- 1.0 Introduction : L'importance de la sécurité des machines
- 2.0 Qu'est-ce que la norme ISO 13849 ?
- 3.0 Concepts de base expliqués
- 4.0 Comment le niveau de performance (PL) est-il déterminé ?
- 5.0 Comparaison entre la norme ISO 13849-1 et la norme IEC 62061
- 6.0 Principales révisions de la norme ISO 13849-1:2023
- 7.0 Recommandations de mise en œuvre et meilleures pratiques
- 8.0 Principales controverses et critiques de la norme ISO 13849-1:2023
- 9.0 Ressource – EN ISO 13849 (PDF) Norme de sécurité fonctionnelle des commandes de machines
1.0 Introduction : L'importance de la sécurité des machines
Dans l'automatisation industrielle, la sécurité des machines est essentielle pour protéger les vies humaines, garantir la stabilité des systèmes et respecter les exigences légales. La norme ISO 13849 propose des lignes directrices mondiales pour la conception et la vérification des parties des systèmes de commande relatives à la sécurité (SRP/CS), constituant ainsi une base technique essentielle pour la sécurité dans la fabrication mécanique.
2.0 Qu'est-ce que la norme ISO 13849 ?
La norme ISO 13849 relative à la sécurité fonctionnelle porte sur la conception des éléments de sécurité des systèmes de commande des machines. Elle comprend deux parties :
- ISO 13849-1:2023Partie 1 : Principes généraux de conception, exigences de sécurité et conseils pour l'intégration du SRP/CS.
- ISO 13849-2Partie 2 : Validation, qui fournit des méthodes pour analyser ou tester les fonctions de sécurité et confirmer le niveau de performance (PL) atteint.
La norme ISO 13849 est une norme basée sur les risques. Elle définit les fonctions de sécurité nécessaires en fonction de l'évaluation des risques et précise les niveaux de performance qu'elles doivent atteindre pour réduire les risques à des niveaux acceptables. Cette norme s'applique à un large éventail de machines, notamment : presses plieuses, machines à emboutir, dérouleurs, lignes d'alimentation, machines de moulage par injection, équipements d'emballage et machines de découpe.
2.1 Nouveautés de la norme ISO 13849-1:2023
La révision de 2023 améliore la structure et la clarté, rendant la mise en œuvre plus intuitive. Les principaux changements incluent :
- Mise à jour de la terminologie : Remplace SRP/CS avec le terme « sous-système » dans toute la norme pour des raisons de cohérence et de clarté.
- Définitions améliorées des fonctions de sécurité : Clarifie la structure et le contenu des fonctions de sécurité et des spécifications des exigences de sécurité (SRS).
- Orientations renforcées de catégorie 2 : Fournit des conseils plus détaillés sur l’architecture et la gestion des pannes pour les systèmes de catégorie 2.
- Processus de validation intégré : Combine la conception et la validation dans une seule norme en incorporant des procédures anciennement dans la norme ISO 13849-2.
- Accent plus fort sur les facteurs de fiabilité : Accentue l'accent sur les défaillances de cause commune (CCF), la fiabilité des logiciels et l'immunité CEM.
- Annexes développées avec des exemples pratiques : Ajoute des conseils pratiques, notamment la validation du logiciel (annexe N) et les contre-mesures CEM (annexe L).
3.0 Concepts de base expliqués
SRP/CS:Pièces des systèmes de contrôle liées à la sécurité
Niveau de performance (PL):Niveaux de performance de sécurité allant de PL a à PL e
Niveau de performance requis (PLr):Le PL requis, déterminé par l'évaluation des risques
Paramètres clés :
- Catégorie(classification de l'architecture du système)
- MTTFd(Temps moyen avant défaillance dangereuse)
- DCavg(Couverture diagnostique moyenne)
- CCF(Résistance aux défaillances de cause commune)
- Exigence de sécurité des logiciels
4.0 Comment le niveau de performance (PL) est-il déterminé ?
4.1 Évaluation des risques basée sur des graphiques (selon la norme EN ISO 13849-1)
Les risques sont évalués en EN ISO 13849-1 À l'aide d'un graphique de risque. L'évaluation repose sur les trois critères suivants :
- Gravité de la blessure (S)
- Fréquence et/ou exposition au danger (F)
- Possibilité d'éviter le danger ou de limiter le préjudice (P)
Le résultat de cette évaluation est le niveau de performance requis (PLr) pour chaque fonction de sécurité individuelle, qui vise à minimiser les risques identifiés.
- PL a correspond à un faible niveau de risque,
- PL e correspond à un haut niveau de risque.
