Sicurezza funzionale nell'MRO: una guida pratica per i team tecnici (IEC 61508/62061)

Introduzione: L'importanza della sicurezza funzionale per le imprese industriali

Nella moderna produzione industriale, garantire la sicurezza è parte integrante delle attività operative. La sicurezza funzionale, regolamentata dagli standard internazionali IEC 61508 e IEC 62061, svolge un ruolo fondamentale nella prevenzione degli incidenti, nella protezione del personale e nella preservazione delle risorse produttive. Queste norme definiscono i requisiti per i sistemi elettrici, elettronici ed elettronici programmabili (E/E/PES) che svolgono funzioni di sicurezza. Per le imprese industriali ucraine che cercano l’integrazione nei mercati mondiali e garantiscono elevati standard di protezione del lavoro, comprendere e osservare queste norme non è solo una raccomandazione, ma una condizione obbligatoria per lo sviluppo sostenibile.

In qualità di ingegnere capo di UNITEC-D GmbH, con oltre 20 anni di esperienza in officina e 10 anni di esperienza nella progettazione, sottolineo che l'efficace integrazione dei principi di sicurezza funzionale nei processi di manutenzione, riparazione e funzionamento (MRO) è fondamentale per ridurre al minimo i rischi. Ciò include tutto, dalla selezione dei componenti alle procedure di test e documentazione.

Ambito e applicabilità degli standard

Lo standard IEC 61508 "Sicurezza funzionale dei sistemi elettrici/elettronici/programmabili legati alla sicurezza" (edizione attuale, ad esempio IEC 61508-1:2010, -2:2010, -3:2010) è lo standard generale di base per la sicurezza funzionale. Si applica a tutti i settori e copre l’intero ciclo di vita dei sistemi di sicurezza. Le sue disposizioni costituiscono la base per lo sviluppo di standard di settore.

Lo standard IEC 62061 "Sicurezza delle macchine. Sicurezza funzionale dei sistemi di controllo elettrici, elettronici ed elettronici programmabili legati alla sicurezza" (revisione attuale, ad esempio IEC 62061:2021) è uno standard di settore derivato da IEC 61508 e direttamente applicabile ai macchinari. Fornisce requisiti dettagliati per la progettazione e la verifica dei sistemi di sicurezza delle macchine, inclusa la definizione dei livelli di integrità della sicurezza (SIL).

Chi deve conformarsi?

Produttori di macchinari e apparecchiature: Responsabile della progettazione e produzione di sistemi di gestione della sicurezza in conformità ai requisiti SIL.
System integrator: responsabili della corretta integrazione di componenti e sistemi di sicurezza.
Utenti finali (operatori aziendali): Responsabile del funzionamento, della manutenzione, delle modifiche e dello smantellamento dei sistemi di sicurezza in conformità con i requisiti stabiliti. Questo si applica direttamente ai team MRO.

Quali apparecchiature sono coperte dalle norme?

Questi standard si applicano a qualsiasi sistema elettrico, elettronico o elettronico programmabile che svolge funzioni di sicurezza. Può essere:

Sistemi di arresto di emergenza (ESD).
Blocco delle recinzioni protettive.
Sistemi di controllo pressione, temperatura, livello liquidi.
Sensori, controller (PLC di sicurezza), attuatori (valvole, freni) utilizzati nei circuiti di sicurezza.
Sistemi antincendio e rilevazione gas.

Quali industrie?

Tutti i settori in cui esiste un rischio per le persone, l'ambiente o la proprietà a causa del fallimento dei sistemi di controllo. Ciò include i settori chimico, petrolifero e del gas, metallurgico, alimentare, farmaceutico, energetico, ingegneristico e altri settori dell'industria ucraina.

Requisiti chiave degli standard

La sicurezza funzionale si basa sul concetto di ciclo di vita della sicurezza, che copre tutte le fasi dall'analisi dei pericoli alla disattivazione del sistema. I requisiti principali includono:

