Ocena Bezpieczeństwa
Ocena bezpieczeństwa i ocena ryzyka to systematyczne, oparte na dowodach procesy identyfikacji, analizy i kontrolowania zagrożeń, zapewniające zgodność z przepi...
5 min czytania
Safety
Risk Management
+3
Norma bezpieczeństwa – Wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa – Normy
Norma bezpieczeństwa ustala formalne wymagania do kontroli ryzyka. Wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa zapewnia, że funkcje bezpieczeństwa niezawodnie osiągają redukcję ryzyka, zgodnie z ISO 13849-1, IEC 62061 i podobnymi normami.
Industrial Safety
Risk Assessment
Machinery Safety
PL
Norma bezpieczeństwa – Wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa – Normy
Wprowadzenie
Norma bezpieczeństwa to formalnie udokumentowany zestaw wymagań technicznych i proceduralnych zaprojektowanych w celu ochrony ludzi, mienia i środowiska przed niedopuszczalnym ryzykiem. Normy te określają minimalne kryteria dla inżynierii, budowy, eksploatacji i konserwacji—zapewniając systematyczną identyfikację, ocenę i kontrolę zagrożeń. Kluczowym elementem norm bezpieczeństwa jest wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa, który definiuje, jak niezawodne i skuteczne muszą być systemy sterowania związane z bezpieczeństwem, aby zapobiegać urazom, nawet w przewidywalnych warunkach eksploatacji.
Takie podejście jest fundamentalne w branżach takich jak przemysł maszynowy, procesowy i lotniczy, gdzie redukcja ryzyka jest zarówno wymogiem prawnym, jak i moralnym. Międzynarodowe normy, jak ISO 13849-1 i IEC 62061, dostarczają kompleksowych ram do analizy ryzyka, określania celów wydajności i weryfikacji, że rozwiązania bezpieczeństwa spełniają rzeczywiste potrzeby redukcji ryzyka. ISO 13849-1 wprowadza Poziom Wydajności (PL), czyli skalę niezawodności dla komponentów związanych z bezpieczeństwem. IEC 62061 stosuje Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL) dla systemów elektrycznych i programowalnych. Obie normy kładą nacisk na systematyczną ocenę ryzyka, solidną dokumentację i walidację cyklu życia.
W sektorach o wysokiej niezawodności (np. lotnictwo) wymagany poziom bezpieczeństwa zarządzany jest poprzez ramy takie jak Akceptowalny Poziom Wydajności Bezpieczeństwa (ALoSP) ICAO, monitorowany za pomocą wskaźników wydajności bezpieczeństwa (SPI). Integracja tych norm z systemami zarządzania bezpieczeństwem zapewnia nie tylko zgodność, ale także ciągłe doskonalenie.
Kluczowe definicje i terminologia
Norma bezpieczeństwa
Norma bezpieczeństwa to autorytatywny dokument opracowany przez uznane organizacje, takie jak ISO, IEC, ANSI czy ICAO. Określa minimalne wymagania dla projektowania, eksploatacji i konserwacji systemów, urządzeń lub miejsc pracy w celu kontroli ryzyka. Normy bezpieczeństwa wykraczają poza specyfikacje techniczne—obejmują najlepsze praktyki w zakresie identyfikacji zagrożeń, oceny ryzyka, łagodzenia skutków oraz weryfikacji wydajności.
Przykłady:
- ISO 13849-1: Stosowana w maszynach i automatyce, określająca zasady oceny i projektowania systemów sterowania pod kątem niezawodnej realizacji funkcji bezpieczeństwa.
- IEC 62061: Koncentruje się na bezpieczeństwie funkcjonalnym systemów elektrycznych, elektronicznych i programowalnych.
- ICAO Załącznik 19: Dotyczy zarządzania bezpieczeństwem w lotnictwie.
Zgodność może być wymagana prawnie lub niezbędna do wejścia na rynek, a normy często integrują się z normami dotyczącymi ryzyka (ISO 31000), jakości (ISO 9001) i środowiska (ISO 14001).
Wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa
Wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa to wyraźnie określona minimalna skuteczność lub niezawodność, jaką musi osiągnąć funkcja bezpieczeństwa lub system sterowania, aby zredukować ryzyko do poziomu tolerowanego. Wymóg ten wynika z oceny ryzyka—uwzględniającej ciężkość szkody, częstotliwość narażenia i możliwość uniknięcia szkody.
- W maszynach: Wyrażony jako wymagany Poziom Wydajności (PLr) w ISO 13849-1 lub wymagany Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SILr) w IEC 62061.
