ISO 13849란 무엇인가요? 설명 - 전체 PDF 다운로드

1.0 서론: 기계 안전의 중요성

산업 자동화에서 기계 안전은 생명 보호, 시스템 안정성 확보, 그리고 법적 요건 충족에 필수적입니다. ISO 13849는 제어 시스템(SRP/CS)의 안전 관련 부품 설계 및 검증을 위한 글로벌 지침을 제공하며, 기계 제조 분야의 안전을 위한 핵심 기술 기반을 구축합니다.

2.0 ISO 13849란 무엇인가요?

ISO 13849는 기계 제어 시스템의 안전 관련 부품 설계에 중점을 둔 기능 안전 표준입니다. 두 부분으로 구성됩니다.

• ISO 13849-1:2023, 1부: SRP/CS 통합을 위한 설계, 안전 요구 사항 및 지침에 대한 일반 원칙.
• ISO 13849-22부: 검증은 안전 기능을 분석하거나 테스트하고 달성된 성능 수준(PL)을 확인하는 방법을 제공합니다.

ISO 13849는 위험 기반 표준입니다. 위험 평가를 기반으로 필요한 안전 기능을 정의하고, 위험을 허용 가능한 수준으로 줄이기 위해 달성해야 하는 성능 수준을 명시합니다. 이 표준은 다음을 포함한 광범위한 기계류에 적용됩니다. 프레스 브레이크, 스탬핑 머신, 디코일러, 공급 라인, 사출 성형기, 포장 장비, 절단기.

2.1 ISO 13849-1:2023의 새로운 기능

2023년 개정안은 구조와 명확성을 모두 개선하여 구현을 더욱 직관적으로 만들었습니다. 주요 변경 사항은 다음과 같습니다.

• 용어 업데이트: 대체합니다 SRP/CS 일관성과 명확성을 위해 표준 전체에서 "하위 시스템"이라는 용어를 사용합니다.
• 개선된 안전 기능 정의: 안전 기능 및 안전 요구 사항 사양(SRS)의 구조와 내용을 명확히 합니다.
• 강화된 카테고리 2 지침: 2등급 시스템의 아키텍처와 오류 처리에 대한 보다 자세한 지침을 제공합니다.
• 통합 검증 프로세스: 이전에 ISO 13849-2에 포함되었던 절차를 통합하여 설계와 검증을 하나의 표준으로 통합했습니다.
• 신뢰성 요소에 더욱 집중: CCF(Common Cause Failure), 소프트웨어 안정성, EMC 면역성에 대한 강조가 커집니다.
• 실제 사례를 담은 확장된 부록: 소프트웨어 검증(부록 N) 및 EMC 대책(부록 L)을 포함한 실제 지침을 추가합니다.

3.0 핵심 개념 설명

SRP/CS: 제어 시스템의 안전 관련 부품

성과 수준(PL): PL a부터 PL e까지의 안전 성능 수준

필수 성능 수준(PLr): 위험 평가에 의해 결정되는 필수 PL

주요 매개변수:

• 범주(시스템 아키텍처 분류)
• MTTFd(위험한 실패까지의 평균 시간)
• 평균 DC(평균 진단 범위)
• CCF(일반 원인 실패 저항)
• 소프트웨어 안전 요구 사항

4.0 성과 수준(PL)은 어떻게 결정됩니까?

4.1 그래프 기반 위험 평가(EN ISO 13849-1에 따름)

위험은 평가됩니다 EN ISO 13849-1 위험 그래프를 사용합니다. 평가는 다음 세 가지 기준을 기반으로 합니다.

1. 부상의 심각도(S)
2. 위험에 대한 빈도 및/또는 노출(F)
3. 위험을 피하거나 피해를 제한할 가능성(P)

이 평가의 결과는 다음과 같습니다. 필수 성능 수준(PLr) 각각의 개별 안전 기능에 대해 식별된 위험을 최소화하기 위한 조치입니다.

• PL a 에 해당합니다 낮은 위험 수준,
• PL e 에 해당합니다 높은 위험 수준.