Fase del ciclo di vita	Responsabilità di base	Tempistica/frequenza tipica
Analisi dei pericoli e valutazione del rischio (EN ISO 12100:2010)	Identificazione di tutti i potenziali pericoli, valutazione dei rischi e determinazione delle misure di sicurezza necessarie.	Prima della progettazione, con modifiche significative, almeno una volta ogni 5 anni.
Definizione delle funzioni di sicurezza e livelli SIL (IEC 61508, IEC 62061)	Determinazione delle funzioni specifiche che devono essere implementate dal sistema di sicurezza e assegnazione loro del livello richiesto di completezza di sicurezza (SIL 1-4).	In fase di progettazione del sistema, ad ogni modifica.
Progettazione hardware e software di sistemi di sicurezza	Progettazione dell'architettura, selezione dei componenti, programmazione SIL e tolleranza ai guasti.	In fase di sviluppo/ammodernamento.
Verifica e validazione del sistema di sicurezza	Verifica della conformità delle soluzioni progettuali ai requisiti SIL e conferma che il sistema svolge le sue funzioni di sicurezza con l'efficienza richiesta.	Dopo l'installazione, prima della messa in servizio, dopo modifiche significative.
Funzionamento e manutenzione	Controlli funzionali regolari (prove funzionali), calibrazione, sostituzione dei componenti, documentazione.	Secondo il piano MRO, ad esempio, test diagnostici ogni 1-5 anni a seconda del SIL.
Gestione delle modifiche	Qualsiasi modifica al sistema di sicurezza deve essere sottoposta a ripetute valutazioni e verifiche dei rischi.	Prima di ogni modifica.
Documentazione	Un set completo di documentazione in tutte le fasi del ciclo di vita della sicurezza.	Aggiorna costantemente man mano che si verificano cambiamenti.

Impatto sulle operazioni MRO

L’implementazione degli standard di sicurezza funzionale cambia in modo significativo l’approccio alla manutenzione, alla riparazione e al funzionamento. Ciò richiede la sistematizzazione dei processi e il miglioramento delle qualifiche del personale.

Modifiche alle procedure di manutenzione:

Test funzionali regolari (test dimostrativi): invece di test funzionali regolari, i sistemi di sicurezza richiedono test funzionali completi per rilevare malfunzionamenti nascosti. La frequenza di questi controlli dipende dal SIL specifico e dall'architettura del sistema, ad esempio, per SIL 2 può essere una volta ogni 2 anni, per SIL 3 - annualmente.
Calibrazione: i sensori e gli attuatori inclusi nei sistemi di sicurezza devono essere calibrati regolarmente secondo i programmi stabiliti per garantire che le loro letture siano accurate.
Utilizzo di pezzi di ricambio certificati: è di fondamentale importanza utilizzare pezzi di ricambio che soddisfino i requisiti di sicurezza funzionale e dispongano di certificati appropriati (CE, UkrSEPRO). La sostituzione di un componente con un analogo senza la certificazione adeguata può invalidare il SIL del sistema.
Competenza del personale MRO: Il personale tecnico e ingegneristico coinvolto nella manutenzione dei sistemi di sicurezza deve avere una formazione specializzata e qualifiche comprovate in sicurezza funzionale (ad esempio, certificazione di ingegnere/tecnico di sicurezza funzionale TÜV Rheinland).

Variazioni negli acquisti:

Requisiti per i fornitori: i dipartimenti di approvvigionamento devono richiedere ai fornitori di fornire documentazione e certificati completi (CE, UkrSEPRO) per tutti i componenti utilizzati nei sistemi di sicurezza. Ciò include la convalida di SIL, MTTF (Mean Time to Safe Failure), SFF (Safe Failure Fraction) e altri parametri di affidabilità.
Tracciabilità dei componenti: ogni componente che fa parte di un sistema di sicurezza deve essere chiaramente identificato e tracciabile dal produttore al momento dell'installazione.

Modifiche alla documentazione:

Registrazione: Documentazione dettagliata di tutti i controlli funzionali, calibrazioni, sostituzioni di componenti, modifiche e malfunzionamenti rilevati.
Aggiornamento della documentazione: schemi, manuali, manuali di sicurezza e piani MRO devono essere aggiornati continuamente per riflettere eventuali modifiche nel sistema.
Reporting: reporting regolare sullo stato dei sistemi di sicurezza, sui risultati degli audit e sull'implementazione delle misure correttive.

Requisiti per componenti e pezzi di ricambio

La scelta dei componenti giusti per i sistemi di sicurezza funzionale è fondamentale. Non tutti i componenti industriali sono adatti all'uso nei circuiti di sicurezza.

Quali pezzi di ricambio e componenti richiedono una certificazione speciale?