- W lotnictwie: Znany jako Akceptowalny Poziom Wydajności Bezpieczeństwa (ALoSP), określany za pomocą wskaźników i celów wydajności.
Wymóg ten jest dynamiczny—podlega przeglądowi wraz ze zmianami technologicznymi lub pojawieniem się nowych zagrożeń.
Poziom Wydajności (PL)
Poziom Wydajności (PL) to dyskretna, uporządkowana skala (a–e) klasyfikująca niezawodność systemu w realizacji funkcji bezpieczeństwa, nawet w przypadku pojedynczych awarii (ISO 13849-1). PL odzwierciedla niezawodność sprzętu, architekturę systemu (redundancja, diagnostyka) oraz odporność na wspólne przyczyny awarii. PL określa się na podstawie MTTFd (średni czas do niebezpiecznej awarii), poziomu pokrycia diagnostycznego (DC) i środków przeciwko wspólnej przyczynie awarii (CCF).
Funkcja bezpieczeństwa
Funkcja bezpieczeństwa to konkretne działanie lub sekwencja, realizowana przez elementy sterowania związane z bezpieczeństwem, mająca na celu zapobieganie lub łagodzenie skutków niebezpiecznych zdarzeń. Przykłady: zatrzymanie awaryjne, blokady osłon, sterowanie dwuręczne, kurtyny świetlne. Każda funkcja musi być określona—w tym wymagany PL/SIL, czas reakcji i szczegóły interfejsu.
Inne powiązane pojęcia
- Podsystem: Wyodrębniona jednostka w systemie sterowania bezpieczeństwem, oceniana pod kątem zgodności z PL/SIL (terminologia ISO 13849-1:2023).
- PFHd (prawdopodobieństwo niebezpiecznej awarii na godzinę): Określa prawdopodobieństwo, że funkcja bezpieczeństwa zawiedzie w sposób niebezpieczny w ciągu godziny.
- Ocena ryzyka: Proces identyfikacji zagrożeń, szacowania ryzyka i określania potrzeb w zakresie redukcji ryzyka.
- SIL (Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa): Skala 1–4 (IEC 62061/61508) dla systemów elektrycznych/elektronicznych/programowalnych.
Cel i zastosowanie wymaganego poziomu wydajności bezpieczeństwa
Przypisanie i osiągnięcie wymaganego poziomu wydajności bezpieczeństwa jest fundamentem zarządzania bezpieczeństwem opartego na ryzyku. Jego cele to m.in.:
- Kwantyfikacja minimalnej niezawodności lub tolerancji na awarie wymaganej dla każdej funkcji bezpieczeństwa.
- Wskazanie doboru komponentów/systemów zapewniających właściwą redukcję ryzyka.
- Wsparcie zgodności z przepisami (np. Dyrektywa Maszynowa UE, OSHA, ICAO Załącznik 19).
- Umożliwienie ciągłej weryfikacji i walidacji poprzez obliczenia, testy i monitorowanie.
W praktyce:
- Produkcja: PLr/SIL wyznacza projektowanie zabezpieczeń pras, robotów i przenośników.
- Lotnictwo: ALoSP określa cele bezpieczeństwa i monitorowanie wydajności.
- Przemysł procesowy: SIL określa architektury systemów awaryjnego wyłączania.
Proces oceny ryzyka do określania wymaganego poziomu wydajności (PLr)
Solidny, powtarzalny proces oceny ryzyka jest kluczowy dla określania PLr/SILr. Zapewnia on, że zagrożenia są adresowane proporcjonalnie do ryzyka.
Kluczowe parametry:
- Ciężkość obrażeń (S): S1 (lekkie, odwracalne) lub S2 (poważne, nieodwracalne/śmiertelne).
- Częstotliwość/narażenie (F): F1 (rzadko/krótko) lub F2 (często/długo).
- Możliwość uniknięcia (P): P1 (możliwe w określonych warunkach), P2 (praktycznie niemożliwe).
Procedura:
- Zidentyfikuj wszystkie funkcje bezpieczeństwa.
- Dla każdej przypisz S, F, P zgodnie z kontekstem.
- Użyj grafu ryzyka (ISO 13849-1 Załącznik A), aby przełożyć S, F, P na PLr.
- Udokumentuj PLr w Specyfikacji Wymagań Bezpieczeństwa (SRS).
Ocena ryzyka musi być aktualizowana przy zmianach systemu lub eksploatacji.
