ISO 13849-1 là một tiêu chuẩn quốc tế tập trung vào an toàn chức năng của máy móc, đặc biệt giải quyết các bộ phận liên quan đến an toàn của hệ thống điều khiển (SRP/CS) được sử dụng để giảm rủi ro được xác định thông qua đánh giá rủi ro12. Nó cung cấp các yêu cầu đối với việc thiết kế và tích hợp các bộ phận điều khiển liên quan đến an toàn này, bất kể công nghệ được sử dụng (điện, thủy lực, khí nén, cơ khí)5.

Các khía cạnh chính của ISO 13849-1:

• Cơ sở đánh giá rủi ro: Tiêu chuẩn được áp dụng sau khi đánh giá rủi ro kỹ lưỡng của máy, như được nêu trong ISO 12100, xác định các mối nguy hiểm và đánh giá mức độ rủi ro liên quan đến hoạt động của máy36.

• Chức năng an toàn và mức hiệu suất (PL): Dựa trên đánh giá rủi ro, các chức năng an toàn cần thiết được xác định để giảm rủi ro đến mức chấp nhận được. Mỗi chức năng an toàn được chỉ định một Mức hiệu suất (PLr) cần thiết, từ PL “a” (tính toàn vẹn an toàn thấp nhất) đến PL “e” (tính toàn vẹn an toàn cao nhất), tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của thương tích tiềm ẩn, tần suất và khả năng tránh được tổn hại56.

• Danh mục và kiến trúc: ISO 13849-1 phân loại kiến trúc hệ thống điều khiển liên quan đến an toàn thành các danh mục mô tả cấu trúc và khả năng chịu lỗi của chúng. Các danh mục bao gồm từ các hệ thống kênh đơn đơn giản đến các kiến trúc dự phòng và được giám sát phức tạp, tác động đến PL có thể đạt được24.

• Trọng tâm hệ thống con: Tiêu chuẩn nhấn mạnh việc đánh giá an toàn ở cấp độ hệ thống con (đầu vào, đơn vị logic, đầu ra), thay vì toàn bộ chức năng an toàn nói chung, đảm bảo đánh giá chi tiết độ tin cậy và phạm vi chẩn đoán của từng thành phần3.

• Phương pháp tính toán: Ấn bản năm 2023 giới thiệu một cách tiếp cận thay thế để tính toán hiệu suất an toàn mà không yêu cầu dữ liệu tỷ lệ hỏng hóc chi tiết (PFH hoặc MTTF D), tạo điều kiện tuân thủ khi không có dữ liệu đó4.

• Thực hiện: Chức năng an toàn thường bao gồm ba yếu tố: đầu vào (cảm biến phát hiện trạng thái nguy hiểm), đơn vị logic (xử lý) và đầu ra (bộ truyền động thực hiện trạng thái an toàn). Các yếu tố này có thể được chia sẻ trên nhiều chức năng an toàn7.

An toàn chức năng trong hành động

Trên thực tế, ISO 13849-1 hướng dẫn các nhà chế tạo máy:

1. Tiến hành đánh giá rủi ro toàn diện.

2. Xác định các chức năng an toàn để giảm thiểu rủi ro đã xác định.

3. Xác định Mức hiệu suất cần thiết cho từng chức năng.

4. Thiết kế các bộ phận và kiến trúc điều khiển liên quan đến an toàn để đáp ứng hoặc vượt quá PL yêu cầu.

5. Xác minh và xác nhận các chức năng an toàn để đảm bảo giảm rủi ro đáng tin cậy.

Cách tiếp cận này đảm bảo rằng các hệ thống điều khiển máy móc đạt được mức độ an toàn chức năng có thể định lượng và đáng tin cậy, bảo vệ người vận hành khỏi các mối nguy hiểm trong tất cả các giai đoạn vận hành267.

Tóm lại, ISO 13849-1 là tiêu chuẩn cơ bản về an toàn chức năng trong máy móc, cung cấp một phương pháp có cấu trúc để thiết kế, đánh giá và triển khai các hệ thống kiểm soát liên quan đến an toàn nhằm giảm rủi ro hiệu quả đến mức chấp nhận được dựa trên các tiêu chí hiệu suất và đánh giá rủi ro nghiêm ngặt.