus Reifegradmodellen Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei Evaluationsmethoden Vergleich Prozessassessment und Sicherheitsassessment Weitere Evaluationsmethoden Abhängigkeiten Synchronisationsplan Praktische Hinweise zur Optimierung Beispiele aus der Praxis Konformitätscheck zur funktionalen Sicherheit Gefährdungs- und Risikoanalyse Sicherheitsziele und -funktionen Beschreibung der Diagnoseverfahren Angepasster Sicherheitslebenszyklus Umgang mit Änderungen Kunden-Lieferanten-Szenarien Management der funktionalen Sicherheit Konzeptphase Systemebene Hardwareentwicklung Softwareentwicklung Produktion und Betrieb Unterstützende Prozesse Sicherheitsanalysen Sicherheitsplan 241

5 Inhaltsverzeichnis 8.9 UML-Diagramme und -Werkzeuge Systemarchitekturen Absicherung der Datenkommunikation Entwurfs- und Codierungsrichtlinien Sicherheitsanalyse FMEA FMEDA Fehlerbaumanalyse; FTA Vergleich der Analysemethoden Abschätzung von Ausfallraten Diversitäre Programmierung Testplanung und -verfahren Beurteilung der funktionalen Sicherheit Rollenbeschreibungen Manager für funktionale Sicherheit Funktionssicherheitsbeauftragter Sicherheitsassessor Weitere Rollen Werkzeuge, Hilfsmittel und Formulare Zusammenfassung 323 Abkürzungsverzeichnis 327 Glossar 331 Quellenverzeichnis 343 Literatur 343 Normen und Gesetze 344 WWW-Seiten 348 Index 351