ISO 13489 : Tout ce que vous devez savoir

Une seule défaillance de contrôle dans une machine, qu’elle puisse être due à un tapis roulant bloqué, à un bouton d’urgence non réactif ou à un bras robotique, peut entraîner des blessures graves, des pertes de production et une exposition légale. Selon l’Organisation internationale du travail, près de 3 millions de travailleurs meurent chaque année à cause d’accidents et de maladies liés au travail à travers le monde.

C’est pourquoi, dans les environnements automatisés, la sécurité est très importante et doit être prise en compte lors du développement de ces systèmes de contrôle.

La norme ISO 13489 intervient ici, aidant les entreprises à mettre en place des systèmes de machines sûrs et fiables grâce à des processus de sécurité structurés et des exigences documentées. L’adoption de l’ISO 13489 vise à renforcer la protection des travailleurs et à renforcer la confiance des régulateurs et des clients.

Ce blogue couvre tout ce que vous devez savoir sur l’ISO 13849-1 et comment l’appliquer lors du développement du produit.

Qu’est-ce que l’ISO 13849-1?

L’ISO 13849-1 est une norme internationale publiée par l’ISO qui définit les exigences pour la conception, l’intégration et la validation des parties liées à la sécurité des systèmes de contrôle dans les machines. Il introduit des niveaux de sécurité mesurables et des catégories architecturales afin d’assurer la fiabilité en cas de défaillance.

Les exigences ISO 13489-1 répondent au problème fondamental auquel font face les fabricants de machines : s’assurer que les systèmes de sécurité réagissent correctement dans toutes les circonstances prévisibles.

Cette norme s’applique à toutes les industries, y compris l’électricité, la transformation alimentaire, l’aérospatiale, le travail du bois, l’hydraulique, le pneumatique et la mécanique. Cependant, les organisations œuvrant dans l’industrie manufacturière sont les principales bénéficiaires des exigences ISO 13849. Les constructeurs de machines à travers le monde utilisent cette norme comme principal cadre de sécurité fonctionnelle.

En respectant les exigences ISO 13849-1, les fabricants peuvent améliorer la sécurité de leurs machines et, en même temps, protéger les opérateurs contre d’éventuelles blessures, tout en assurant la conformité aux réglementations internationales et aux normes industrielles.

Concepts clés de l’ISO 13849-1

Voici un aperçu rapide des concepts clés définis dans la norme ISO 13849-1 :

Niveaux de performance (PL a-e)

ISO 13849 PL (Niveau de performance) mesure la fiabilité d’une fonction de sécurité lorsque nécessaire. Dans l’ISO 13849-1, cinq niveaux sont définis :

• • PL a : Capacité de réduction des risques la plus faible
  • PL b
  • PL c
  • PL d
  • PL e : Fiabilité maximale contre une défaillance dangereuse

Chaque niveau correspond à une plage de défaillances dangereuses moyennes par heure. Le niveau de performance requis, appelé PLr, est déterminé avant le début de la conception du système.

Fonctions et catégories de sécurité

Une fonction de sécurité dans la machinerie est une fonction dont la défaillance peut introduire une situation dangereuse ou en augmenter le risque. Des exemples de fonctions de sécurité peuvent être l’arrêt d’urgence, l’interverrouillage de la garde ou le couplage de couple sécuritaire.

La norme contient également des catégories qui définissent l’architecture structurelle du système. Elle montre comment le système réagit aux défauts, pas le niveau de risque lui-même.

• Catégorie B : Conception du système avec des principes de sécurité de base
• Catégorie 1 : Conception à canal unique avec des composants éprouvés et fiables
• Catégorie 2 : Canal unique avec tests périodiques
• Catégorie 3 : Conception à double canal. Dans cette seule panne, ne coupez pas les fonctions de sécurité.
• Catégorie 4 : Double canal avec tolérance aux pannes et haute capacité de diagnostic

Évaluation des risques

L’évaluation des risques constitue le point de départ. Elle suit les principes de l’ISO 12100.

Trois facteurs sont évalués :

• Gravité de la blessure possible
• Fréquence ou durée d’exposition
• Possibilité d’éviter le danger

Ce processus détermine le PLr requis pour chaque fonction de sécurité.

Couverture diagnostique (DC)

La couverture diagnostique mesure l’efficacité du système pour détecter les pannes dangereuses.

Elle s’exprime en pourcentage :

• Faible courant continu : détection limitée des pannes
• DC moyen : Détecte une partie des pannes
• Courant continu élevé : Détecte les pannes les plus dangereuses

Un DC plus élevé améliore le niveau de performance atteint.

Exigences en architecture système

L’architecture système définit comment les composants sont organisés pour atteindre la tolérance aux défauts.

Les exigences clés incluent :

• Des canaux redondants là où c’est nécessaire
• Protection contre la défaillance des causes courantes
• Temps moyen défini jusqu’à une défaillance dangereuse
• Validation appropriée du matériel et des logiciels

L’architecture doit supporter le PLr requis dans des conditions d’exploitation prévisibles.

