Validazione del Performance Level secondo ISO 13849-2

Tempo di Lettura: 6 minuti - Livello di Difficoltà: avanzato

Qual è la differenza fra la norma ISO 13849-1 e la ISO 13849-2? E quale scopo si prefigge in particolare la norma ISO 13849-2? In questo articolo, i principali aspetti della Parte 2 dello standard relativo al Performance Level e un esempio pratico di validazione secondo ISO 13849-2.

Standard ISO 13849 per il calcolo del Performance Level

La norma ISO 13849 si divide in due sezioni:

  • La prima parte della norma, ISO 13849-1, è la più conosciuta in ambito safety. Riguarda la progettazione dei SRP/Cs, e fornisce al costruttore le prescrizioni necessarie per poter progettare e realizzare un SRP/Cs che si definisca “sicuro”. Facciamo in questo caso riferimento alla valutazione del rischio condotto sulla macchina oggetto di verifica e alle funzioni di sicurezza integrate, e in particolare, al livello di affidabilità PLr richiesto per tali funzioni.
  • La seconda parte della norma, ISO 13849-2, invece, si colloca in una fase successiva, ossia relativa alla validazione del SRP/Cs realizzato, e quindi, a tutte quelle attività, verifiche, analisi, ed eventualmente, i test volti a validare il SRP/Cs.

Spesso le attività legate al Performance Level si fermano alla verifica, ma è la validazione il vero processo a valore aggiunto per il costruttore. Il processo di validazione di un SRP/Cs consente infatti di individuare eventuali errori ed evitare potenziali problemi in fasi successive, ad esempio relativamente al montaggio o alla programmazione del PLC.

 

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In definitiva, lo scopo della norma ISO 13849-2 è quindi quello di:

  • Confermare che il SRP/Cs sia rispondente alla specifica dei requisiti di sicurezza fissata in fase di valutazione dei rischi
  • Dimostrare che il SRP/Cs risponda a tutti quei requisiti che la ISO 13849-1 prescrive, relativi quindi al Performance Level, ai principi architetturali, alla diagnostica, al comportamento del sistema in caso di guasto comune o di guasto sistematico, etc.

La norma indica inoltre che la validazione dovrebbe essere eseguita da una persona indipendente rispetto al progettista/fabbricante della macchina.

 

Fasi di validazione del Performance Level

La validazione secondo ISO 13849-2 è un procedimento iterativo, il cui risultato è la validazione del prodotto. A questo scopo, sono tre le fasi fondamentali:

  • Definizione di un Piano di Validazione, al quale è annessa tutta la documentazione pertinente e necessaria alla validazione. Il Piano di Validazione è un documento che descrive tutte le fasi e le attività necessarie per il processo di validazione, nelle sue tre fasi fondamentali, ovvero la validazione tramite analisi, la validazione tramite test, e gli eventuali test sulle condizioni di guasto previsti per le categorie da 2 a 4.
  • Validazione tramite analisi, ossia un’analisi di dettaglio documentata per tutti i requisiti applicabili. È l’unica fase che la norma stabilisce come obbligatoria.
  • Esecuzione di test funzionali, per i quali la norma ISO 13849-2 non stabilisce l’obbligatorietà, salvo nei casi delle categorie da 2 a 4 secondo ISO 13849-1, ossia categorie che basano la loro affidabilità sul principio di ridondanza, e quindi di tolleranza al guasto, per cui la norma prescrive l’esecuzione di test sulle condizioni di guasto.

 

 

iso 13849

 

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Esempio di validazione del Performance Level

Per la validazione del Performance Level di un sistema di comando inerente la sicurezza è necessario sviluppare un set di tre documenti:

  1. Piano di Validazione
  2. Procedure di test
  3. Rapporti di prova con gli esiti dei test

 

piano di validazione iso 13849-2

 

Il primo documento da elaborare è il Piano di Validazione, che descrive i requisiti e le fasi del processo di validazione, con tutte le attività pianificate per validare il SRP/Cs, ad esempio, l’identificazione delle varie funzioni di sicurezza con i loro requisiti, fra cui il tempo di risposta, lo stato sicuro, la funzione di ripristino richiesta, la validazione del software, del PL, delle categorie, delle misure contro i guasti sistematici e dei requisiti di manutenzione.

 

 

 

 

 

 

 

Nel Piano di Validazione si trova la lista delle funzioni di sicurezza; ne è un esempio l’arresto in emergenza, al quale sono associati lo stato sicuro, il PLr, etc:

 

piano di validazione iso 13849-2

 

In un documento di dettaglio andiamo a definire le verifiche funzionali e i test sulle condizioni di guasto a cui sottoporre il SRP/Cs (nell’esempio, obbligatori in quanto sistema realizzato in Categoria 3).

Del sistema in questione vediamo l’architettura di rete e la lista delle parti per le quali è stato definito un iter procedurale e le prove necessarie ai fini della validazione, a partire dai requisiti del PL e della categoria fino all’analisi delle misure adottate contro i guasti sistematici, o integrate per rispondere ai requisiti di manutenzione.

 

verifiche funzionali e test sulle condizioni di guasto

 

Infine, i test funzionali e sulle condizioni di guasto, in questo caso pensato per simulare determinati modi di guasto, nel caso specifico il taglio accidentale.

 

test di guasto nel caso di taglio accidentale

 

Il risultato dei test eseguiti è documentato nel report di verifica, che elenca gli esiti dei test e la persona incaricata ad eseguirli.

 

esempio di test report

Attraverso queste fasi di lavoro è possibile verificare la corretta rispondenza del sistema, applicando la diagnostica desiderata e richiesta sui canali.

 

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