机器安全面临范式转变

时间不多了:贵公司将如何接受新的国际标准?

2011年9月23日

不管你喜不喜欢,许多——也许是大多数——美国人。企业将在今年年初采用新的国际机器安全标准。无论出于何种意图和目的,采用EN ISO 13849-1:2008几乎是不可避免的。这种新的基于定量的机器安全方法无疑将以各种方式对美国工业产生重大影响。随着2012年1月1日的合规截止日期越来越近,仔细研究这个新标准将如何推出,以及它对美国制造业的影响似乎是有序的。

当被问及他对这一具有里程碑意义的法规的看法时,机器安全专家和顾问J.B. Titus说,对他来说,两种观点占主导地位:一种是专业的,一种是实用的。第一种观点包括培训和教育行业中的每个人,让他们了解遵从性需求和可能的业务优势。第二部分根据需要处理标准的每个部分,以开发定制的采用方法。

学者派头的Titus说:“我们没有试图根据公司规模、人员能力、OEM与最终用户以及其他关键细分市场来划分市场。对于一家财富500强企业来说,采用技术的意义与一家员工少于50人的小型独立制造商一样吗?可能不是!”

小制造商该怎么办呢?

那么,美国小型独立机械制造商是如何采用ISO 13849-1:2008标准的呢?

首先,看看这一国际共识标准的根源。它主要是由欧洲共同体推动的,现在是欧洲机械指令的一部分,欧洲机械指令是管理欧洲工业的立法机构。该指令将其列入该指令下的共识标准。因此,在欧洲,合规是通过法律法规来强制执行的。在美国,这一国际共识标准可能会通过“最佳实践”方法、公司的安全文化,以及偶尔令人遗憾的诉讼来强制执行。

根据13849-1:2008的范围声明,该标准“为控制系统(SRP/CS)的安全相关部件的设计和集成原则提供了安全要求和指导。”该标准提出了各种新的遵从性要求,包括软件设计。对于SRP/CS,它规定了包括执行安全功能所需的性能水平在内的特性。它也适用于SRP/CS,无论各种机械采用何种技术和能源(电气、液压、气动、机械等)。

从实际的角度来看,小型制造商通常可能没有员工来满足ISO 13849-1:2008的额外合规要求。那么,一家利润微薄的小公司将从哪里获得合规所需的能力呢?“小公司通常不会对控制系统进行全面改造,”他继续说道。“谁将按照13849-1的要求评估完整的安全电路(电机、接触器、逻辑控制器、执行器、联锁开关等)?”即使只安装了一个新的接触器,也必须确定安全电路的性能水平,并且电路中的每个组件都可能包含设备安全等级的混合物(例如,无,SIL, Cat, PL等)。

那么最终用户呢?

同样从2012年1月1日开始,欧洲机械指令将不再允许使用EN 954-1 1996来证明符合性。在过去的15年中,EN 954-1成功地帮助oem,系统集成商和最终用户了解危险类别以及将危险降低到可接受水平和提高整体安全性的重要性。在此期间,自动化供应商推出了许多针对安全应用程序设计、测试和认证的新产品——其中许多是基于硬件和软件的产品,这些产品带来了复杂的新故障和潜在危险来源。

Titus表示:“安全技术创新的转变在很大程度上推动了对定量方法的需求,以评估安全电路的性能水平,并包括对软件的评估,特别是软件中的诊断水平。”他接着说,OEM系统设计师和集成商使用EN ISO 13849-1:2008及其安全电路的定量分析来确定设计阶段实现所需安全功能的性能水平,现在可以灵活地修改设计,以满足风险评估中确定的可接受的危险水平。然而,最终用户的转换有点不同。“在EN 954-1的定性方法下,”Titus说,“OEM、系统集成商和最终用户都可能有能力证明一致性。但在13849-1之下,最终用户可能没有。在最近的一项调查中,近40%的受访者表示,他们需要外部帮助或工具来满足新标准的合规要求。另有42%的人表示,也许他们会需要它们,或者他们不确定!”

对一些人来说是挑战,对所有人都是好处

那么,美国公司在采用和遵守这一标准方面准备得如何呢?提图斯提到的这项研究是去年春天由CFE Media的控制工程部门进行的。Webex调查的重点是EN ISO 13849-1:2008和EN/IEC 62061(功能安全)的采用情况,调查显示81%的受访者预计到2011年底将符合这些标准。然而,超过80%的人(如上所述)也表示,他们需要工具或外部援助来实现这一目标。对展会参与者的非正式调查显示,只有10%的受访者预计到今年年底将遵守这些标准。虽然肯定不科学,但这些研究确实表明,公司意识到修订和更新的标准及其要求;该行业认可即将到来的生效日期;而且大多数公司都觉得有必要遵守这些要求。

由于美国是国际标准组织(ISO)的一部分,大多数美国公司都采用ISO EN 13849-1:2008。如果他们希望继续在全球开展业务,许多人将不得不这样做。但除了强制遵守外,Titus认为新标准只是提高了机器安全性,因为它将合规性从定性类别转移到了定量性能水平。

尽管遵守新标准有望提高安全性,并可能提高机器性能、效率和工厂生产率,但现实情况是,一些公司发现很难在今年年底前达到新标准的要求。那些纠结于标准的人应该认识到,帮助是可用的;许多公司、组织和咨询公司提供有关新标准的课程;这个问题的答案可能和上一两节课差不多。

EN ISO 13849-1:2008的细节可以无限辩论。然而,随着SIL(安全完整性级别)和Cat(类别)参数被逐步淘汰,SIL和PL(性能级别)成为机器防护和减轻危害的新基础,机器安全似乎将在未来几个月(也许是几年)经历范式转变。似乎毫无疑问,当一切都说了又做了,机器的整体安全将受益。

J.B. Titus, CFSE,是J.B. Titus和联合公司的总裁,机器安全解决方案,德卢斯,GA。与他联系:jb@jbtitus.com或访问网站www.jbtitus.com。

j.b. Titus继续在他的机器安全博客中解决EN ISO 13849-1:2008的动态问题。通过关注Control Engineering网站www.globalelove.com上的讨论,随时了解这个国际共识标准和机器安全的最新进展。对于那些寻求合规性帮助和更好地理解新标准的人,可以从许多制造商那里获得帮助。例如,西门子提供免费的TÜV-certified安全评估工具,以帮助客户检查其安全设计,以确定是否符合SIL或PL要求。有关此工具和其他西门子安全自动化相关产品的更多信息,请访问西门子工业网站www.siemens.com。

另一个免费提供的资源是SISTEMA(用于评估机器应用的安全完整性软件工具)软件PL计算工具,由德国职业安全与健康研究所开发,以简化EN ISO 13849-1:2008的实施。它允许使用制造商的SISTEMA数据库手动或自动输入功能安全数据。欲了解更多信息,请访问www.dguv.de/ifa/en/pra/softwa/sistema/index.jsp。

本文提交自定义通讯,西门子简化安全。参见西门子简化安全通讯中的其他文章。www.globalelove.com/newsletter/siemens-simplified-safety.html