- 1.0 Introdução: A importância da segurança das máquinas
- 2.0 O que é ISO 13849?
- 3.0 Conceitos Básicos Explicados
- 4.0 Como o Nível de Desempenho (NP) é determinado?
- 5.0 Comparação entre ISO 13849-1 e IEC 62061
- 6.0 Principais revisões na ISO 13849-1:2023
- 7.0 Recomendações de implementação e melhores práticas
- 8.0 Principais controvérsias e críticas à ISO 13849-1:2023
- 9.0 Recurso – EN ISO 13849 (PDF) Norma de Segurança Funcional de Controle de Máquinas
1.0 Introdução: A importância da segurança das máquinas
Na automação industrial, a segurança de máquinas é vital para proteger vidas, garantir a estabilidade do sistema e atender aos requisitos legais. A ISO 13849 oferece orientação global para o projeto e a verificação de componentes de sistemas de controle (SRP/CS) relacionados à segurança, formando uma base técnica fundamental para a segurança na fabricação mecânica.
2.0 O que é ISO 13849?
A ISO 13849 é uma norma de segurança funcional focada no projeto de componentes de segurança de sistemas de controle de máquinas. Ela consiste em duas partes:
- ISO 13849-1:2023, Parte 1: Princípios gerais para projeto, requisitos de segurança e orientação para integração de SRP/CS.
- ISO 13849-2, Parte 2: Validação, que fornece métodos para analisar ou testar funções de segurança e confirmar o Nível de Desempenho (PL) alcançado.
A ISO 13849 é uma norma baseada em risco. Ela define quais funções de segurança são necessárias com base na avaliação de risco e especifica os Níveis de Desempenho que elas devem atingir para reduzir o risco a níveis aceitáveis. Esta norma se aplica a uma ampla gama de máquinas, incluindo freios de prensa, máquinas de estampagem, desbobinadores, linhas de alimentação, máquinas de moldagem por injeção, equipamentos de embalagem e máquinas de corte.
2.1 Novidades na ISO 13849-1:2023
A revisão de 2023 aprimora tanto a estrutura quanto a clareza, tornando a implementação mais intuitiva. As principais mudanças incluem:
- Atualização de terminologia: Substitui SRP/CS com o termo “subsistema” em todo o padrão para consistência e clareza.
- Definições de funções de segurança aprimoradas: Esclarece a estrutura e o conteúdo das funções de segurança e das Especificações de Requisitos de Segurança (SRS).
- Orientação aprimorada da categoria 2: Fornece orientação mais detalhada sobre arquitetura e tratamento de falhas para sistemas de Categoria 2.
- Processo de validação integrado: Combina design e validação em um padrão incorporando procedimentos anteriormente presentes na ISO 13849-2.
- Maior foco em fatores de confiabilidade: Aumenta a ênfase em falhas de causa comum (CCF), confiabilidade de software e imunidade EMC.
- Anexos expandidos com exemplos práticos: Adiciona orientações do mundo real, incluindo validação de software (Anexo N) e contramedidas de EMC (Anexo L).
3.0 Conceitos Básicos Explicados
SRP/CS: Partes relacionadas à segurança dos sistemas de controle
Nível de Desempenho (PL): Níveis de desempenho de segurança que variam de PL a a PL e
Nível de Desempenho Requerido (PLr): O PL exigido, determinado pela avaliação de risco
Parâmetros principais:
- Categoria(classificação da arquitetura do sistema)
- MTTFd(Tempo médio até falha perigosa)
- DC médio(Cobertura Diagnóstica Média)
- CCF(Resistência a falhas de causa comum)
- Requisito de segurança de software
4.0 Como o Nível de Desempenho (NP) é determinado?
4.1 Avaliação de Risco Baseada em Gráficos (De acordo com EN ISO 13849-1)
Os riscos são avaliados em EN ISO 13849-1 utilizando um gráfico de risco. A avaliação é baseada nos três critérios a seguir:
- Gravidade da lesão (S)
- Frequência e/ou Exposição ao Perigo (F)
- Possibilidade de evitar o perigo ou limitar o dano (P)
O resultado desta avaliação é o Nível de Desempenho Requerido (PLr) para cada função de segurança individual, que visa minimizar os riscos identificados.
- PL a corresponde a um baixo nível de risco,
- PL e corresponde a um alto nível de risco.
