Functionele veiligheid in MRO: een praktische gids voor technische teams (IEC 61508/62061)

Inleiding: Het belang van functionele veiligheid voor industriële ondernemingen

In de moderne industriële productie is het garanderen van veiligheid een integraal onderdeel van de operationele activiteiten. Functionele veiligheid, gereguleerd door internationale normen IEC 61508 en IEC 62061, speelt een cruciale rol bij het voorkomen van ongevallen, het beschermen van personeel en het behoud van productiemiddelen. Deze normen definiëren eisen voor elektrische, elektronische en programmeerbare elektronische systemen (E/E/PES) die veiligheidsfuncties uitvoeren. Voor Oekraïense industriële ondernemingen die integratie op de wereldmarkt nastreven en hoge normen voor arbeidsbescherming willen garanderen, is het begrijpen en naleven van deze normen niet alleen een aanbeveling, maar een verplichte voorwaarde voor duurzame ontwikkeling.

Als hoofdingenieur van UNITEC-D GmbH, met meer dan 20 jaar werkplaatservaring en 10 jaar ontwerpervaring, benadruk ik dat een effectieve integratie van functionele veiligheidsprincipes in onderhouds-, reparatie- en bedieningsprocessen (MRO) essentieel is voor het minimaliseren van risico's. Dit omvat alles, van componentselectie tot test- en documentatieprocedures.

Reikwijdte en toepasbaarheid van normen

De IEC 61508 standaard "Functionele veiligheid van veiligheidsgerelateerde elektrische/elektronische/programmeerbare elektronische systemen" (huidige editie, bijvoorbeeld IEC 61508-1:2010, -2:2010, -3:2010) is de algemene basisnorm voor functionele veiligheid. Het is van toepassing op alle industrieën en bestrijkt de gehele levenscyclus van veiligheidssystemen. De bepalingen ervan vormen de basis voor de ontwikkeling van industriële normen.

Norm IEC 62061 'Veiligheid van machines. Functionele veiligheid van veiligheidsgerelateerde elektrische, elektronische en programmeerbare elektronische besturingssystemen' (huidige herziening, bijv. IEC 62061:2021) is een industriestandaard afgeleid van IEC 61508 en rechtstreeks van toepassing op machines. Deze standaard biedt gedetailleerde vereisten voor het ontwerp en de verificatie van veiligheidssystemen voor machines, inclusief de definitie van veiligheidsintegriteitsniveaus (SIL's).

Wie moet hieraan voldoen?

• Fabrikanten van machines en apparatuur: Verantwoordelijk voor het ontwerp en de fabricage van veiligheidsbeheersystemen in overeenstemming met de SIL-vereisten.
• Systeemintegrators: Verantwoordelijk voor de juiste integratie van componenten en beveiligingssystemen.
• Eindgebruikers (bedrijfsexploitanten): Verantwoordelijk voor de bediening, het onderhoud, de aanpassingen en de buitengebruikstelling van beveiligingssystemen in overeenstemming met de vastgestelde vereisten. Dit geldt rechtstreeks voor MRO-teams.

Welke apparatuur valt onder de normen?

Deze normen zijn van toepassing op elk elektrisch, elektronisch of programmeerbaar elektronisch systeem dat veiligheidsfuncties vervult. Het kan zijn:

• Noodstopsystemen (ESD).
• Blokkeren van beschermende hekken.
• Controlesystemen voor druk, temperatuur, vloeistofniveau.
• Sensoren, controllers (veiligheids-PLC), actuatoren (kleppen, remmen) gebruikt in veiligheidscircuits.
• Brandbeveiligings- en gasdetectiesystemen.

Welke industrieën?

Alle industrieën waar er een risico bestaat voor mens, milieu of eigendommen als gevolg van het falen van controlesystemen. Dit omvat de chemische, olie- en gas-, metallurgische, voedingsmiddelen-, farmaceutische, energie-, technische en andere takken van de Oekraïense industrie.

Belangrijkste vereisten van de normen

Functionele veiligheid is gebaseerd op het concept van de veiligheidslevenscyclus, die alle fasen omvat, van gevarenanalyse tot buitenbedrijfstelling van het systeem. De belangrijkste vereisten zijn onder meer:

Impact op MRO-activiteiten

De implementatie van functionele veiligheidsnormen verandert de aanpak van onderhoud, reparatie en bediening aanzienlijk. Dit vereist systematisering van processen en verbetering van de kwalificaties van het personeel.