4.2 위험 매개변수

S – 부상의 심각도

• S1 = 경미한 (일반적으로 회복 가능한 부상)
• S2 = 심각한 (일반적으로 회복 불가능한 부상 또는 사망)

F – 위험에 대한 빈도 및/또는 노출

• F1 = 거의 또는 덜 자주 그리고/또는 노출 시간이 짧음
• F2 = 빈번하거나 연속적이거나 노출 시간이 길다

P – 위험을 피하거나 피해를 제한할 가능성

• 피1 = 특정 조건 하에서는 가능
• P2 = 거의 불가능

4.3 매개변수 P(회피 가능성)에 영향을 미치는 요인

위험을 피하거나 제한할 가능성(피)는 다음의 5가지 요인에 영향을 받습니다.

• 그만큼 속도 위험이 발생하는 시점(예: 빠르게 또는 느리게)
• 물리적 가능성 위험을 피하기 위해 (예: 탈출)
• 실제 안전 경험 프로세스 또는 작업과 관련된
• 작업이 수행되는지 여부 전문가 또는 비전문가
• 작업이 수행되는지 여부 감독 여부와 관계없이

예: 스탬핑 또는 포장 기계의 안전 연동 기능의 경우, 작동 원리를 분석하고 필요한 PLr(예: PL d)을 식별하고 MTTFd 및 DCavg와 같은 입력을 통해 시스템이 이 수준을 달성하는지 확인합니다.

5.0 ISO 13849-1 대 IEC 62061 비교

측면	ISO 13849-1	IEC 62061
접근하다	카테고리 + 성과 수준(PL)	SIL(안전 무결성 수준)
적용 대상	기계	복잡한 자동화 시스템
복잡성	비교적 간단하다	심층적인 시스템 분석에 유용합니다.
완성	구조, 타이밍, 진단 범위	성공적인 기능의 확률, 응답 시간

6.0 ISO 13849-1:2023의 주요 개정 사항

더 명확한 정의, "SRP/CS"를 "서브시스템" 용어로 대체

안전 요구 사항의 표준화 강화

최적화된 정의 카테고리 2, 더 강한 강조와 함께 CCF

개선된 소프트웨어 안전 지침(7장)

ISO 13849-2의 일부 검증 내용을 Part 1에 통합

확장된 부록: CCF(부록 F), EMC(부록 L), 안전 요구 사항 사양(SRS, 부록 M), 소프트웨어 검증 사례(부록 N)

7.0 구현 권장 사항 및 모범 사례

언와인더, 프레스 브레이크, 공급 장치, 레이저 절단 장비와 같은 고주기 자동화 기계의 경우, 인력 안전과 규정 준수를 보장하기 위해 설계 단계에서 ISO 13849 원칙을 포함하는 것이 좋습니다.

초기 제어 시스템 설계 단계부터 안전 기능을 고려하세요

단일 지점 컨트롤러에 대한 과도한 의존을 피하고 강력한 하드웨어/소프트웨어 협력을 보장하십시오.

규정 준수를 입증하기 위해 철저하고 일관된 기술 문서를 유지하십시오.

다음과 같은 실용적인 도구를 활용하세요. 시스테마 구조 안전 분석을 위해

8.0 ISO 13849-1:2023에 대한 주요 논란과 비판

2023년 개정으로 구조와 적용성이 개선되었지만, 업계에서는 여전히 몇 가지 우려 사항이 남아 있습니다.

• 검증되지 않은 기술적 방법으로 인한 잠재적인 안전성 저하
• 범위를 초과하는 안전 관련 임베디드 소프트웨어(SRESW)에 대한 설계 요구 사항. 이는 IEC 61508-3:2010에 속합니다.
• 높은 PL(PL c 이상)에 대한 중복성 및 진단 기능이 부족한 표준 PLC
• “데이터 없음” PL 평가 방식, 과학적 근거 부족
• 부록 L(경로 C)의 EMI 면역 평가 방법은 견고성을 충분히 보장하지 못할 수 있습니다.
• 불완전한 표준 전환으로 인해 구현 혼란이 발생함

9.0 리소스 – EN ISO 13849(PDF) 기계 제어 기능 안전 표준 

ISO 13849-1:2023 공식 표준 다운로드(EN ISO 버전)

ISO 13849-1:2012 공식 표준 다운로드(EN ISO 버전)

VDMA 66413 VDMA 사양 표준 다운로드

참고문헌

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