4.2 Parâmetros de Risco
S – Gravidade da lesão
- S1 = Leve (lesão normalmente reversível)
- S2 = Grave (lesão normalmente irreversível ou morte)
F – Frequência e/ou Exposição ao Perigo
- F1 = Raramente ou com menos frequência e/ou o tempo de exposição é curto
- F2 = Frequente a contínuo e/ou o tempo de exposição é longo
P – Possibilidade de Evitar o Perigo ou Limitar o Dano
- P1 = Possível sob condições específicas
- P2 = Quase impossível
4.3 Fatores que influenciam o parâmetro P (possibilidade de evitação)
A possibilidade de evitar ou limitar o perigo (P) é influenciado pelos cinco fatores a seguir:
- O velocidade em que o perigo surge (por exemplo, rápida ou lentamente)
- Possibilidades físicas para evitar o perigo (por exemplo, escapando)
- Experiência prática em segurança relativo ao processo ou operação
- Se a operação é conduzida por especialistas ou não profissionais
- Se a operação é realizada com ou sem supervisão
| Determinação do parâmetro P – Fatores | UM | B | C |
| A máquina é usada por | Especialista | Leigo | |
| Velocidade da parte da máquina que pode causar um evento perigoso | Evento em velocidade baixa ou muito baixa | Evento em velocidade média | Evento em alta velocidade |
| Possibilidade física de evitar o perigo | Possível em pelo menos 50 % dos casos | Possível em menos de 50 % dos casos | Impossível |
| Possibilidade de reconhecer/sentir o perigo | Possível em pelo menos 50 % dos casos | Possível apenas em menos de 50 % dos casos | Impossível |
| Complexidade das operações | Baixa complexidade ou nenhuma interação | Média a alta complexidade |
Se “C” for selecionado OU “B” for selecionado pelo menos três vezes: P2
Se “C” não for selecionado E “B” for selecionado duas vezes: P1 ou P2, dependendo da situação específica
Se “C” não for selecionado E “B” for zero ou selecionado uma vez: P1
Exemplo: Para uma função de intertravamento de segurança em uma máquina de estampagem ou embalagem, analise o princípio operacional, identifique o PLr necessário (por exemplo, PL d) e garanta que o sistema atinja esse nível por meio de entradas como MTTFd e DCavg.
5.0 Comparação entre ISO 13849-1 e IEC 62061
| Aspecto | ISO 13849-1 | IEC 62061 |
| Abordagem | Categorias + Níveis de Desempenho (PL) | SIL (Nível de Integridade de Segurança) |
| Aplicável a | Máquinas | Sistemas automatizados complexos |
| Complexidade | Relativamente simples | Útil para análise aprofundada do sistema |
| Integração | Estrutura, tempo, cobertura diagnóstica | Probabilidade de função bem-sucedida, tempo de resposta |
6.0 Principais revisões na ISO 13849-1:2023
Definições mais claras, substituindo a terminologia “SRP/CS” pela terminologia “subsistema”
Padronização aprimorada dos requisitos de segurança
Definição otimizada para Categoria 2, com maior ênfase em CCF
Orientação de segurança de software aprimorada (Capítulo 7)
Integração de alguns conteúdos de validação da ISO 13849-2 na Parte 1
Anexos estendidos: CCF (Anexo F), EMC (Anexo L), Especificação de Requisitos de Segurança (SRS, Anexo M), exemplos de validação de software (Anexo N)
7.0 Recomendações de implementação e melhores práticas
Para máquinas automatizadas de alto ciclo, como desenroladores, prensas dobradeiras, dispositivos de alimentação e equipamentos de corte a laser, é recomendável incorporar os princípios da ISO 13849 na fase de projeto para garantir a segurança do pessoal e a conformidade regulatória:
Considere as funções de segurança desde a fase inicial de projeto do sistema de controle
Evite a dependência excessiva de controladores de ponto único; garanta uma forte cooperação entre hardware e software
Manter documentação técnica completa e consistente para demonstrar conformidade
Utilize ferramentas práticas como SISTEMA para análise de segurança estrutural
8.0 Principais controvérsias e críticas à ISO 13849-1:2023
Embora a revisão de 2023 melhore a estrutura e a aplicabilidade, várias preocupações do setor permanecem:
- Potenciais reduções de segurança devido a métodos técnicos não comprovados
- Requisitos de projeto para software embarcado relacionado à segurança (SRESW) que excedem o escopo; estes pertencem à IEC 61508-3:2010
- PLCs padrão sem redundância e capacidades de diagnóstico para PL alto (PL c e superior)
- Abordagem de avaliação de PL “sem dados” carece de base científica
- Os métodos de avaliação da imunidade EMI no Anexo L (Rota C) podem não garantir a robustez de forma suficiente
- Transição padrão incompleta causando confusão na implementação
9.0 Recurso – EN ISO 13849 (PDF) Norma de Segurança Funcional de Controle de Máquinas
Download da norma oficial ISO 13849-1:2023 (versão EN ISO)
Download da norma oficial ISO 13849-1:2012 (versão EN ISO)
Download padrão de especificação VDMA VDMA 66413
Referências
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