Wijzigingen in onderhoudsprocedures:

• Regelmatige functionele tests (proeftests): In plaats van reguliere functionele tests vereisen beveiligingssystemen volledige functionele tests om verborgen storingen op te sporen. De frequentie van deze controles is afhankelijk van de gegeven SIL en systeemarchitectuur. Voor SIL 2 kan dit bijvoorbeeld eens in de twee jaar zijn, voor SIL 3 jaarlijks.
• Kalibratie: sensoren en actuatoren in veiligheidssystemen moeten regelmatig worden gekalibreerd volgens vastgestelde schema's om ervoor te zorgen dat hun metingen nauwkeurig zijn.
• Gecertificeerde reserveonderdelen gebruiken: het is van cruciaal belang reserveonderdelen te gebruiken die voldoen aan de functionele veiligheidseisen en over de juiste certificaten beschikken (CE, UkrSEPRO). Het vervangen van een component door een analoog zonder de juiste certificering kan de SIL van het systeem ongeldig maken.
• Competentie van MRO-personeel: Engineering en technisch personeel dat betrokken is bij het onderhoud van veiligheidssystemen moet een gespecialiseerde opleiding en bewezen kwalificaties op het gebied van functionele veiligheid hebben (bijvoorbeeld TÜV Rheinland Functional Safety Engineer/Technician-certificering).

Wijzigingen in aankopen:

• Vereisten voor leveranciers: Inkoopafdelingen moeten van leveranciers eisen dat zij volledige documentatie en certificaten (CE, UkrSEPRO) verstrekken voor alle componenten die in beveiligingssystemen worden gebruikt. Dit omvat het valideren van SIL, MTTF (Mean Time to Safe Failure), SFF (Safe Failure Fraction) en andere betrouwbaarheidsstatistieken.
• Traceerbaarheid van componenten: elk onderdeel dat deel uitmaakt van een beveiligingssysteem moet duidelijk worden geïdentificeerd en traceerbaar zijn vanaf de fabrikant tot het moment van installatie.

Wijzigingen in documentatie:

• Logboekregistratie: Gedetailleerde documentatie van alle functionele controles, kalibraties, vervangingen van componenten, wijzigingen en gedetecteerde storingen.
• Documentatie-update: Schema's, handleidingen, veiligheidshandleidingen en MRO-plannen moeten voortdurend worden bijgewerkt om eventuele wijzigingen in het systeem weer te geven.
• Rapportage: Regelmatige rapportage over de status van beveiligingssystemen, de resultaten van audits en de implementatie van corrigerende maatregelen.

Vereisten voor componenten en reserveonderdelen

Het kiezen van de juiste componenten voor functionele veiligheidssystemen is van cruciaal belang. Niet alle industriële componenten zijn geschikt voor gebruik in veiligheidscircuits.

Welke reserveonderdelen en componenten vereisen een speciale certificering?

• Veiligheidsrelais en controllers (veiligheids-PLC's): Moeten gecertificeerd zijn volgens IEC 61508/62061 en ontworpen zijn voor een specifieke SIL. Bijvoorbeeld PLC Siemens SIMATIC S7-1500F of Pilz PNOZmulti 2.
• Veiligheidssensoren: Eindschakelaars, lichtbarrières, druk-, temperatuur-, flow- en niveausensoren die worden gebruikt om gevaarlijke omstandigheden te detecteren, moeten bewezen betrouwbaarheid hebben (MTTF_D > 100 jaar voor categorie 3/PL d volgens ISO 13849-1) en de juiste certificaten.
• Mechanismen voor veiligheidsprestaties: Noodafsluiters, remmen en contactors die worden ingeschakeld door veiligheidsfuncties moeten een hoog percentage veilige storingen vertonen (SFF > 90% voor SIL 2/3).
• Noodstopknoppen: moeten voldoen aan EN ISO 13850 en deel uitmaken van een betrouwbaar ontworpen systeem.
• Kabels en bedrading: Hoewel kabels zelf geen SIL hebben, moeten ze op de juiste manier worden geselecteerd, geleid en beschermd om schade te voorkomen die kan leiden tot defecten aan de veiligheidslus.

Elk kritisch onderdeel moet vergezeld gaan van een conformiteitsverklaring (CE) en, voor de Oekraïense markt, een UkrSEPRO-certificaat dat bevestigt dat het voldoet aan de nationale normen en technische voorschriften (bijvoorbeeld DSTU EN 61508, DSTU EN 62061).

