Функциональная безопасность — семейство стандартов IEC 61508 / EN 50129 / ISO 26262.

Что такое Functional Safety?

Тестирование функциональной безопасности гарантирует, что функция безопасности демонстрирует ожидаемое безопасное поведение в ситуациях опасных отказов; Это оценка, которая проверяется по таким критериям, как отказоустойчивость оборудования, охват диагностикой и время реакции на ошибку. В зависимости от отрасли применяются стандарты IEC 61508, EN 50129 или ISO 26262.

Functional Safety: цель

Цель состоит в том, чтобы посредством анализа и экспериментов доказать, что функция безопасности соответствует назначенному уровню целостности (SIL или ASIL).

К каким изделиям применяется Functional Safety?

Железнодорожная сигнализация и управление тормозами
Системы контроля промышленной безопасности
Автомобильные электронные блоки управления
Контрольно-измерительные приборы технологической безопасности

В каких отраслях применяется Functional Safety?

DemiryoluЭлектрическиеЭлектроникаКибербезопасность

Стандарты, связанные с Functional Safety

IEC 61508 serisi
EN 50129
EN 50128 / EN 50657
ISO 26262 serisi
IEC 61511
EN 50155электронное оборудование в железнодорожном транспорте тест
EN 50121электромагнитная совместимость в железнодорожном применении тест
EN 45545пожарная безопасность на железнодорожном транспорте тест
IEC 61373вибрация и удары в оборудовании железнодорожного транспорта тест

Functional Safety: условия

уровень целостности: SIL 1–4 (IEC 61508 / EN 50129) veya ASIL A–D (ISO 26262)
Метрики оборудования: Частота опасных отказов, охват диагностикой, отказоустойчивость оборудования
Внесение неисправностей: Проверка безопасного реагирования путем введения в систему определенных режимов отказа
Программное обеспечение: Требования к процессу разработки и валидации увеличиваются с увеличением уровня.

Оборудование для Functional Safety

Схема тестирования с внесением неисправностей
Платформа для внутриоперационного тестирования аппаратного и программного обеспечения (HIL)
Программное обеспечение для анализа (FMEDA, FTA)
Система измерения и регистрации времени

Требования к образцам для Functional Safety

Должны быть определены функция безопасности и безопасное состояние.
Должен быть присвоен уровень целостности
Список видов отказов и механизмы диагностики должны быть задокументированы.
Необходимость независимой оценки определяется уровнем

Functional Safety: продолжительность

Обычно 2–6 месяцев в зависимости от покрытия и уровня.

Functional Safety: порядок проведения

1Определены функция безопасности, безопасное состояние и уровень целостности.
2Проводится анализ видов и последствий отказов (FMEDA).
3Рассчитываются диагностический охват и метрики оборудования.
4Применяются эксперименты по внедрению неисправностей.
5Время реакции на ошибку измеряется.
6Доказательства собираются в отчете о ситуации с безопасностью.

Functional Safety: критерии приёмки

Критерии приемки — это количественные и качественные требования, предъявляемые к уровню целостности, установленному в применяемом стандарте.

Оценка результатов

Уровень целостности принадлежит не этикетке продукта, а конкретной функции безопасности и определенному контексту. Одно и то же оборудование может обеспечивать разные уровни в разных приложениях. Обязательно прочтите руководство по безопасности, для каких функций и предположений выдан сертификат.

Functional Safety: протокол

Функция безопасности и определение безопасного состояния
Назначенный уровень целостности
Результаты FMEDA и диагностического покрытия
Эксперименты по внедрению ошибок и время отклика
Предположения и ограничения использования

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

Безопасность машин, безопасность железных дорог и отраслевое законодательство

Demiryolu Testleri — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание Functional Safety; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Железнодорожные испытания показывают, что транспортные средства и компоненты работают безопасно и надёжно в железнодорожной среде. Характер этой группы обусловлен ДОПУЩЕНИЕМ ДОЛГОГО СРОКА СЛУЖБЫ: железнодорожное транспортное средство проектируется на срок службы более тридцати лет, и его компоненты в течение всего этого периода подвергаются вибрации, температурным циклам и интенсивному использованию.

