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Functional Safety

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Il rapido sviluppo dell’automazione e dell’intelligenza distribuita vede l’aumento di prodotti con sistemi di comando e controllo elettronici o elettronici programmabili.

Quando la corretta funzionalità di un prodotto all’interno di un sistema consente di garantirne la sicurezza, la Sicurezza primaria non basta. Accanto alla valutazione classica di sicurezza deve essere garantita la Sicurezza funzionale.

La corretta gestione degli output in funzione degli input, il controllo dei guasti hardware e dei controlli sistematici del software, la corretta reazione a fronte di erronei input dall’operatore sono aspetti da considerare. L’obiettivo è garantire l’assenza di rischi inaccettabili a causa di malfunzionamenti di sistemi vitali.

La progettazione di elettronica di sicurezza passa dall’utilizzo di tecniche quali la ridondanza, la diversità, l’aumento della robustezza dei prodotti e le politiche di Quality e Safety management nelle attività di sviluppo e in quelle di verifica e validazione. Lo standard mondiale di riferimento è l’IEC 61508, standard di sicurezza funzionale generico che disciplina l'intero ciclo di vita dei sistemi elettrici, elettronici o elettronici programmabili ( E / E / PE ) e prodotti.

Fra le altre norme si segnala, ad esempio, la EN ISO 13849-1 riguardante i prodotti ad indirizzo meccanico e pneumatico.

DEKRA, avvalendosi di tecnici altamente qualificati, offre i propri servizi su tutti i seguenti settori nei quali trova applicazione la sicurezza funzionale:

Sicurezza Funzionale dei prodotti di consumo

Anche nel settore dell’elettrodomestico, l’elettronica programmabile può svolgere funzioni di sicurezza. 

Lo standard di sicurezza IEC 60730 definisce i test e i metodi diagnostici che garantiscono il funzionamento sicuro di hardware di controllo embedded e software per gli elettrodomestici.

La norma IEC 60730 classifica il software e le relative attrezzature applicabili in tre categorie:

Classe A: non destinato a svolgere funzioni di sicurezza delle apparecchiature

Classe B: software che previene situazioni pericolose

Classe C: software che previene pericoli speciali

Alcune tipiche applicazioni sono:

  • lavastoviglie
  • prodotti da cucina
  • frigoriferi
  • lavatrici
  • essiccatori
  • macchine per il condizionamento
  • sistemi di controllo caldaie
  • elettrodomestici intelligenti
  • controllo motori

Altri standard coperti dai servizi offerti da DEKRA:

  • CSA C22.2 NO 0.8: Safety functions incorporating electronic technology
  • UL 1998: Assessment of software safety and evaluation of computer/software-controlled products

 Verifica e Validazione

  • Valutazione del sistema di gestione della qualità e della sicurezza (Functional Safety Management)
  • Identificazione dei pericoli (Hazard Identification)
  • Analisi qualitativa di componenti attraverso l’FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)
  • Analisi quantitativa FTA (Fault Tree Analysis)
  • Test del software (analisi statica e test di modulo) e test di integrazione hardware/software
  • Prove di tipo (meccaniche ed elettriche)
  • Analisi di affidabilità e disponibilità di prodotti

Certificazione Software

Valutatore indipendente della sicurezza

  • Verifica di sicurezza del Concept design
  • Analisi delle funzioni di sicurezza
  • Analisi dei requisiti di sicurezza
  • Analisi Hardware e Software
  • Witness testing
  • Valutazione Classe raggiunta
  • Certificazione livello Classe SW raggiunto per ciascuna funzione di sicurezza

Dispositivi medici

La 3a edizione dello standard IEC 60601-1:2005 comprende nuovi requisiti in materia di sicurezza funzionale, definiti come "prestazioni essenziali" del dispositivo medico.

Il non soddisfacimento dei requisiti di sicurezza funzionale può causare rischi inaccettabili a operatori e pazienti.

DEKRA può supportare i costruttori fornendo i seguenti servizi:

  • Individuazione delle prestazioni essenziali del dispositivo
  • Valutazione della sicurezza funzionale del dispositivo medico attivo (sicurezza dell’ hardware e software)
  • Valutazione di usabilità
  • Valutazione dell’analisi del rischio in conformità a ISO 14971 e classificazione del Software medico
  • Implementazione dello standard IEC 62304 relativo alla sicurezza del Software in dispositivi medici
  • Supporto alle attività di testing del software

Railway

L’elettronica programmabile nel sottosistema Comando-Controllo e segnalamento ferroviario è in continuo aumento.