4.2 Paramètres de risque
S – Gravité de la blessure
- S1 = Légère (blessure normalement réversible)
- S2 = Grave (blessure généralement irréversible ou décès)
F – Fréquence et/ou exposition au danger
- F1 = Rarement à moins souvent et/ou le temps d'exposition est court
- F2 = Fréquent à continu et/ou le temps d'exposition est long
P – Possibilité d’éviter le danger ou de limiter le préjudice
- P1 = Possible sous certaines conditions
- P2 = Difficilement possible
4.3 Facteurs influençant le paramètre P (possibilité d'évitement)
La possibilité d'éviter ou de limiter le danger (P) est influencée par les cinq facteurs suivants :
- Le vitesse à laquelle le danger survient (par exemple rapidement ou lentement)
- Possibilités physiques pour éviter le danger (par exemple en s'échappant)
- Expérience pratique en matière de sécurité relatif au processus ou à l'opération
- Que l'opération soit menée par experts ou non professionnels
- Si l'opération est effectuée avec ou sans supervision
| Détermination du paramètre P – Facteurs | UN | B | C |
| La machine est utilisée par | Spécialiste | Laïc | |
| Vitesse de la partie de la machine qui peut provoquer un événement dangereux | Événement à faible ou très faible vitesse | Événement à vitesse moyenne | Événement à grande vitesse |
| Possibilité physique d'éviter le danger | Possible dans au moins 50 % des cas | Possible dans moins de 50 % des cas | Impossible |
| Possibilité de reconnaître/sentir le danger | Possible dans au moins 50 % des cas | Possible uniquement dans moins de 50 % des cas | Impossible |
| Complexité des opérations | Faible complexité ou aucune interaction | Complexité moyenne à élevée |
Si « C » est sélectionné OU « B » est sélectionné au moins trois fois : P2
Si « C » n’est pas sélectionné ET « B » est sélectionné deux fois : P1 ou P2, selon la situation spécifique
Si « C » n’est pas sélectionné ET que « B » est nul ou sélectionné une fois : P1
Exemple: Pour une fonction de verrouillage de sécurité sur une machine d'emboutissage ou d'emballage, analysez le principe de fonctionnement, identifiez le PLr requis (par exemple, PL d) et assurez-vous que le système atteint ce niveau via des entrées telles que MTTFd et DCavg.
5.0 Comparaison entre la norme ISO 13849-1 et la norme IEC 62061
| Aspect | ISO 13849-1 | CEI 62061 |
| Approche | Catégories + Niveaux de performance (PL) | SIL (niveau d'intégrité de sécurité) |
| Applicable à | Machinerie | Systèmes automatisés complexes |
| Complexité | Relativement simple | Utile pour une analyse approfondie du système |
| Intégration | Structure, calendrier, couverture diagnostique | Probabilité de réussite de la fonction, temps de réponse |
6.0 Principales révisions de la norme ISO 13849-1:2023
Définitions plus claires, remplaçant la terminologie « SRP/CS » par celle de « sous-système »
Normalisation renforcée des exigences de sécurité
Définition optimisée pour Catégorie 2, en mettant davantage l'accent sur CCF
Amélioration des conseils en matière de sécurité des logiciels (chapitre 7)
Intégration de certains contenus de validation de la norme ISO 13849-2 dans la partie 1
Annexes étendues : CCF (annexe F), CEM (annexe L), Spécification des exigences de sécurité (SRS, annexe M), exemples de validation de logiciels (annexe N)
7.0 Recommandations de mise en œuvre et meilleures pratiques
Pour les machines automatisées à cycle élevé telles que les dérouleuses, les presses plieuses, les dispositifs d'alimentation et les équipements de découpe laser, il est recommandé d'intégrer les principes de la norme ISO 13849 dès la phase de conception afin de garantir la sécurité du personnel et la conformité réglementaire :
Tenir compte des fonctions de sécurité dès la phase de conception initiale du système de contrôle
Évitez de trop dépendre des contrôleurs à point unique ; assurez une coopération matérielle/logicielle solide
Maintenir une documentation technique complète et cohérente pour démontrer la conformité
Utilisez des outils pratiques comme SYSTÈME pour l'analyse de la sécurité structurelle
8.0 Principales controverses et critiques de la norme ISO 13849-1:2023
Bien que la révision de 2023 améliore la structure et l’applicabilité, plusieurs préoccupations du secteur demeurent :
- Réductions potentielles de la sécurité dues à des méthodes techniques non éprouvées
- Exigences de conception pour les logiciels embarqués relatifs à la sécurité (SRESW) dépassant le champ d'application ; celles-ci appartiennent à la norme IEC 61508-3:2010
- Automates programmables standard dépourvus de capacités de redondance et de diagnostic pour les PL élevés (PL c et supérieurs)
- Approche d'évaluation PL « sans données » dénuée de fondement scientifique
- Les méthodes d'évaluation de l'immunité EMI de l'annexe L (voie C) peuvent ne pas garantir suffisamment la robustesse
- Transition standard incomplète provoquant une confusion dans la mise en œuvre
9.0 Ressource – EN ISO 13849 (PDF) Norme de sécurité fonctionnelle des commandes de machines
Téléchargement de la norme officielle ISO 13849-1:2023 (version EN ISO)
Téléchargement de la norme officielle ISO 13849-1:2012 (version EN ISO)
Téléchargement de la norme de spécification VDMA 66413
Références
https://www.pilz.com/en-US/support/law-standards-norms/functional-safety/en-iso-13849-1
https://www.iso.org/standard/73481.html
https://knowledge.bsigroup.com/products/safety-of-machinery-safety-related-parts-of-control-systems-general-principles-for-design-5
