Funktionale Sicherheit beschreibt die Fähigkeit eines Systems, bei Auftreten eines Fehlers oder Ausfalls in einen sicheren Zustand überzugehen oder sicher weiterzuarbeiten. Insbesondere bei mobilen Arbeitsmaschinen oder Spezialfahrzeugen, in denen Mensch und Maschine in enger Interaktion stehen, können Fehlfunktionen oder Fehleingaben gravierende Folgen für den Bediener oder das Arbeitsumfeld haben. Im Gegensatz zur klassischen Produktsicherheit, die meist durch mechanische oder konstruktive Maßnahmen erreicht wird, bezieht sich die funktionale Sicherheit auf das Verhalten des Systems im Fehlerfall – insbesondere bei elektronischen oder programmierbaren Steuerungen. Dies ist gerade bei HMI-Systemen entscheidend: Ein falsch dargestellter Zustand, ein nicht ausgelöster Alarm oder eine fehlerhafte Bedienreaktion kann schwerwiegende Konsequenzen haben.
Normen und Standards
Die funktionale Sicherheit ist durch zahlreiche internationale Normen geregelt, die je nach Branche und Anwendung variieren. Grundlage bildet die IEC 61508 als Basissicherheitsnorm für elektronische und programmierbare Systeme. Sie definiert weiterhin die entsprechenden Sicherheitsanforderungsstufen. Auch wenn die grundlegenden Elemente und Prinzipien ähnlich aufgebaut sind, unterscheiden sich die Normen in verschiedenen Märkten und Applikationen. Hier einige Beispiele:
- IEC62061 – Sicherheitsbezogene Steuerungssysteme in Maschinen
- ISO13849-1 – Maschinensicherheit: Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen
- IEC61511 – Sicherheitsrelevante Systeme in der Prozessindustrie
- ISO26262 – Sicherheitsrelevante elektronische Systeme in Straßenfahrzeugen
Für die jeweiligen Märkte gibt es weitere Normen, die die Anforderungen in konkreten Anwendungen spezifischer definieren. Diese Normen definieren nicht nur Anforderungen an Hardware und Software, sondern auch an Risikobeurteilung, Sicherheitsanforderungen, Teststrategien, Dokumentation und Entwicklungsprozesse.
Ziele der funktionalen
Sicherheit
Ziel der funktionalen Sicherheit ist der Schutz von Mensch, Maschine und Umwelt durch das zuverlässige Verhalten eines Systems im Fehlerfall. Dazu gehören:
- Fehlererkennung und -behandlung: Sicherheitsgerichtete Systeme erkennen mögliche Fehler frühzeitig und reagieren kontrolliert.
- Vermeidung systematischer Fehler: Bereits in der Entwicklung werden Methoden angewandt, um potenzielle Fehlerquellen zu identifizieren und zu vermeiden.
- Risikominimierung durch Erreichen eines bestimmten Sicherheitsniveaus: Gemäß einer Risikoanalyse muss ein geeignetes Sicherheitslevel eingehalten werden, das den potenziellen Gefahren gerecht wird. Je nach Norm wird dies als Perfomance Level (PL) oder Safety Integrity Level (SIL) klassifiziert.
In der Praxis bedeutet dies, dass potenzielle Fehlerquellen frühzeitig diagnostizierbar sind und im Störungsfall automatisch ein sicherer Zustand gewährleistet ist.
HMI-Design unter
Sicherheitsaspekten