Componenti interoperabili come:

  • computer based interlocking
  • passaggi a livello
  • SCMT (Sistemi di Controllo Marcia Treno)
  • Sistema di Supporto alla Condotta
  • ERTMS/ETCS (European Rail Traffic Management System/European Train Control System)

Ricadono nel campo di applicazione di standard di sicurezza funzionale, quali:

  • EN50126 (IEC 62278) - RAMS
  • EN50128 (IEC 622279) - Software
  • EN50129 (IEC 62425) - Sistema di sicurezza

DEKRA, per il settore ferroviario, è in grado di offrire:

Verifica e Validazione

-        Valutazione del sistema di gestione della qualità e della sicurezza (Functional Safety Management)

-        Identificazione dei pericoli (Hazard Identification)

-        Analisi qualitativa di componenti attraverso l’FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

-        Analisi quantitativa FTA (Fault Tree Analysis)

-        Test del software (analisi statica e test di modulo) e test di integrazione hardware/software

-        Prove di tipo (meccaniche ed elettriche)

-        Analisi di affidabilità e disponibilità di prodotti

-        Redazione Safety Case di Prodotto generico, Applicazione Generica, Applicazione Specifica

Valutatore indipendente della sicurezza

-        Verifica di sicurezza del Concept design

-        Analisi delle funzioni di sicurezza

-        Analisi dei requisiti di sicurezza

-        Analisi Hardware e Software

-        Witness testing

-        Valutazione SIL raggiunto

-        Certificazione livello SIL raggiunto per ciascuna funzione di sicurezza

-        Report di assessment Prodotto Generico

-        Certificato CENELEC Compliant

Formazione

 

-        Formazione in materia di sicurezza funzionale nel settore ferroviario


Automotive

La lista delle funzioni di sicurezza gestite dall’elettronica o elettronica programmabile del veicolo è in continuo aumento.

Le caratteristiche di sicurezza funzionale costituiscono parte integrante di ogni fase di sviluppo del prodotto, e vanno dalle specifiche, per la progettazione, implementazione, integrazione, verifica, validazione, e la produzione.

La norma ISO 26262 è un adattamento dello standard di sicurezza funzionale IEC 61508 per sistemi elettrici / elettronici nel settore Automotive.

La norma ISO 26262 è considerato un framework di best practice per realizzare la sicurezza funzionale nel settore auto.

Come lo standard IEC 61508, l’ISO 26262 è lo standard che: 

  • fornisce un ciclo di vita della sicurezza automobilistica (gestione, sviluppo, produzione, funzionamento, manutenzione, smantellamento ) e adatta le attività necessarie durante queste fasi del ciclo di vita
  • introduce aspetti di sicurezza funzionale di tutto il processo di sviluppo (comprese le attività come la specifica dei requisiti, progettazione, implementazione, integrazione, verifica, validazione e configurazione)
  • fornisce un approccio specifico automobilistico basato sul rischio per determinare le classi di rischio (livelli Automotive Safety Integrity, ASILS)
  • utilizza il livello ASILS per specificare i requisiti di sicurezza necessari.

Di seguito una lista delle principali funzioni di sicurezza:

  • Sistemi di gestione del veicolo
  • Sistemi di gestione della batteria
  • Anti-bloccaggio sistemi di frenatura
  • Controllo di stabilità del veicolo
  • Controllo della trazione
  • Distribuzione elettronica della forza frenante
  • Emergency Brake Assistance
  • Prevenzione collisione
  • Sistemi di avviso di deviazione dalla corsia
  • Servosterzo adattivo
  • assistenza al parcheggio
  • Controllo adattivo sospensione
  • Sistemi frenanti elettronici
  • Pre-tensionamento delle Cinture
  • Airbag
  • Rilevazione della sonnolenza del guidatore
  • Controllo autonomo velocità crociera
  • Sistema di monitoraggio della pressione dei pneumatici

DEKRA offre i seguenti servizi:

Verifica e Validazione

-        Valutazione del sistema di gestione della qualità e della sicurezza (Functional Safety Management)

-        Identificazione dei pericoli (Hazard Identification)

-        Analisi qualitativa di componenti attraverso l’FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

-        Analisi quantitativa FTA (Fault Tree Analysis)

-        Test del software (analisi statica e test di modulo) e test di integrazione hardware/software

-        Prove di tipo (meccaniche ed elettriche)

-        Analisi di affidabilità e disponibilità di prodotti

Certificazione ASIL

Valutatore indipendente della sicurezza

-        Verifica di sicurezza del Concept design

-        Analisi delle funzioni di sicurezza

-        Analisi dei requisiti di sicurezza

-        Analisi Hardware e Software

-        Witness testing

-        Valutazione ASIL raggiunto

-        Certificazione livello ASIL raggiunto per ciascuna funzione di sicurezza

Formazione

-        Formazione in materia di sicurezza funzionale nell’automotive


Aerospaziale

Nel settore Aerospaziale il livello di sicurezza deve essere il più elevato possibile.

