Τι είναι η Functional Safety;
Οι δοκιμές λειτουργικής ασφάλειας διασφαλίζουν ότι μια λειτουργία ασφαλείας επιδεικνύει την αναμενόμενη ασφαλή συμπεριφορά σε επικίνδυνες καταστάσεις αστοχίας. Είναι μια αξιολόγηση που επαληθεύεται με κριτήρια όπως η ανοχή σφαλμάτων υλικού, η διαγνωστική κάλυψη και ο χρόνος αντίδρασης σφαλμάτων. Ανάλογα με τον τομέα, ισχύει το IEC 61508, EN 50129 ή ISO 26262.
Σκοπός της Functional Safety
Ο στόχος είναι να αποδειχθεί τόσο με ανάλυση όσο και με πείραμα ότι η λειτουργία ασφαλείας πληροί το εκχωρημένο επίπεδο ακεραιότητας (SIL ή ASIL).
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Functional Safety;
- Σηματοδότηση σιδηροδρόμων και έλεγχος πέδησης
- Συστήματα ελέγχου βιομηχανικής ασφάλειας
- Ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου αυτοκινήτου
- Όργανα ασφαλείας διεργασιών
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Functional Safety;
Πρότυπα σχετικά με τη Functional Safety
- IEC 61508 serisi
- EN 50129
- EN 50128 / EN 50657
- ISO 26262 serisi
- IEC 61511
- EN 50155ηλεκτρονικός εξοπλισμός σε σιδηροδρομικά οχήματα δοκιμή
- EN 50121ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα σε σιδηροδρομικές εφαρμογές δοκιμή
- EN 45545πυρασφάλεια σε σιδηροδρομικά οχήματα δοκιμή
- IEC 61373κραδασμούς και κραδασμούς σε εξοπλισμό σιδηροδρομικών οχημάτων δοκιμή
Συνθήκες της Functional Safety
- επίπεδο ακεραιότητας
- SIL 1–4 (IEC 61508 / EN 50129) veya ASIL A–D (ISO 26262)
- Μετρήσεις υλικού
- Ποσοστό επικίνδυνων αστοχιών, διαγνωστική κάλυψη, ανοχή σφαλμάτων υλικού
- Έγχυση σφάλματος
- Ασφαλής επαλήθευση απόκρισης με έγχυση καθορισμένων τρόπων αστοχίας στο σύστημα
- Λογισμικό
- Η διαδικασία ανάπτυξης και οι απαιτήσεις επικύρωσης αυξάνονται με το επίπεδο
Εξοπλισμός για τη Functional Safety
- Σχέδιο δοκιμής έγχυσης σφάλματος
- Πλατφόρμα δοκιμών υλικού/λογισμικού in-the-loop (HIL).
- Λογισμικό ανάλυσης (FMEDA, FTA)
- Σύστημα καταγραφής μετρήσεων και χρονισμού
Απαιτήσεις δείγματος για τη Functional Safety
- Πρέπει να καθοριστεί η λειτουργία ασφαλείας και η ασφαλής κατάσταση
- Πρέπει να εκχωρηθεί επίπεδο ακεραιότητας
- Θα πρέπει να τεκμηριωθεί η λίστα καταστάσεων βλαβών και οι διαγνωστικοί μηχανισμοί
- Η ανάγκη για ανεξάρτητη αξιολόγηση καθορίζεται ανά επίπεδο
Διάρκεια της Functional Safety
Συνήθως 2-6 μήνες ανάλογα με την κάλυψη και το επίπεδο.
Διαδικασία της Functional Safety
- 1Καθορίζονται η λειτουργία ασφαλείας, η ασφαλής κατάσταση και το επίπεδο ακεραιότητας.
- 2Διενεργείται ανάλυση τρόπου λειτουργίας και επιπτώσεων αποτυχίας (FMEDA).
- 3Υπολογίζονται οι μετρήσεις διαγνωστικής κάλυψης και υλικού.
- 4Εφαρμόζονται πειράματα έγχυσης σφαλμάτων.
- 5Μετράται ο χρόνος αντίδρασης σφάλματος.
- 6Τα στοιχεία συλλέγονται στην έκθεση κατάστασης ασφαλείας.