Долгий срок службы также определяет цепочку поставок компонентов. Запасные части должны оставаться доступными в течение тридцати лет, электронные компоненты, снимаемые с производства, должны заменяться, а каждая замена требует повторной верификации. Это выводит железные дороги из логики «сертифицировать один раз и продолжать».

Пожарная безопасность — самая строго регулируемая часть этой области, охватываемая серией EN 45545. Логика серии основана на МЕСТЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ и КАТЕГОРИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ: метро, курсирующее в тоннелях, и междугородний поезд несут разный риск, а обивочная ткань сидений и кабель не оцениваются в одной категории. Время эвакуации — основной фактор, определяющий эти категории; поскольку эвакуация из закрытого тоннеля занимает больше времени, требования к материалам становятся строже.

Для электронного оборудования EN 50155 является рамочным стандартом и объединяет экологические, электрические и функциональные требования: колебания напряжения питания, температурные классы, влажность, вибрация и удар. На стороне вибрации и удара используются категории EN 61373, которые различаются по месту монтажа — блок, установленный на кузове, и датчик, установленный на тележке, не проходят один и тот же профиль.

В части электромагнитной совместимости применяется серия EN 50121, решающая проблему, характерную именно для железных дорог: тяговая система коммутирует при очень высокой мощности и может влиять как на бортовые системы, так и на путевую сигнализацию. Поэтому серия содержит отдельные части для подвижного состава, путевых устройств и сигнализации.

Для систем, связанных с безопасностью, применяется отдельная область работы, и здесь доказательством является не испытание, а ПРОЦЕСС: EN 50126 (RAMS), EN 50128 (программное обеспечение) и EN 50129 (связанные с безопасностью электронные системы) определяют жизненный цикл безопасности и уровни полноты безопасности (SIL). Системы сигнализации и управления тормозами оцениваются в этих рамках.

На стороне качества применяется отраслевая схема IRIS (ISO/TS 22163); крупные производители подвижного состава требуют этот сертификат от своих поставщиков.

На стороне механической конструкции кузов и рама тележки имеют собственные стандарты: структурная верификация при статических и усталостных нагрузках, качество сварки и краш-устойчивость. Эти испытания проводятся на полномасштабных стендах и могут занимать месяцы.

Группы методов в этой области

Пожарная безопасность
Классификация материалов и компонентов по EN 45545; набор требований по категории эксплуатации и конструкции.
Электронное оборудование
Экологические и электрические требования EN 50155; перерывы питания, температурные классы, влажность и степень защиты.
Вибрация и удар
Категории EN 61373; профили для кузова, тележки и оси в зависимости от места монтажа.
Электромагнитная совместимость
Серия EN 50121: отдельные части для подвижного состава, путевых устройств и сигнализации.
Жизненный цикл безопасности
EN 50126 RAMS, EN 50128 программное обеспечение и EN 50129 связанные с безопасностью системы; определение SIL и обоснование безопасности.
Структурная верификация
Статические и усталостные нагрузки на кузов и раму тележки, качество сварки, краш-устойчивость.

Часто путаемое в этой области

Требования EN 45545 варьируются в зависимости от места использования и категории эксплуатации; единого «железнодорожного класса пожарной опасности» не существует.
Соответствие EN 50155 не покрывает требования по вибрации; дополнительно применяется EN 61373.
Гражданского отчёта по ЭМС недостаточно для железных дорог; серия EN 50121 определяет иную среду и иные пределы.
Для систем, связанных с безопасностью, одно испытание не является доказательством; требуются записи жизненного цикла безопасности.
Изменение компонента (даже вызванное устареванием) требует повторной верификации; в долгосрочных проектах это рутинная работа.
Сертификат IRIS не является одобрением продукции; это сертификат системы менеджмента качества.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Одобрение подвижного состава и компонентов, процессы приёмки оператором
Выбор материала по категории пожарной безопасности
Обоснование безопасности и доказательства SIL для систем, связанных с безопасностью
Сертификация качества цепочки поставок
Непрерывность поставки компонентов и управление изменениями

Связанные тесты

Functional Safety: частые вопросы

Будет ли компонент, сертифицированный по SIL, автоматически обеспечивать SIL мою систему?

Нет. Уровень целостности относится к функции безопасности. Системный уровень не подтверждается, если не соблюдены предположения и ограничения использования, указанные в руководстве по безопасности компонента.