Die häufigsten Schwierigkeiten – Erfahrungswerte des TÜV Rheinland

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TÜV Rheinland Industrie Service GmbH

Komplexe Lösungen

Das Bewerten der Maßnahmen zur Fehlerbeherrschung erfolgt durch die Bestimmung der sicherheitstechnischen Verfügbarkeit für jede definierte Sicherheitsfunktion. Diese wird in EN 62061 und IEC 61508 durch die gefährliche Versagenswahrscheinlichkeit PFD und die gefährliche Versagensrate PFH ausgedrückt. Weitere zu bestimmende Kenngrößen sind: Hardware Fehler Toleranz (HFT) und Anteil der ungefährlichen Fehler (Safe Failure Fraction – SFF).

Das Ermitteln all dieser Kenngrößen basiert entweder auf Markov Modellen oder auf einem Zuverlässigkeits-Blockdiagramm (Reliability Block Diagram). Beide Methoden liefern mehr oder weniger komplexe Lösungsansätze, für die nur von geschulten Mitarbeitern beherrscht werden können. Größere Unternehmen haben Mitarbeiter, die ausschließlich die Quantifizierung von Sicherheitsprodukten verantworten. Der wichtige erste Schritt zum Qualifizieren dieser Mitarbeiter ist die Verinnerlichung der probabilistischen Betrachtungsweise als Erweiterung des deterministischen Ansatzes aus der alten Norm EN 954-1. Die vermehrte Nachfrage an Schulungen im Bereich „Quantifizierung“ lässt erkennen, dass viele Hersteller das Ziel haben, die Berechnungen eigenständig durchzuführen und nur die Ergebnisse vom Prüfinstitut verifizieren zu lassen. Kleine Firmen hingegen lassen meistens den TÜV Rheinland quantifizieren.

Ergänzendes zum Thema

Betrachtung der unterschiedlichen Technologien

Die Unterschiede der Normen wirken sich auf die Entwicklung von Produkten verschiedener Komplexität unterschiedlich stark aus. In der folgenden Zusammenstellung sind die verschiedenen Technologien sicherheitstechnischer Geräte aufgeführt und die Unterschiede in den Anforderungen aus der IEC 61508 und EN 62061 zur EN ISO 13849 herausgearbeitet:

So gilt für festverdrahtete diskrete Komponenten:

Geringe Unterschiede zwischen EN ISO 13849 und IEC 61508, IEC 62061

Quantifizierung bei IEC 61508 und die IEC 62061 aufwendiger als bei EN ISO 13849

Leicht erhöhte Anforderungen an das Qualitätsmanagement

Erhöhter Dokumentationsaufwand

Für programmierbare Komponenten und Komponenten zur Kommunikation (sicheres Bussystem) gilt:

Höhere Anforderungen durch IEC 61508 und IEC 62061

Hohe Anforderungen an das Qualitätsmanagement bei IEC 61508, IEC 62061

Hoher Dokumentationsaufwand

Ergänzendes zum Thema

5 Punkte, die vor Beginn der Entwicklung zu klären sind

Der untenstehende Ratgeber in Form einer Checkliste listet die wichtigsten Punkte, die bei der Planung eines Sicherheitsbausteils berücksichtigt werden sollten, auf. Wer folgende Punkte berücksichtigt, kann davon ausgehen, dass die Voraussetzungen für eine effektive und erfolgreiche Entwicklung und Prüfung erfüllt sind:

Rechtzeitig den TÜV „einschalten“ – bereits in der Konzeptphase (ein gutes, geprüftes Konzept kann viel Geld und Zeit sparen)

Frühzeitig den Safety Plan aufstellen: Wer macht was, wer ist wofür verantwortlich? Wie wird mit den Projektinformationen umgegangen? Wie wird jedem die Information zur Verfügung gestellt? (insbesondere bei mehreren Firmen), bspw. FTP-Server etc.

Schulung der Mitarbeiter (Entwickler, Marketing und Management)

Ist der Sicherheitsgedanken verinnerlicht?

Welche Normen will oder muss ich beachten?

Ergänzendes zum Thema

Darauf sollte der Moderator eines Projektes achten

Unkenntnis und Unverständnis über anzunehmende Fehler („das kann doch gar nicht passieren“), fehlender Sicherheitsgedanke

Unzureichende Projektplanung, Dokumentation (QM)

Keine definitive Verantwortlichkeiten geklärt (Safety Plan)

Meistens wird der TÜV „zu spät“ eingeschaltet (Geräte bereits fertig entwickelt)

Unsicherheit bei den anzuwendenden fehlerbeherrschenden Maßnahmen

Probleme in der Anwendung der Fehlermodelle.

Schnelle und erfolgreiche Typprüfung

Die Erfahrungen beim Prüfen von Sicherheitsbauteilen der TÜV Rheinland Group zeigen, dass oft die gleichen Probleme während der Entwicklung und Prüfung eines Produktes auftreten. So ist es sinnvoll, das Prüfinstitut möglichst früh einzuschalten, um diese Schwierigkeiten in erfolgreicher Zusammenarbeit zeitnah zu lösen oder um sie von vornherein zu vermeiden. Herstellern mit grundlegenden sicherheitstechnischen Vorkenntnissen aus der alten EN 954-1 oder der EN ISO 13849 ist dies anzuraten, weil die Anwendung immer komplexerer Technologien im Bereich „Sicherheit von Maschinen“ die Entwickler beim normenkonformen Umsetzen der Anforderungen (insbesondere von EN 62061 und IEC 61508) herausfordern.

* * Dipl.-Ing Thomas Steffens und Dr.-Ing. David Schepers sind Fachreferenten des TÜV Rheinland Functional Safety Program des Bereiches Automation, Funktionale Sicherheit bei der TÜV Rheinland Industrie Service GmbH, Köln

(ID:38825780)

Bevor der TÜV kommt, Teil 4

Die häufigsten Schwierigkeiten – Erfahrungswerte des TÜV Rheinland

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Schnelle und erfolgreiche Typprüfung