Κριτήρια αποδοχής της Functional Safety
Κριτήρια αποδοχής είναι οι ποσοτικές και ποιοτικές απαιτήσεις που δίνονται για το επίπεδο ακεραιότητας που ορίζεται στο εφαρμοζόμενο πρότυπο.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Το επίπεδο ακεραιότητας δεν ανήκει σε μια ετικέτα προϊόντος, αλλά σε μια συγκεκριμένη λειτουργία ασφάλειας και ένα καθορισμένο πλαίσιο. Το ίδιο υλικό μπορεί να παρέχει διαφορετικά επίπεδα σε διαφορετική εφαρμογή. Είναι απαραίτητο να διαβάσετε το εγχειρίδιο ασφαλείας για τις λειτουργίες και τις υποθέσεις για τις οποίες εκδίδεται το πιστοποιητικό.
Έκθεση της Functional Safety
- Λειτουργία ασφαλείας και ορισμός ασφαλούς κατάστασης
- Εκχωρημένο επίπεδο ακεραιότητας
- FMEDA και αποτελέσματα διαγνωστικής κάλυψης
- Πειράματα έγχυσης σφάλματος και χρόνοι απόκρισης
- Υποθέσεις και περιορισμοί χρήσης
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Ασφάλεια Μηχανημάτων, Ασφάλεια Σιδηροδρόμων και βιομηχανική νομοθεσία
Demiryolu Testleri — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Functional Safety· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι δοκιμές σιδηροδρόμων δείχνουν ότι τα οχήματα και τα εξαρτήματα λειτουργούν με ασφάλεια και αξιοπιστία στο σιδηροδρομικό περιβάλλον. Ο χαρακτήρας αυτής της οικογένειας προκύπτει από την ΥΠΟΘΕΣΗ ΜΑΚΡΑΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΖΩΗΣ: ένα σιδηροδρομικό όχημα σχεδιάζεται για διάρκεια ζωής άνω των τριάντα ετών, και τα εξαρτήματά του παραμένουν σε κραδασμούς, κύκλους θερμοκρασίας και εντατική χρήση καθ' όλη τη διάρκεια αυτή.
Η μακρά διάρκεια ζωής διαμορφώνει επίσης την αλυσίδα εφοδιασμού εξαρτημάτων. Τα ανταλλακτικά πρέπει να παραμένουν διαθέσιμα για τριάντα χρόνια, τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που παύουν να παράγονται πρέπει να αντικαθίστανται, και κάθε αντικατάσταση πρέπει να επαληθεύεται εκ νέου. Αυτό βγάζει τους σιδηροδρόμους από τη λογική «πιστοποίησε μία φορά και συνέχισε».
Η πυρασφάλεια είναι το πιο αυστηρά ρυθμισμένο τμήμα του τομέα και διέπεται από τη σειρά EN 45545. Η λογική της σειράς βασίζεται στον ΤΟΠΟ ΧΡΗΣΗΣ και την ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ: ένα μετρό που κινείται σε σήραγγες και ένα υπεραστικό τρένο δεν φέρουν τον ίδιο κίνδυνο, και το ύφασμα καθίσματος και το καλώδιο δεν αξιολογούνται στην ίδια κατηγορία. Ο χρόνος εκκένωσης είναι ο κύριος παράγοντας που καθορίζει αυτές τις κατηγορίες· επειδή η εκκένωση διαρκεί περισσότερο σε κλειστή σήραγγα, οι απαιτήσεις υλικών γίνονται αυστηρότερες.
Για τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό, το EN 50155 είναι το πρότυπο πλαίσιο και φέρει μαζί περιβαλλοντικές, ηλεκτρικές και λειτουργικές απαιτήσεις: διακυμάνσεις τάσης τροφοδοσίας, κατηγορίες θερμοκρασίας, υγρασία, δόνηση και κρούση. Στην πλευρά δόνησης και κρούσης χρησιμοποιούνται οι κατηγορίες EN 61373 και διαφέρουν ανάλογα με τη θέση στερέωσης — ένα κουτί στερεωμένο στο αμάξωμα και ένας αισθητήρας στερεωμένος στο bogie δεν περνούν από το ίδιο προφίλ.
Στην ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα εφαρμόζεται η σειρά EN 50121 και αντιμετωπίζει πρόβλημα ιδιαίτερο στους σιδηροδρόμους: το σύστημα έλξης μεταγωγεί σε πολύ υψηλή ισχύ και μπορεί να επηρεάσει τόσο τα συστήματα επί του οχήματος όσο και τη σηματοδότηση κατά μήκος της γραμμής. Η σειρά φέρει επομένως ξεχωριστά μέρη για το όχημα, τις εγκαταστάσεις δίπλα στη γραμμή και τη σηματοδότηση.
