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Funktionale Sicherheit von Produkten, Maschinen und Anlagen

Funktionale Sicherheit heißt einerseits den Schutz von Mensch und Umwelt sicher zu stellen, andererseits die Gefahren für die technischen Komponenten selbst zu minimieren. Informieren Sie sich auf den folgenden Seiten ausführlich zu allen Facetten der Funktionalen Sicherheit.

Funktionale Sicherheit im Video erklärt:

Funktionale Sicherheit im Detail:

 

Funktionale Sicherheit: Competence Management

Funktionale Sicherheit: Informationssicherheit

Funktionale Sicherheit: Good Engineering Practice

Ihre Ansprechpartner bei TÜV SÜD zur Funktionalen Sicherheit

 

Was ist Funktionale Sicherheit?

Sicherheitsfunktionen in der Industrie werden immer häufiger von Mikrorechnern überprüft. Sie wachen über den richtigen Druck im Dampfkessel, lösen bei Bedarf Schutzsysteme aus oder verhindern Unfälle im Umgang mit Maschinen.

Als Funktionale Sicherheit, abgekürzt als FuSi, bezeichnet man die zuverlässige Erbringung der Sicherheitsfunktionen eines Systems. Man spricht also von Funktionaler Sicherheit, wenn ein elektrisches oder elektronisches Schutzsystem im Ernstfall seine Funktion erfüllt. Sie soll mögliche Risiken deutlich begrenzen, indem systematische Fehler vermieden, zufällige Fehler erkannt und auf erkannte Fehler reagiert wird. Dabei werden nur die Gefahren betrachtet, die aus den Funktionen des Systems (Hardware, Software, Mechanik) entstehen können. Der Brandschutz beispielsweise oder auch böswillige Angriffe von Außen fallen damit nicht in den Bereich der Funktionalen Sicherheit - es geht nur um die Funktion.

Die Funktionale Sicherheit betrifft Hersteller und Betreiber gleichermaßen.

Hersteller sind gesetzlich für die Sicherheit der Systeme verantwortlich, die sie in Umlauf bringen. Die Richtlinien der Funktionalen Sicherheit gelten von der anfänglichen Planung über den Betrieb, die Wartung bis zur Außerbetriebsetzung bzw. Demontage. Hersteller und Betreiber müssen alle erforderlichen Schritte einleiten, stets auf dem aktuellen Stand der Technik, um sichere auf Software und Hardware basierende Systeme herzustellen bzw. in Betrieb zu haben.

Für den Anlagen- und Maschinenbau bedeutet Funktionale Sicherheit in erster Linie, den Schutz von Menschen und Umwelt sicherzustellen und die Gefahren für die Systeme und technischen Komponenten drastisch zu reduzieren. Dabei wird die Funktionale Sicherheit von geeigneten elektrischen, elektronischen oder programmierbaren (E/E/PE) Komponenten gesteuert und überwacht. Diese Komponenten werden auch als MSR-/PLT-Schutzeinrichtungen bezeichnet.

In der Industrie gibt es eine Reihe wichtiger FuSi-Normen, allen voran die übergeordnete EN/IEC 61508. Sie war die erste große Norm und damit auch direkter Vorfahre der Normen EN ISO 13849 (Maschinenindustrie), ISO 26262 (Automobilindustrie) und IEC 62304 (Medizintechnik).

Relevanz von Funktionaler Sicherheit

Neue Technologien eröffnen neue Chancen, mitunter aber auch neue Risiken. Die Identifizierung und die Bewertung der relevanten Risiken sind in diesem Zusammenhang von größter Wichtigkeit.

Die schnell anwachsende Digitalisierung und Automatisierung aller Lebens- und Industriebereiche ermöglicht einerseits eine zuverlässige Steuerung von immer komplexeren und zunehmend vernetzten Prozessen und Systemen, stellt andererseits jedoch immer höhere Herausforderungen an die Sicherheitstechnik. Ein gutes Beispiel hierfür ist die kollaborierende Robotik, bei der Mensch und Maschine Hand in Hand zusammen arbeiten.

Gesteuert und überwacht wird die Funktionale Sicherheit durch geeignete elektrische, elektronische oder programmierbare elektronische (E/E/PE) Komponenten, auch MSR-/PLT-Schutzeinrichtungen genannt. Vorgaben hierzu enthalten die folgenden Normen:

  • die übergeordnete DIN EN 61508
  • DIN EN 61511 und VDI/VDE 2180 für die Prozessindustrie
  • DIN EN 62061 und DIN EN ISO 13849 für die Maschinenindustrie

DIN EN 61508 erfasst alle sicherheitsbezogenen Systeme, die E/E/PE-Komponenten enthalten und deren Ausfall ein maßgebliches Risiko für Mensch und Umwelt bedeutet. Ihr Geltungsbereich erstreckt sich von der Konzeption über die Planung, Entwicklung, Realisierung, Inbetriebnahme, Instandhaltung, Modifikation bis hin zur Außerbetriebnahme und Deinstallation solcher Systeme und beschreibt ausführlich den Weg zu deren funktionalen Sicherheit. Die Norm DIN EN 61511 und die VDI/VDE 2180 sind innerhalb des Rahmens der IEC 61508 auf die Prozessindustrie zu geschnitten.

Ziel ist es, die Prozesse über den gesamten Lebenszyklus der sicherheitsgerichteten Systeme und Komponenten zu analysieren, bedarfsgerecht zu standardisieren und kontinuierlich zu optimieren. Aber auch wenn andere Technologien zur Realisierung logischer Steuerungen verwendet werden, empfiehlt es sich, die grundlegenden Prinzipien der DIN EN 61508, DIN EN 61511 und VDI/VDE 2180 in entsprechender Weise anzuwenden.

Fehler und gefährliche Systemausfälle sollen vermieden bzw. beherrscht werden. Um dies zu erreichen fordert jede der Normen ein Managementsystem zur Funktionalen Sicherheit (Functional Safety Management). Zudem sehen sie ein Functional Safety Assessement vor, also die Beurteilung der Funktionalen Sicherheit von einer unabhängigen dritten Stelle.

Unternehmen müssen daher alle Sicherheitsrisiken, dazu zählen auch Gefährdungen infolge von Störungen komplexer Systeme, auf ein annehmbares Maß reduzieren. Störungen der Funktionalen Sicherheit können dabei massive Haftungsforderungen nach sich ziehen.

Embedded Systems

Unternehmen im Bahnsektor müssen alle Sicherheitsrisiken, dazu zählen auch die Gefährdungen, die sich aus Störungen komplexer Systeme ergeben, auf ein annehmbares Maß reduzieren. Störungen der funktionalen Sicherheit können massive Haftungsforderungen nach sich ziehen.

Die Vorgaben zur funktionalen Sicherheit werden weltweit in der internationalen Norm IEC 61508 geregelt, während die von der IEX 61508 abgeleitete CENELEC EN5012X Reihe für den Bahnsektor gilt.

Elektrische und elektronische Systeme in der Automobiltechnik

Im November 2011 ist die ISO 26262 als erstes technisches Regelwerk speziell für den Einsatz und die Funktionale Sicherheit elektrischer / elektronischer Systeme in Kraftfahrzeugen erschienen.

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