Funktionale Sicherheit einfach erklärt: Grundlagen für KMU

Die Sicherheit von Maschinen ist nicht nur ein rechtliches Muss, sondern auch ein entscheidender Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit. Gerade kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) stehen oft vor der Herausforderung, die Anforderungen an funktionale Sicherheit gemäß ISO 13849 und IEC 62061 zu verstehen und korrekt umzusetzen. In diesem Blogpost erklären wir die wichtigsten Grundlagen und bieten praxisnahe Tipps für eine erfolgreiche Anwendung der Normen.

Was bedeutet Funktionale Sicherheit?

Funktionale Sicherheit beschreibt die Fähigkeit eines Steuerungssystems, sicher auf Fehlfunktionen zu reagieren und das Risiko von Unfällen zu minimieren. Sie ist ein zentraler Bestandteil der Maschinensicherheit und wird in der europäischen Maschinenrichtlinie gefordert. Hersteller müssen den Nachweis erbringen, dass ihre Maschinen keine Gefahren für Menschen, Maschinen oder die Umwelt darstellen.

Die wichtigsten Normen für funktionale Sicherheit sind:

- ISO 13849: Konzentriert sich auf die sicherheitsbezogenen Teile von Steuerungssystemen (SRP/CS).

- IEC 62061: Widmet sich der funktionalen Sicherheit von elektrischen Steuerungssystemen.

Die Maschinenrichtlinie und CE-Kennzeichnung: Grundlagen

Jede Maschine, die in Europa in Verkehr gebracht wird, muss die Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) erfüllen. Dies schließt die CE-Kennzeichnung ein, die die Konformität mit allen relevanten EU-Richtlinien bestätigt. Ein zentraler Bestandteil der CE-Kennzeichnung ist die Risikobeurteilung.

Schritte der Risikobeurteilung:

1. Gefährdungsermittlung: Identifikation potenzieller Risiken.

2. Risikoeinschätzung: Bewertung der Schwere und Wahrscheinlichkeit eines Schadens.

3. Maßnahmenplanung: Implementierung von Schutzmaßnahmen, die das Risiko auf ein akzeptables Maß reduzieren.

4. Validierung: Sicherstellung, dass alle Maßnahmen den Anforderungen der Normen entsprechen.

Die Normen ISO 12100 und die spezifischen Vorgaben der ISO 13849 und IEC 62061 sind dabei essenziell.

Technische Grundlagen der Funktionalen Sicherheit

ISO 13849: Fokus auf Performance Level (PL)

Die ISO 13849 regelt die Sicherheitsanforderungen für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungssystemen (SRP/CS). Der zentrale Begriff in dieser Norm ist der Performance Level (PL), der die Verlässlichkeit eines Systems quantifiziert.

Schlüsselkonzepte der ISO 13849:

- Performance Level (PL): Unterteilt in PLa bis PLe, wobei PLe das höchste Sicherheitsniveau darstellt.

- MTTFd (Mean Time to Dangerous Failure): Die durchschnittliche Zeit bis zu einem gefährlichen Fehler.

- DC (Diagnoseabdeckung): Maß für die Wirksamkeit der Fehlererkennung.

- Kategorie: Strukturelle Anforderungen, die die Widerstandsfähigkeit eines Systems gegenüber Fehlern beschreiben.

Ein Beispiel: Eine Lichtschranke an einer Produktionslinie mit hohem Verletzungsrisiko sollte mindestens den Performance Level PLd erreichen.

IEC 62061: Fokus auf Safety Integrity Level (SIL)

Die IEC 62061 richtet sich speziell an elektrische, elektronische und programmierbare Steuerungssysteme. Sie basiert auf der allgemeinen Norm IEC 61508 und definiert den Safety Integrity Level (SIL), der die Wahrscheinlichkeit sicherheitskritischer Fehler bewertet.

Wichtige Aspekte der IEC 62061:

- Safety Integrity Level (SIL): Skala von SIL 1 (geringste Anforderungen) bis SIL 3 (höchste Anforderungen).

- Probabilistische Berechnungen: Bewertung von Systemausfällen und Fehlerwahrscheinlichkeiten.

- Systematische Fehler: Fokus auf Vermeidung durch korrekte Entwicklung und Dokumentation.

Der Unterschied zwischen PL und SIL liegt in der Methodik. PL ist breiter auf Maschinensteuerungen ausgerichtet, während SIL stärker auf elektronische und programmierbare Steuerungen fokussiert ist.

Wie KMU die funktionale Sicherheit erfolgreich umsetzen können

Schritt 1: Schulung und Bewusstsein schaffen

Mitarbeiter sollten in den Grundlagen der ISO 13849 und IEC 62061 geschult werden. Dies kann durch externe Workshops, Online-Kurse oder interne Schulungen geschehen.

Schritt 2: Tools nutzen

Verwenden Sie Software wie SISTEMA, um den Performance Level (PL) sicherheitsbezogener Steuerungen zu berechnen. Für SIL-Berechnungen stehen spezielle Tools zur Verfügung, die die Umsetzung erleichtern.

Schritt 3: Externe Experten hinzuziehen

Ein externer Berater kann wertvolle Unterstützung bei der Risikobeurteilung, der Berechnung von PL und SIL sowie bei der Erstellung der CE-Dokumentation bieten.

Schritt 4: Kontinuierliche Überprüfung

Sicherheitsmaßnahmen sollten regelmäßig überprüft werden, insbesondere wenn Änderungen an der Maschine oder ihrem Umfeld vorgenommen werden.

Warum Funktionale Sicherheit entscheidend für KMU ist

Die Umsetzung der funktionalen Sicherheit gemäß ISO 13849 und IEC 62061 bietet zahlreiche Vorteile:

- Rechtliche Sicherheit: Erfüllung der Maschinenrichtlinie und Vermeidung von Haftungsrisiken.

- Kundenzufriedenheit: Sichere Maschinen stärken das Vertrauen der Kunden.

- Kosteneinsparungen: Prävention von Unfällen und Maschinenstillständen reduziert langfristig Kosten.

- Wettbewerbsvorteil: Ein hohes Sicherheitsniveau kann ein entscheidender Faktor bei der Auftragsvergabe sein.

Fazit: Sicherheit ist ein Wettbewerbsvorteil

Die Integration von funktionaler Sicherheit in den Entwicklungsprozess ist für KMU eine Investition, die sich lohnt. Normen wie ISO 13849 und IEC 62061 bieten klare Leitlinien, um Maschinen sicher und konform zu gestalten. Mit den richtigen Tools, Schulungen und gegebenenfalls externer Unterstützung können auch kleinere Unternehmen diese Herausforderungen meistern.

Nächste Schritte:

Haben Sie Fragen zur Umsetzung der funktionalen Sicherheit oder zur CE-Kennzeichnung Ihrer Maschinen? Kontaktieren Sie uns für eine individuelle Beratung oder abonnieren Sie unseren Newsletter, um regelmäßig über wichtige Themen der Maschinensicherheit informiert zu werden.