Για συστήματα σχετικά με την ασφάλεια εφαρμόζεται ξεχωριστό σώμα εργασίας, και εδώ η απόδειξη δεν είναι η δοκιμή αλλά η ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ: τα EN 50126 (RAMS), EN 50128 (λογισμικό) και EN 50129 (ηλεκτρονικά συστήματα σχετικά με την ασφάλεια) ορίζουν τον κύκλο ζωής ασφάλειας και τα επίπεδα ακεραιότητας ασφάλειας (SIL). Τα συστήματα σηματοδότησης και ελέγχου πέδησης αξιολογούνται σε αυτό το πλαίσιο.
Στην πλευρά της ποιότητας εφαρμόζεται το δικό του σχήμα του κλάδου IRIS (ISO/TS 22163)· μεγάλοι κατασκευαστές οχημάτων απαιτούν αυτό το πιστοποιητικό από τους προμηθευτές τους.
Στην πλευρά της μηχανικής δομής, το αμάξωμα και το πλαίσιο bogie έχουν δικά τους πρότυπα: δομική επαλήθευση υπό στατικά φορτία και φορτία κόπωσης, ποιότητα συγκόλλησης και ανθεκτικότητα σε σύγκρουση. Αυτές οι δοκιμές εκτελούνται σε διατάξεις πλήρους κλίμακας και μπορεί να διαρκέσουν μήνες.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Πυρασφάλεια
Ταξινόμηση υλικών και εξαρτημάτων κατά EN 45545· σύνολο απαιτήσεων ανά κατηγορία λειτουργίας και σχεδιασμού.
Ηλεκτρονικός εξοπλισμός
Περιβαλλοντικές και ηλεκτρικές απαιτήσεις EN 50155· διακοπές τροφοδοσίας, κατηγορίες θερμοκρασίας, υγρασία και βαθμός προστασίας.
Δόνηση και κρούση
Κατηγορίες EN 61373· προφίλ αμαξώματος, bogie και άξονα ανάλογα με τη θέση στερέωσης.
Ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα
Η σειρά EN 50121: ξεχωριστά μέρη για όχημα, εγκαταστάσεις δίπλα στη γραμμή και σηματοδότηση.
Κύκλος ζωής ασφάλειας
EN 50126 RAMS, EN 50128 λογισμικό και EN 50129 συστήματα σχετικά με την ασφάλεια· προσδιορισμός SIL και φάκελος ασφάλειας.
Δομική επαλήθευση
Στατικά και κοπωτικά φορτία σε αμάξωμα και πλαίσιο bogie, ποιότητα συγκόλλησης, ανθεκτικότητα σε σύγκρουση.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Οι απαιτήσεις EN 45545 ποικίλλουν ανάλογα με τον τόπο χρήσης και την κατηγορία λειτουργίας· δεν υπάρχει ενιαία «κατηγορία πυρκαγιάς σιδηροδρόμου».
- Η συμμόρφωση με EN 50155 δεν καλύπτει τις απαιτήσεις δόνησης· το EN 61373 εφαρμόζεται επιπλέον.
- Μια πολιτική έκθεση ΗΜΣ δεν επαρκεί για τους σιδηροδρόμους· η σειρά EN 50121 ορίζει διαφορετικό περιβάλλον και διαφορετικά όρια.
- Για συστήματα σχετικά με την ασφάλεια, η δοκιμή από μόνη της δεν αποτελεί απόδειξη· απαιτούνται αρχεία κύκλου ζωής ασφάλειας.
- Μια αλλαγή εξαρτήματος (ακόμη και λόγω απαξίωσης) απαιτεί επανεπαλήθευση· σε μακρόβια έργα αυτό είναι ρουτίνα.
- Ένα πιστοποιητικό IRIS δεν αποτελεί έγκριση προϊόντος· είναι πιστοποιητικό συστήματος ποιότητας.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Έγκριση οχήματος και εξαρτημάτων, διαδικασίες αποδοχής φορέα εκμετάλλευσης
- Επιλογή υλικού ανά κατηγορία πυρασφάλειας
- Ο φάκελος ασφάλειας και τα αποδεικτικά στοιχεία SIL για συστήματα σχετικά με την ασφάλεια
- Πιστοποίηση ποιότητας αλυσίδας εφοδιασμού
- Συνέχεια εφοδιασμού εξαρτημάτων και διαχείριση αλλαγών
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Functional Safety
Ένα εξάρτημα με πιστοποίηση SIL θα SIL αυτόματα στο σύστημά μου;
Όχι. Το επίπεδο ακεραιότητας ανήκει στη λειτουργία ασφαλείας. Το επίπεδο συστήματος δεν αποδεικνύεται εκτός εάν πληρούνται οι υποθέσεις και οι περιορισμοί χρήσης στο εγχειρίδιο ασφαλείας του εξαρτήματος.