Relè e controller di sicurezza (PLC di sicurezza): devono essere certificati IEC 61508/62061 e progettati per un SIL specifico. Ad esempio il PLC Siemens SIMATIC S7-1500F o Pilz PNOZmulti 2.
Sensori di sicurezza: Interruttori di finecorsa, barriere fotoelettriche, sensori di pressione, temperatura, flusso e livello utilizzati per rilevare condizioni pericolose devono avere un'affidabilità comprovata (MTTF_D > 100 anni per la categoria 3/PL d secondo ISO 13849-1) e certificati appropriati.
Meccanismi di prestazioni di sicurezza: le valvole di arresto di emergenza, i freni e i contattori impegnati dalle funzioni di sicurezza devono dimostrare un elevato tasso di guasto sicuro (SFF > 90% per SIL 2/3).
Pulsanti di arresto di emergenza: devono essere conformi alla norma EN ISO 13850 e far parte di un sistema progettato in modo affidabile.
Cavi e cablaggi: sebbene i cavi stessi non abbiano il SIL, devono essere selezionati, instradati e protetti correttamente per evitare danni che potrebbero portare a guasti del circuito di sicurezza.

Ogni componente critico deve essere accompagnato da una dichiarazione di conformità (CE) e, per il mercato ucraino, da un certificato UkrSEPRO che ne conferma la conformità agli standard e ai regolamenti tecnici nazionali (ad esempio, DSTU EN 61508, DSTU EN 62061).

Lista di controllo della conformità per i gestori MRO

Per garantire la conformità ai requisiti di sicurezza funzionale, i responsabili MRO dovrebbero verificare regolarmente i seguenti aspetti:

È stata eseguita e aggiornata un'analisi dei pericoli e una valutazione dei rischi per tutti i sistemi?
I livelli SIL sono definiti e documentati per tutte le funzioni di sicurezza?
Vengono sviluppate e implementate procedure di test di prova per ciascun sistema di sicurezza?
I test diagnostici vengono eseguiti secondo il programma e i relativi risultati vengono registrati?
Esistono certificati di conformità (CE, UkrSEPRO) per tutti i componenti dei sistemi di sicurezza?
I pezzi di ricambio utilizzati per i sistemi di sicurezza soddisfano le specifiche originali e i requisiti SIL?
Il personale MRO che lavora con sistemi di sicurezza è adeguatamente qualificato e certificato?
Sono previsti corsi di formazione e aggiornamento regolari per i team di sicurezza funzionale MRO?
Viene mantenuto un registro completo della cronologia di assistenza, riparazione e modifica per ciascun sistema di sicurezza?
Tutte le modifiche al sistema di sicurezza sono adeguatamente valutate e verificate in termini di rischio prima dell'implementazione?
Tutta la documentazione tecnica (schemi, istruzioni, manuali di sicurezza) viene aggiornata dopo eventuali modifiche?
È in atto un sistema di gestione del cambiamento per i sistemi di sicurezza?
Vengono condotti regolari audit interni di conformità alla sicurezza funzionale?
Esiste un piano d'azione in caso di rilevamento di guasti nel sistema di sicurezza?
È garantito un adeguato stoccaggio dei pezzi di ricambio critici per i sistemi di sicurezza?
I requisiti di sicurezza funzionale vengono presi in considerazione durante la pianificazione del budget MRO?
I requisiti di sicurezza funzionale sono integrati nel sistema di gestione della qualità dell'azienda?
Esistono procedure chiare per segnalare e indagare sugli incidenti di sicurezza?

Problemi comuni Non conformità ai requisiti

Gli audit di sicurezza funzionale rivelano spesso carenze tipiche che possono mettere a repentaglio la sicurezza della produzione:

Analisi dei rischi inadeguata: Valutazione superficiale dei pericoli che porta a una determinazione errata del SIL.
Definizione errata di SIL: Sottostima del livello di completezza della sicurezza richiesto per una funzione specifica, che porta all'uso di componenti non sufficientemente affidabili.
Test funzionali inadeguati: Frequenza o profondità insufficienti dei test funzionali, che non consentono di rilevare malfunzionamenti nascosti prima che si verifichi una situazione pericolosa. Ad esempio, invece di un controllo completo del circuito di sicurezza, viene controllato solo l'azionamento dell'elemento terminale.
Utilizzo di pezzi di ricambio non certificati: sostituzione di componenti originali e certificati con controparti più economiche senza un'adeguata conferma della loro conformità ai requisiti di sicurezza. Ciò può ridurre il SIL complessivo del sistema.
Formazione del personale insufficiente: Mancanza di conoscenze specializzate tra il personale MRO nella diagnosi, riparazione e test dei sistemi di sicurezza.
Mancanza di documentazione adeguata: registrazioni incomplete o obsolete di modifiche, riparazioni, calibrazioni e risultati dei test.
Modifiche incontrollate: apportare modifiche ai sistemi di sicurezza senza rivalutare i rischi e senza un'adeguata documentazione.