Określanie wymaganego poziomu wydajności (PLr) krok po kroku
Proces krok po kroku (ISO 13849-1):
- Wypisz funkcje bezpieczeństwa (np. zatrzymanie awaryjne, blokada, kurtyna świetlna).
- Oceń parametry ryzyka (S, F, P) dla każdej funkcji.
- Zastosuj graf ryzyka do wyznaczenia PLr.
- Udokumentuj wszystkie wyniki i uzasadnienia.
Przykładowa tabela grafu ryzyka:
| Ciężkość (S) | Częstotliwość (F) | Możliwość (P) | Wymagany PLr |
|---|---|---|---|
| S1 | F1 | P1 | PL a |
| S1 | F1 | P2 | PL b |
| S1 | F2 | P1 | PL b |
| S1 | F2 | P2 | PL c |
| S2 | F1 | P1 | PL b |
| S2 | F1 | P2 | PL c |
| S2 | F2 | P1 | PL c |
| S2 | F2 | P2 | PL d/e* |
(*) Typowo PL d; PL e może być wymagany przy ekstremalnym ryzyku.
Skala Poziomu Wydajności (PL) i prawdopodobieństwa
PL określa niezawodność poprzez PFHd:
| PL | Prawdopodobieństwo niebezpiecznej awarii na godzinę (PFHd) |
|---|---|
| a | ≥1 × 10⁻⁵ i <1 × 10⁻⁴ |
| b | ≥3 × 10⁻⁶ i <1 × 10⁻⁵ |
| c | ≥1 × 10⁻⁶ i <3 × 10⁻⁶ |
| d | ≥1 × 10⁻⁷ i <1 × 10⁻⁶ |
| e | ≥1 × 10⁻⁸ i <1 × 10⁻⁷ |
- PL a: Podstawowe środki dla niskiego ryzyka.
- PL e: Zaawansowane, redundantne systemy dla najwyższego ryzyka.
Przykłady zastosowania:
| PL | PFHd (1/h) | Przykładowe zastosowanie |
|---|---|---|
| a | ≥1 × 10⁻⁵, <1 × 10⁻⁴ | Maszyny o niewielkim zagrożeniu |
| b | ≥3 × 10⁻⁶, <1 × 10⁻⁵ | Maszyny lekkie |
| c | ≥1 × 10⁻⁶, <3 × 10⁻⁶ | Maszyny standardowe |
| d | ≥1 × 10⁻⁷, <1 × 10⁻⁶ | Roboty szybkobieżne |
| e | ≥1 × 10⁻⁸, <1 × 10⁻⁷ | Prasy, niebezpieczne AGV |
Normy regulujące wymagane poziomy wydajności bezpieczeństwa
ISO 13849-1
ISO 13849-1 to podstawowa norma dla systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem w maszynach, obejmująca wszystkie technologie (elektryczne, hydrauliczne, pneumatyczne, mechaniczne):
- Wymaga oceny ryzyka i przypisania PLr.
- Określa architektury systemowe (Kategorie B, 1, 2, 3, 4).
- Wymaga obliczeń MTTFd, DC i CCF.
- Nakłada obowiązek walidacji i dokumentacji.
Aktualizacja z 2023 r. podkreśla terminologię “podsystem”, rozbudowane wymagania dotyczące oprogramowania, doprecyzowanie parametrów grafu ryzyka oraz zintegrowane procedury walidacji.
IEC 62061
IEC 62061 koncentruje się na systemach bezpieczeństwa elektrycznych/elektronicznych/programowalnych, stosując pojęcie SIL (1–3 dla maszyn). Obejmuje logikę programowalną, diagnostykę i kompatybilność elektromagnetyczną. Obie normy są zharmonizowane w ramach Dyrektywy Maszynowej UE.
Inne istotne normy
- EN ISO 12100: Zasady oceny i redukcji ryzyka.
- ANSI/ASSP Z10: Systemy zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy.
- Normy branżowe: (np. ANSI/ASSP Z244.1 dla blokad/odblokowań, B11 dla bezpieczeństwa maszyn).
- Lotnictwo: ICAO Załącznik 19, Doc 9859, GASP.
Najnowsze i nadchodzące zmiany (ISO 13849-1:2023)
Kluczowe aktualizacje obejmują:
- Wprowadzenie pojęcia “podsystem” dla SRP/CS.
- Rozszerzone wymagania dotyczące oprogramowania i dokumentacji.
- Doprecyzowanie wymagań dla grafu ryzyka i przypisywania poziomu wydajności.