Pourquoi la conformité à la norme ISO 13849-1 est cruciale dans le développement de produits

Ignorer la sécurité fonctionnelle de toute machine peut nuire à la réputation des fabricants, nuire à l’accès au marché et entraîner des enjeux juridiques. La norme de sécurité ISO 13849-1 oblige les ingénieurs à développer dès le premier jour un produit qui soit sûr et fiable.

Ça aide aussi à :

• Meilleur accès au marché : Posséder un certificat ISO 13849-1 permet aux fabricants de vendre des machines sur les marchés européens et mondiaux. Cela contribue à étendre la marque à travers le monde.
• Risque de rappel réduit : Concevoir des produits sécuritaires dès le premier jour réduit les échecs, ce qui évite un avis légal ou de lourdes sanctions de la part des organismes de réglementation.
• Avantages concurrentiels : Les acheteurs préfèrent toujours acheter de l’équipement certifié plutôt que des machines non certifiées et illégales. La conformité ISO 13849-1 signale l’ingénierie professionnelle et l’engagement envers la sécurité des travailleurs, l’un des facteurs influents dans les décisions d’approvisionnement.
• Réduction du temps de mise sur le marché : Lorsque le produit est conforme à la norme ISO 13849-1, il est très facile d’obtenir des approbations des organismes de réglementation. Cela réduit le temps total requis pour lancer le produit.

Selon des enquêtes de l’industrie, plus de 89% des constructeurs de machines comprennent l’importance de l’ISO 13849-1 et la considèrent comme leur norme de référence pour la sécurité des systèmes de contrôle.

Comment fonctionne l’ISO 13849-1 : de l’évaluation des risques à la validation

Suivez le flux de travail structuré ci-dessous, étape par étape, pour développer des produits conformes à la norme ISO 13849-1 :

1. Évaluation des risques et détermination des fonctions de sécurité : La première étape consiste à commencer par identifier les dangers et les scénarios de risque en utilisant les principes ISO 12100 . Ensuite, selon l’exposition et la possibilité d’évitement, déterminer le niveau de performance (PLr) requis. Il est également important de définir et de documenter clairement toutes les fonctions de sécurité avant de commencer le travail de conception.
2. Conception de systèmes de contrôle et d’architecture : Ensuite, les ingénieurs sélectionnent les capteurs, les solveurs logiques et les éléments de sortie qui implémenteront les fonctions de sécurité. Ici, l’architecture du système doit être définie en utilisant les catégories B, 1, 2, 3 ou 4.
3. Évaluation des mesures diagnostiques : Les mécanismes diagnostiques sont évalués pour déterminer à quel point les défauts dangereux peuvent être détectés. Cela inclut le calcul du MTTFD, l’estimation de la couverture diagnostique et la gestion des défaillances courantes. Ces paramètres déterminent collectivement si la conception peut atteindre le niveau de performance souhaité.
4. Validation et vérification : Une fois le système conçu, il doit être testé selon toutes les exigences de sécurité. Les équipes doivent effectuer des tests fonctionnels, des simulations de pannes et des revues de documentation pour s’assurer que la performance atteinte respecte les exigences de sécurité et les niveaux de performance attendus.
5. Documentation et preuves : Ce ne devrait pas être la dernière étape, mais elle devrait couvrir les 4 premières étapes. Les équipes doivent auditer toutes les hypothèses, calculs, décisions d’architecture et résultats de validation. Cela aide à obtenir les approbations des organismes de réglementation.

Comment Modern Requirements4DevOps aide à la conformité ISO 13849-1

Pour développer un produit conforme à la norme ISO 13849-1, les outils de gestion de projet ne suffisent pas. Mais elle exige des outils spécialisés de gestion des exigences, comme Modern Requirements4DevOps, qui offrent aussi des fonctionnalités comme la traçabilité de bout en bout et la gestion collaborative des examens avec signature électronique.

Avec Modern Requirements4DevOps, les équipes peuvent définir des spécifications d’exigences de sécurité à l’aide de modèles contrôlés et de flux de travail d’évaluation structurés. Chaque fonction de sécurité peut être directement liée à son niveau de performance requis et aux preuves à l’appui. Grâce au module Traçabilité, les équipes peuvent visualiser comment les dangers et exigences de sécurité, les éléments de conception, les cas de test et les enregistrements de validation sont connectés. Cela réduit les écarts entre l’intention d’ingénierie et la preuve documentée lors des audits.

Copilot4DevOps, un assistant IA pour la gestion des exigences, est livré avec Modern Requirements4DevOps. Il permet de rédiger des exigences de sécurité conformes à la norme ISO 3849 sans rien manquer. Cela réduit le risque de trous. Il permet aussi la préparation de procédures opérationnelles opérationnelles opérationnelles (SOP) et de documents prêts à être audités à l’aide de l’IA.

Modern Requirements4DevOps prend également en charge l’évaluation de l’impact et le contrôle de version dans Azure DevOps. De plus, le module de révision intégré facilite la réalisation d’évaluations collaboratives, et Smart Docs permet de maintenir des documents intégrés. C’est crucial pour maintenir la conformité entre les révisions de conception.