Sanzioni e responsabilità

Il mancato rispetto dei requisiti di sicurezza funzionale può avere gravi conseguenze legali, finanziarie e reputazionali per l’impresa e il suo management.

Sanzioni amministrative: In Ucraina, secondo la legge ucraina "Sulla protezione del lavoro" e il Codice ucraino sugli illeciti amministrativi, la violazione dei requisiti della legislazione sulla protezione del lavoro, il mancato rispetto degli ordini dei funzionari degli organismi statali di supervisione della protezione del lavoro comportano l'imposizione di sanzioni pecuniarie ai funzionari dell'azienda. Le multe possono arrivare a decine di migliaia di grivnie per ogni violazione rilevata.
Responsabilità penale: In caso di incidente sul lavoro che abbia avuto conseguenze gravi, lesioni o morte, la direzione e gli ingegneri e tecnici responsabili possono essere ritenuti penalmente responsabili ai sensi degli articoli del Codice penale ucraino (ad esempio, Articolo 271 del Codice penale ucraino "Violazione dei requisiti della legislazione sulla protezione del lavoro"). Ciò può includere la reclusione fino a 7 anni.
Annullamento dell'assicurazione: Le compagnie di assicurazione possono rifiutarsi di pagare il risarcimento dei danni se è dimostrato che l'incidente è avvenuto a causa del mancato rispetto delle norme di sicurezza.
Perdita di produzione e reputazione: gli incidenti causati dal guasto dei sistemi di sicurezza portano a interruzioni della produzione, perdite finanziarie significative, danni alle attrezzature e danni a lungo termine alla reputazione dell'azienda. Il costo di un giorno di inattività in una grande impresa industriale può ammontare a centinaia di migliaia di euro.
Costi operativi aggiuntivi: i costi delle indagini sugli incidenti, del contenzioso, del risarcimento alle vittime, nonché della correzione delle carenze e dell'implementazione di azioni correttive dopo un audit possono essere significativi.

Conclusione

La conformità agli standard di sicurezza funzionale IEC 61508 e IEC 62061 non è solo un requisito formale, ma la base per il funzionamento sicuro ed efficiente di qualsiasi impresa industriale. Si tratta di un investimento nella tutela del personale, nella preservazione dei beni e nella garanzia di processi produttivi ininterrotti. I team MRO sono attori chiave nel garantire tale conformità e l’affidabilità delle funzioni di sicurezza dipende dalla loro competenza e dal rispetto delle procedure.

UNITEC-D GmbH comprende l'importanza fondamentale dei componenti certificati per i sistemi di sicurezza funzionale. Offriamo una vasta gamma di pezzi di ricambio e componenti che soddisfano i più alti standard internazionali (CE, EN, ISO) e le normative tecniche ucraine (DSTU, UkrSEPRO). La nostra esperienza e competenza ci consentono di essere un partner affidabile per l'industria ucraina, contribuendo a garantire la conformità ai requisiti di sicurezza funzionale.

Per ulteriori informazioni e selezione di componenti certificati, vi invitiamo a familiarizzare con il nostro assortimento:

Catalogo elettronico UNITEC-D

Collegamento

IEC 61508-1:2010. Sicurezza funzionale dei sistemi elettrici/elettronici/elettronici programmabili legati alla sicurezza – Parte 1: Requisiti generali.
IEC 61508-2:2010. Sicurezza funzionale dei sistemi elettrici/elettronici/elettronici legati alla sicurezza – Parte 2: Requisiti per i sistemi elettrici/elettronici/elettronici legati alla sicurezza.
IEC 61508-3:2010. Sicurezza funzionale dei sistemi elettrici/elettronici/elettronici programmabili legati alla sicurezza – Parte 3: Requisiti software.
IEC 62061:2021. Sicurezza delle macchine – Sicurezza funzionale dei sistemi di controllo legati alla sicurezza.
IT ISO 12100:2010. Sicurezza del macchinario – Principi generali di progettazione – Valutazione e riduzione del rischio.
DSTU EN 61508 (serie). Sicurezza funzionale dei sistemi elettrici/elettronici/elettronici programmabili legati alla sicurezza.
DSTU EN ISO 12100:2017. Sicurezza della macchina. Principi generali di progettazione. Valutazione del rischio e mitigazione del rischio.
Legge dell'Ucraina "Sulla protezione del lavoro" del 14.10.1992 n. 2694-XII.
Codice dell'Ucraina sugli illeciti amministrativi.
Codice penale dell'Ucraina.