- Zintegrowane procedury walidacji.
Podsumowanie
Normy bezpieczeństwa i wymagane poziomy wydajności bezpieczeństwa stanowią fundament redukcji ryzyka w sektorach maszynowym, procesowym i wysokiej niezawodności. Poprzez systematyczną ocenę zagrożeń i przypisanie obiektywnych wartości PLr/SILr organizacje zapewniają, że funkcje bezpieczeństwa są solidne, niezawodne i zgodne z międzynarodowymi najlepszymi praktykami. Ciągły przegląd i walidacja gwarantują, że wydajność bezpieczeństwa dostosowuje się do zmian technologicznych i ewolucji ryzyka.
Aby uzyskać indywidualne porady lub wsparcie we wdrażaniu lub walidacji wymaganych poziomów wydajności bezpieczeństwa w Twojej organizacji, skontaktuj się z naszymi ekspertami ds. bezpieczeństwa lub umów demo .
Najczęściej Zadawane Pytania
- Czym jest norma bezpieczeństwa?
Norma bezpieczeństwa to formalny zestaw wymagań technicznych i proceduralnych opracowywanych przez uznane organizacje (takie jak ISO, IEC lub ANSI) w celu kontroli ryzyka i zapobiegania szkodom. Określa najlepsze praktyki projektowania, eksploatacji i konserwacji systemów lub urządzeń, aby zapewnić zdefiniowany minimalny poziom bezpieczeństwa.
- Jak określa się wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa?
Wymagany poziom wydajności bezpieczeństwa określa się poprzez uporządkowaną ocenę ryzyka, która uwzględnia ciężkość potencjalnego urazu, częstotliwość narażenia i możliwość uniknięcia szkody. Narzędzia takie jak grafy ryzyka (z ISO 13849-1) lub przypisanie SIL (z IEC 62061) przekładają te czynniki na obiektywne wymagania bezpieczeństwa dla każdej funkcji.
- Jaka jest różnica między Poziomem Wydajności (PL) a Poziomem Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL)?
Poziom Wydajności (PL), zdefiniowany w ISO 13849-1, wykorzystuje pięciopoziomową skalę (a–e) do wyrażenia niezawodności systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem. Poziom Nienaruszalności Bezpieczeństwa (SIL), stosowany w IEC 62061 i IEC 61508, opiera się na czteropoziomowej skali (1–4) skoncentrowanej na systemach elektrycznych/elektronicznych/programowalnych. Oba odzwierciedlają wymaganą redukcję ryzyka, ale z różnymi naciskami technicznymi.
- Dlaczego normy bezpieczeństwa są ważne w przemyśle?
Normy bezpieczeństwa są niezbędne dla zgodności z przepisami prawa, zarządzania ryzykiem i niezawodności operacyjnej. Zapewniają uporządkowane podejście do identyfikacji zagrożeń, redukcji ryzyka i ciągłej weryfikacji, gwarantując, że funkcje bezpieczeństwa są solidne i skuteczne przez cały cykl życia urządzeń lub procesów.
- Jak często należy przeglądać wymagania dotyczące wydajności bezpieczeństwa?
Wymagania dotyczące wydajności bezpieczeństwa należy przeglądać zawsze, gdy następują zmiany w projekcie systemu, eksploatacji lub gdy zostaną zidentyfikowane nowe zagrożenia. Zaleca się także okresowe przeglądy i audyty w celu zapewnienia ciągłego dostosowania do najlepszych praktyk i zmian przepisów.
Podnieś poziom zgodności z bezpieczeństwem
Zapewnij, że Twoje maszyny lub procesy spełniają światowe normy bezpieczeństwa. Nasi eksperci pomogą Ci ocenić, udokumentować i zweryfikować wydajność bezpieczeństwa, aby zapewnić zgodność z ISO 13849-1, IEC 62061 i innymi.
Dowiedz się więcej
Bezpieczeństwo – Wolność od Nieakceptowalnego Ryzyka Szkody
Bezpieczeństwo w lotnictwie oznacza utrzymywanie ryzyk na akceptowalnym poziomie lub niższym poprzez ciągłą identyfikację zagrożeń i zarządzanie ryzykiem. Pozna...
7 min czytania
Aviation Safety
Risk Management
+2
Normy techniczne
Normy techniczne to formalne dokumenty, które ustanawiają jednolite kryteria dla projektowania, produkcji i działania produktów, systemów lub usług. Umożliwiają...
5 min czytania
Compliance
Aviation
+3