Per questa ragione la sicurezza funzionale è un aspetto storicamente considerato nel settore avionico e aerospaziale.

DEKRA esegue attività di valutazione indipendente della sicurezza, analizzando il rispetto dei requisiti prescritti dagli standard tecnici di settore, come:

 

  • US RTCA DO-178B North American Avionics Software
  • US RTCA DO-254 North American Avionics Hardware
  • EUROCAE ED-12B European Airborne Flight Safety Systems

 

DEKRA offre i seguenti servizi:

Verifica e Validazione

-        Valutazione del sistema di gestione della qualità e della sicurezza (Functional Safety Management)

-        Identificazione dei pericoli (Hazard Identification)

-        Analisi qualitativa di componenti attraverso l’FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

-        Analisi quantitativa FTA (Fault Tree Analysis)

-        Test del software (analisi statica e test di modulo) e test di integrazione hardware/software

-        Prove di tipo (meccaniche ed elettriche)

-        Analisi di affidabilità e disponibilità di prodotti

Certificazione SIL

Valutatore indipendente della sicurezza

-        Verifica di sicurezza del Concept design

-        Analisi delle funzioni di sicurezza

-        Analisi dei requisiti di sicurezza

-        Analisi Hardware e Software

-        Witness testing

-        Valutazione SIL raggiunto

-        Certificazione livello SILraggiunto per ciascuna funzione di sicurezza


Aree potenzialmente esplosive

Nella prevenzione e protezione contro il rischio di esplosione di atmosfere potenzialmente esplosive si impiegano:

  • dispositivi di sicurezza: componenti atti sia ad impedire alle potenziali sorgenti di innesco di diventare efficaci sia a garantire il funzionamento sicuro di apparecchi e sistemi di protezione
  • sistemi di protezione: sistemi che hanno lo scopo di mitigare i danni dell’esplosione.

Tali sistemi svolgono funzioni di sicurezza e ricadono nel campo della sicurezza funzionale.

Le prestazioni o il livello di sicurezza funzionale è esprimibile in termini di IPL (Livello di protezione contro l’accensione) per le apparecchiature meccaniche ed in termini di SIL per le apparecchiature Elettriche/Elettroniche/Elettroniche Programmabili.

Principali norme di settore su cui DEKRA può intervenire come Ente verificatore o Valutatore Indipendente della Sicurezza:

 

  • EN 13463-6 Apparecchi non elettrici destinati ad essere utilizzati in atmosfere potenzialmente esplosive – Parte 6: Protezione mediante controllo delle sorgenti di innesco
  • EN 50495 Dispositivi di sicurezza richiesti per il funzionamento sicuro degli apparecchi in relazione al rischio esplosione
  • EN 15233 Metodologia per la valutazione della sicurezza funzionale di sistemi di protezione per atmosfere potenzialmente esplosive
  • EN 50402 Apparecchiature elettriche per la rilevazione e la misura di gas o vapori combustibili o tossici, o di ossigeno - Prescrizioni per la sicurezza funzionale di sistemi fissi di rilevazione gas

 

I requisiti di sicurezza funzionale si applicano a molte apparecchiature e componenti legati alla sicurezza quali:

  • attuatori (valvole, PDS drive con funzioni di sicurezza,…)
  • componenti oleodinamici e pneumatici
  • unità logiche programmabili
  • reti/BUS di comunicazione
  • sensori (temperatura, pressione, velocità, …)
  • sistemi di controllo idraulici e pneumatici
  • dispositivi elettrosensibili di protezione per le macchine (laser, barriere fotoelettriche,…)
  • sistemi di rilevazione della fiamma
  • sensori di rilevazione gas/ossigeno

DEKRA offre i seguenti servizi:

Verifica e Validazione

-        Valutazione del sistema di gestione della qualità e della sicurezza (Functional Safety Management)

-        Identificazione dei pericoli (Hazard Identification)

-        Analisi qualitativa di componenti attraverso l’FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

-        Analisi quantitativa FTA (Fault Tree Analysis)

-        Test del software (analisi statica e test di modulo) e test di integrazione hardware/software

