Конец 2009 года отмечен важными изменениями в международном законодательстве по охране труда в части, охватывающей безопасность оборудования.
Прежде всего, необходимо отметить вступление в силу в ноябре 2009 года нового стандарта EN ISO 13849-1:2006 «Безопасность машин. Элементы систем управления, связанные с обеспечением безопасности», пришедшего на смену EN 954-1:1996 и его версии ИСО — EN ISO 13849-1:1999. Версия EN ISO 13849-1:1999 легла в основу действующего ныне стандарта Российской Федерации ГОСТ ИСО 13849-1-2003.
Новый стандарт вносит существенные изменения в философию элементов систем управления и формирует новый исследовательский подход к безопасности оборудования. Проверенный временем детерминистский подход стандарта EN 954-1 дополняется вероятностным подходом.
Для устранения разногласий, исходящих из совместного использования стандартов EN 954-1:1996 (EN ISO 13849-1:1999) и EN ISO 13849-1:2006 вступление в силу EN ISO 13849-1:2006, принятого в 2006 году было отложено до конца 2009 года. В течении 3-летнего переходного периода производители могли применять положения нового стандарта в необязательном порядке, продолжая декларировать продукцию на соответствие по прежним правилам. В декабре 2009 года стандарт EN 954-1:1996 (EN ISO 13849-1:1999) утратил свою силу и вступил в силу EN ISO 13849-1:2006. С этого момента декларирование продукции должно производиться на соответствие новому стандарту. Значимость изменений конца 2009 года в области охраны труда в странах Европейского Союза усиливается вступлением в силу новой Директивы ЕЭС 2006/42/EC «Об оборудовании».
В чем преимущества нового вероятностного подхода к вопросу о безопасности оборудования? Теперь вернее будет сказать: «к вопросу о функциональной безопасности».
Парадигма функциональной безопасности обрела под собой основу благодаря появлению гармоничной системы стандартов и объединяющей функции EN ISO 13849-1:2006.
Гармонизированная система стандартов включает:
1) EN ISO 13849-1:2006 «Безопасность оборудования. Элементы систем управления, связанные с обеспечением безопасности»
2) IEC (МЭК) EN 62061:2005-10 «Безопасность оборудования. Функциональная безопасность электрических, электронных и программируемых электронных систем управления, связанных с безопасностью» (системы Е/Е/РЕ).
3) IEC EN 61508:2002-11 «Функциональная безопасность систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью» (системы Е/Е/РЕ, адаптирован в РФ — ГОСТ Р МЭК 61508):
Часть 1: «Основные требования»;
Часть 2: «Требования к электрическим, электронным, программируемым электронным системам, связанным с безопасностью»;
Часть 3: «Требования к программному обеспечению»;
Часть 4: «Термины и сокращения»;
Часть 5: «Примеры расчета уровня полноты безопасности»;
Часть 6: «Руководство по применению IEC 61508-2 и IEC 61508-2»;
Часть 7: «Детали применения процедур и измерений».
Теория вероятности в отношении элементов систем управления, связанных с безопасностью по любому из стандартов будет преобладать в будущем и действовать, не взирая на принятые решения, в противоположность стандарту EN 954-1, который ограничивается только структурным исследованием. При этом, EN ISO 13849-1:2006, являясь прямой заменой EN 954-1, переносит все основные положения устаревшего стандарта, связанные со структурным исследованием и определением категории риска.
Вероятностный подход, определяемый системой стандартов и устанавливающим стандартом EN ISO 13849-1:2006 дополняет детерминистский подход к вопросу о функциональной безопасности:
|
EN ISO 13849-1:2006 |
|
|
Детерминистский подход |
Вероятностный подход |
|
EN 954-1 |
IEC EN 62061, IEC EN 61508 |
|
Проверенный метод |
Новая концепция |
|
|
Главной причиной перемен в сфере стандартизации по безопасности оборудования является технический прогресс, совершенствование электрических, электронных, программируемых устройств и, как следствие, эволюция систем управления и автоматизации. Возможности микропроцессорных, электронных, оптоэлектронных и лазерных устройств широко используются в развитии систем безопасности и расширении защитных функций, которые уже вышли далеко за пределы области, определенной устаревшим стандартом EN 954-1. Вероятностный подход закладывает метод исследования, учитывающий развитие систем управления в будущем.
Стандарт EN ISO 13849-1:2006 предлагает новую шкалу для оценки риска:
 |
1 — начальная точка оценки риска для элемента системы управления, связанного с обеспечением безопасности;
S — тяжесть травмирования: S1 — легкая травма (как правило, обратимая); S2 — серьезная травма (как правило, необратимая), включая летальный исход; F — частота и (или) продолжительность подверженности опасности: F1 — от редкой до очень частой и (или) короткая продолжительность; F2 — от частой до непрерывной и (или) длительная продолжительность; P — возможность избежания опасности: P1 — возможно при определенных условиях; P2 — почти невозможно. |
Теперь результатом оценки будет не категория безопасности, как в стандарте EN 954-1, а уровень производительности — PL (performance level).
Уровень производительности обозначает способность элементов систем управления, связанных с обеспечением безопасности осуществлять предохранительные функции в той мере, в которой обеспечивается ожидаемое снижение риска как в количественном, так и качественном аспекте. Индивидуальные факторы риска, такие как тяжесть травмирования, частота и продолжительность подвержения риску остались без изменений (EN 954-1).
Всего уровней производительности, как и категорий, пять: PLa, PLb, PLc, PLd, PLe.
Соответствующий уровень производительности отражает остаточный риск, выраженный в вероятности опасного сбоя в течении часа — PFHd (probability of failure per hour, dangerous). См. рис.:
(Для уровня производительности PLe вероятность опасного сбоя равна от 10-7 до 10-8.)
Новый подход, принимая во внимание остаточную вероятность, способен дать характеристику надежности технических систем, что раньше было недоступным с позиции детерминизма.
Выбранный уровень производительности позволяет установить связь как с категорией безопасности, определяемой по стандарту EN 954-1, так и c уровнем полноты безопасности SIL (safety integrity level), устанавливаемым стандартом IEC EN 61508.
В определении уровня производительности рассматривается каждая предохранительная функция, выбранная на основании оценки риска, исходящего от оборудования и проводится комплексный анализ всей цепи управления, включающей датчик, логическое устройство, актуатор (конечный элемент цепи, осуществляющий запуск привода).
В результате комбинации вероятностного и детерминистского подходов выводятся следующие аспекты (характеристики), связанные с PL (уровнем производительности):
1) Категория безопасности или Тип безопасности;
2) MTTFd (mean time to failure, dangerous) — среднее время до опасного сбоя;
3) DC (diagnostic coverage) — уровень диагностики;
4) CCF (common cause failure management) — так называемое управление общими сбоями.