Compliancechecklist voor MRO-managers

Om naleving van functionele veiligheidseisen te garanderen, moeten MRO-managers regelmatig de volgende aspecten controleren:

1. Is er voor alle systemen een gevarenanalyse en risicobeoordeling uitgevoerd en bijgewerkt?
2. Zijn er SIL-niveaus gedefinieerd en gedocumenteerd voor alle veiligheidsfuncties?
3. Worden er voor elk beveiligingssysteem prooftestprocedures ontwikkeld en geïmplementeerd?
4. Worden proeftests uitgevoerd volgens het schema en worden de resultaten ervan vastgelegd?
5. Zijn er conformiteitscertificaten (CE, UkrSEPRO) voor alle componenten van beveiligingssystemen?
6. Voldoen de gebruikte reserveonderdelen voor de veiligheidssystemen aan de originele specificaties en SIL-eisen?
7. Is het MRO-personeel dat met veiligheidssystemen werkt voldoende gekwalificeerd en gecertificeerd?
8. Zijn er regelmatig trainingen en opfriscursussen voor MRO functionele veiligheidsteams?
9. Wordt er voor elk beveiligingssysteem een ​​compleet logboek bijgehouden van de service-, reparatie- en wijzigingsgeschiedenis?
10. Worden alle wijzigingen aan het beveiligingssysteem op de juiste manier beoordeeld en geverifieerd voordat ze worden geïmplementeerd?
11. Wordt alle technische documentatie (schema's, instructies, veiligheidshandleidingen) bijgewerkt na eventuele wijzigingen?
12. Bestaat er een change management systeem voor beveiligingssystemen?
13. Worden er regelmatig interne functionele veiligheidsaudits uitgevoerd?
14. Is er een actieplan bij detectie van fouten in het beveiligingssysteem?
15. Is er voldoende opslag van kritische reserveonderdelen voor veiligheidssystemen gewaarborgd?
16. Wordt er bij het plannen van het MRO-budget rekening gehouden met functionele veiligheidseisen?
17. Zijn functionele veiligheidseisen geïntegreerd in het kwaliteitsmanagementsysteem van het bedrijf?
18. Zijn er duidelijke procedures voor het melden en onderzoeken van beveiligingsincidenten?

Veelvoorkomende problemen Niet-naleving van vereisten

Functionele veiligheidsaudits brengen vaak typische tekortkomingen aan het licht die de productieveiligheid in gevaar kunnen brengen:

• Ontoereikende risicoanalyse: Oppervlakkige beoordeling van gevaren die leidt tot onjuiste bepaling van SIL.
• Onjuiste definitie van SIL: Onderschatting van het vereiste niveau van volledigheid van de veiligheid voor een specifieke functie, wat leidt tot het gebruik van onvoldoende betrouwbare componenten.
• Ontoereikende prooftests: Onvoldoende frequentie of diepgang van functionele tests, waardoor verborgen storingen niet kunnen worden gedetecteerd voordat zich een gevaarlijke situatie voordoet. In plaats van een volledige controle van het veiligheidscircuit wordt bijvoorbeeld alleen de bediening van het eindelement gecontroleerd.
• Niet-gecertificeerde reserveonderdelen gebruiken: Originele, gecertificeerde onderdelen vervangen door goedkopere tegenhangers zonder de juiste bevestiging dat ze voldoen aan de veiligheidseisen. Dit kan de algehele SIL van het systeem verlagen.
• Onvoldoende personeelstraining: Gebrek aan gespecialiseerde kennis bij MRO-personeel op het gebied van het diagnosticeren, repareren en testen van veiligheidssystemen.
• Gebrek aan goede documentatie: Onvolledige of verouderde gegevens over wijzigingen, reparaties, kalibraties en testresultaten.
• Ongecontroleerde wijzigingen: Wijzigingen aanbrengen in beveiligingssystemen zonder de risico's opnieuw te beoordelen en zonder de juiste documentatie.

Sancties en aansprakelijkheid

Het niet naleven van functionele beveiligingseisen kan ernstige juridische, financiële en reputatiegevolgen hebben voor de onderneming en haar management.