-        Prove di tipo (meccaniche ed elettriche)

-        Analisi di affidabilità e disponibilità di prodotti

Certificazione SIL/IPL

Valutatore indipendente della sicurezza

-        Verifica di sicurezza del Concept design

-        Analisi delle funzioni di sicurezza

-        Analisi dei requisiti di sicurezza

-        Analisi Hardware e Software

-        Witness testing

-        Valutazione SIL raggiunto

-        Certificazione livello SIL/IPL raggiunto per ciascuna funzione di sicurezza

Formazione

-        Formazione in materia di sicurezza funzionale di sistemi e prodotti ATEX

 


Automazione industriale

La Direttiva macchine 2006/42/CE fissa requisiti di Sicurezza funzionale nell’automazione industriale e ai relativi componenti.

Standard complessi, derivati dalla IEC 61508, introducono la sicurezza funzionale nel mondo dei costruttori di macchine e componenti di sicurezza come:

  • ISO 13849 per i componenti elettrici, meccanici, pneumatici e idraulici
  • IEC 62061 per componenti elettronici complessi

I requisiti di sicurezza funzionale si applicano a molte apparecchiature e componenti legati alla sicurezza, ad esempio:

  • attuatori (valvole, PDS drive con funzioni di sicurezza,…)
  • componenti oleodinamici e pneumatici
  • unità logiche programmabili
  • reti/BUS di comunicazione
  • sensori (temperatura, pressione, velocità, …)
  • sistemi di controllo idraulici e pneumatici
  • dispositivi elettrosensibili di protezione per le macchine (laser, barriere fotoelettriche,…)
  • sistemi di rilevazione della fiamma

Principali norme di settore su cui DEKRA può intervenire come Organismo verificatore o Valutatore Indipendente della Sicurezza:

  • ISO 13849 Sicurezza del macchinario. Parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza. Parte 1: Principi generali
  • IEC 62061 Sicurezza del macchinario – Sicurezza funzionale dei sistemi elettrici, elettronici ed elettronici programmabili per il controllo delle macchine.
  • IEC 61800-5-2 (UL 61800-5-2) Azionamenti elettrici a velocità variabile. Parte 5-2: Prescrizioni di sicurezza - Sicurezza Funzionale
  • IEC 50156 Equipaggiamento elettrico per forni ed apparecchiature ausiliarie
  • ISO 15998 Sistemi di controllo macchina (MCS) che utilizzano componenti elettronici - macchine movimento terra. Criteri di rendimento e prove per la sicurezza funzionale
  • ISO 22201 Ascensori - Progettazione e sviluppo di sistemi elettronici programmabili in applicazioni di sicurezza per ascensori (PESSRAL)
  • IEC 61496 Sicurezza del macchinario — Apparecchi elettrosensibili di protezione — Parte 1: Prescrizioni generali e prove Sicurezza del macchinario - Apparecchi elettromedicali sensibili di protezione - Parte 2: Prescrizioni particolari per apparecchiature che utilizzano dispositivi optoelettronici di protezione (AOPD) Sicurezza del macchinario - Apparecchi elettromedicali sensibili di protezione - Parte 3: Prescrizioni particolari per optoelettronici di dispositivi di protezione rispondenti alle Diffuse Reflection (AOPDDR)
  • ISO 25119 Trattori e macchine per l'agricoltura - Parti legate alla sicurezza dei sistemi di controllo. ▫ componenti E / E / PES per trattori per l'agricoltura

DEKRA offre i seguenti servizi:

Verifica e Validazione

-        Valutazione del sistema di gestione della qualità e della sicurezza (Functional Safety Management)

-        Identificazione dei pericoli (Hazard Identification)

-        Analisi qualitativa di componenti attraverso l’FMEA (Failure Mode and Effect Analysis)

-        Analisi quantitativa FTA (Fault Tree Analysis)

-        Test del software (analisi statica e test di modulo) e test di integrazione hardware/software

-        Prove di tipo (meccaniche ed elettriche)

-        Analisi di affidabilità e disponibilità di prodotti

Certificazione SIL

Valutatore indipendente della sicurezza

-        Verifica di sicurezza del Concept design

-        Analisi delle funzioni di sicurezza

-        Analisi dei requisiti di sicurezza

-        Analisi Hardware e Software

-        Witness testing

-        Valutazione SIL raggiunto

-        Certificazione livello SIL/PL raggiunto per ciascuna funzione di sicurezza

Formazione

-        Formazione in materia di sicurezza funzionale nell’automazione industriale