• Administratieve boetes: In Oekraïne, volgens de Oekraïense wet inzake arbeidsbescherming en de Code van Oekraïne inzake administratieve overtredingen, leiden schendingen van de vereisten van de arbeidsbeschermingswetgeving en het niet naleven van de bevelen van functionarissen van de staatsautoriteiten voor arbeidsbescherming tot het opleggen van boetes aan bedrijfsfunctionarissen. Boetes kunnen voor elke gedetecteerde overtreding oplopen tot tienduizenden hryvnia's.
• Strafrechtelijke aansprakelijkheid: In het geval van een arbeidsongeval dat ernstige gevolgen, letsel of de dood tot gevolg heeft, kunnen het management en de verantwoordelijke technische en technische werknemers strafrechtelijk aansprakelijk worden gesteld in overeenstemming met de artikelen van het Wetboek van Strafrecht van Oekraïne (bijvoorbeeld artikel 271 van het Wetboek van Strafrecht van Oekraïne, 'Overtreding van de eisen van de arbeidsbeschermingswetgeving'). Dit kan een gevangenisstraf van maximaal 7 jaar omvatten.
• Annulering van verzekering: Verzekeringsmaatschappijen kunnen weigeren schadevergoeding te betalen als bewezen is dat het ongeval is gebeurd als gevolg van het niet naleven van de veiligheidsnormen.
• Productie- en reputatieverlies: Ongevallen veroorzaakt door het falen van veiligheidssystemen leiden tot productieonderbrekingen, aanzienlijke financiële verliezen, schade aan apparatuur en langdurige schade aan de reputatie van het bedrijf. De kosten van één dag stilstand bij een grote industriële onderneming kunnen honderdduizenden euro’s bedragen.
• Extra operationele kosten: De kosten van incidentonderzoek, rechtszaken, schadevergoeding aan slachtoffers, evenals het corrigeren van tekortkomingen en de implementatie van corrigerende maatregelen na een audit kunnen aanzienlijk zijn.

Conclusie

Naleving van de functionele veiligheidsnormen IEC 61508 en IEC 62061 is niet alleen een formele vereiste, maar de basis voor de veilige en efficiënte bedrijfsvoering van elke industriële onderneming. Dit is een investering in de bescherming van personeel, het behoud van activa en het garanderen van ononderbroken productieprocessen. MRO-teams spelen een sleutelrol bij het waarborgen van deze naleving, en de betrouwbaarheid van veiligheidsfuncties hangt af van hun competentie en naleving van procedures.

UNITEC-D GmbH begrijpt het cruciale belang van gecertificeerde componenten voor functionele veiligheidssystemen. We bieden een breed scala aan reserveonderdelen en componenten die voldoen aan de hoogste internationale normen (CE, EN, ISO) en Oekraïense technische voorschriften (DSTU, UkrSEPRO). Onze ervaring en expertise stellen ons in staat een betrouwbare partner te zijn voor de Oekraïense industrie, die helpt de naleving van functionele veiligheidseisen te garanderen.

Voor aanvullende informatie en selectie van gecertificeerde componenten nodigen wij u uit om vertrouwd te raken met ons assortiment:

UNITEC-D E-catalogus

Koppeling

• IEC 61508-1:2010. Functionele veiligheid van elektrische/elektronische/programmeerbare elektronische veiligheidsgerelateerde systemen – Deel 1: Algemene eisen.
• IEC 61508-2:2010. Functionele veiligheid van elektrische/elektronische/programmeerbare elektronische veiligheidsgerelateerde systemen – Deel 2: Eisen voor elektrische/elektronische/programmeerbare elektronische veiligheidsgerelateerde systemen.
• IEC 61508-3:2010. Functionele veiligheid van elektrische/elektronische/programmeerbare elektronische veiligheidsgerelateerde systemen – Deel 3: Softwarevereisten.
• IEC 62061:2021. Veiligheid van machines – Functionele veiligheid van veiligheidsgerelateerde besturingssystemen.
• NL ISO 12100:2010. Veiligheid van machines – Algemene ontwerpprincipes – Risicobeoordeling en risicovermindering.
• DSTU EN 61508 (serie). Functionele veiligheid van veiligheidsgerelateerde elektrische/elektronische/programmeerbare elektronische systemen.
• DSTU NL ISO 12100:2017. Machineveiligheid. Algemene ontwerpprincipes. Risicobeoordeling en risicobeperking.
• Wet van Oekraïne "over arbeidsbescherming" van 14.10.1992 nr. 2694-XII.
• Code van Oekraïne inzake administratieve overtredingen.
• Wetboek van Strafrecht van Oekraïne.