Qu'est-ce que la sécurité fonctionnelle ?
Alors que de plus en plus d'entreprises, tous secteurs confondus, intègrent la technologie de la robotique collaborative et autonome dans leurs activités et que les robots deviennent plus avancés et plus performants, l'importance du respect des exigences de sécurité fonctionnelle (FuSa) augmente considérablement.
En termes simples, la sécurité fonctionnelle est le concept selon lequel les personnes doivent être physiquement protégées de la technologie. Ce concept repose sur un ensemble de normes et de systèmes de sécurité automatisés qui sont mis en œuvre dans des systèmes de machines plus importants. Ces systèmes de sécurité automatisés intégrés permettent de détecter et d'atténuer les dysfonctionnements des technologies. La norme 26262 de l'Organisation internationale de normalisation (ISO 26262) définit le FuSa comme « une absence de risque déraisonnable causé par un dysfonctionnement des systèmes électriques et/ou électroniques (E/E) ».
La sécurité fonctionnelle peut être obtenue dans plusieurs secteurs verticaux, notamment :
- Automatisation et contrôle industriels
- Énergie et services publics
- Objets autonomes et intelligents
- Automobile
- Transport et parc
Quel que soit le secteur d'activité, l'objectif principal du FuSa est de s'assurer qu'un système de protection automatique est en place pour atténuer les défaillances systématiques. Souvent, ces défaillances sont dues à des défauts de conception, de fabrication, de procédure ou de documentation. Elles peuvent également être le résultat de défaillances matérielles soudaines et imprévisibles.
« Le FuSa est atteint lorsqu'il y a « une absence de risque déraisonnable causé par un dysfonctionnement des systèmes électriques et/ou électroniques (E/E) ».
Quels sont les avantages de la sécurité fonctionnelle ?
Les entreprises qui adoptent une approche de sécurité fonctionnelle bénéficient de plusieurs avantages :
| Avantages | |
|---|---|
| Fournit une prévention des dangers précoce | L'analyse FuSa aide les entreprises à identifier les dangers potentiels à un stade précoce de la conception du système, lorsque les moyens de réaliser les fonctions (par exemple, le matériel, les logiciels ou l'action humaine) n'ont pas été définis. |
| Permet de se concentrer sur les domaines critiques du développement | L'analyse FuSa concentre les efforts des développeurs sur les zones critiques du développement du système. |
| Permet de corriger rapidement les éventuels défauts et erreurs de fonctionnement | La sécurité fonctionnelle permet aux développeurs de découvrir les défauts de conception et les erreurs opérationnelles potentielles, ainsi que les défaillances matérielles et logicielles, dès le début du processus. |
| Veille à ce que le matériel et les logiciels soient conformes aux normes en vigueur | L'application de l'analyse FuSa aux solutions logicielles et matérielles garantit qu'elles fonctionnent ensemble en toute sécurité. |
| Répond aux normes de sécurité dès le début du développement | Les évaluations de la sécurité fonctionnelle garantissent que les exigences et les normes ont été respectées. Les fabricants gagnent ainsi du temps et de l'argent en rationalisant leurs efforts de développement de la sécurité. |
Sécurité fonctionnelle et robotique
À mesure que la technologie progresse et que les robots et les humains travaillent plus étroitement ensemble, le besoin de sécurité des robots industriels est devenu encore plus essentiel. Le graphique ci-dessous montre comment le rôle et la nécessité de la sécurité fonctionnelle évoluent en fonction du degré d'interaction homme-robot :
Pourquoi la sécurité des robots est importante
Le travail collaboratif entre les humains et les robots est de plus en plus courant. Il est donc nécessaire que les robots fonctionnent en toute sécurité afin d'éviter tout préjudice grave, y compris la perte de vies humaines.
Bien que la santé et la sécurité au travail soient toujours une priorité absolue, les incidents liés à la sécurité des robots peuvent également avoir un impact commercial important. Le respect des exigences réglementaires en matière de sécurité, les amendes infligées par l'Occupational Safety and Health Administration (OSHA) aux États-Unis ou par des organismes similaires dans d'autres pays, l'atteinte à la réputation de l'entreprise, les procès intentés par des travailleurs blessés et les périodes d'arrêt prolongées sont autant de considérations supplémentaires relatives à la sécurité des robots qui doivent être prises au sérieux.
Normes de sécurité fonctionnelle et robotique
Les normes de sécurité fonctionnelle et robotique sont créées par plusieurs organes directeurs mondiaux composés de représentants de diverses industries, gouvernements, groupes de consommateurs et professions. Dans le cadre de l'élaboration de normes de sécurité, ces groupes utilisent souvent la méthodologie d'ingénierie de la sécurité basée sur les dangers, qui leur permet d'adopter une « approche systématique et analytique de la sécurité en identifiant toutes les sources de risques et en mettant en œuvre des mesures visant à réduire ou à atténuer le transfert d'énergie vers le corps humain.»
Les normes de sécurité internationales sont définies par :
- La Commission électrotechnique internationale (IEC)
- L'Organisation internationale de normalisation (ISO)
Les pays, tels que les États-Unis, le Canada, le Royaume-Uni et d'autres encore, ont également leurs propres organismes de normalisation. Certaines organisations bien connues comprennent :
- Canada : Groupe CSA
- Royaume-Uni : BSI
- États-Unis : ANSI
Lors de la conception spécifique de technologies robotiques industrielles, trois normes de sécurité primaires pour les robots doivent être prises en compte :
ISO 13849
Définie par l'Organisation internationale de normalisation, la norme ISO 13849 relative à la sécurité des systèmes de commande des machines aide les clients à assurer la sécurité fonctionnelle lors de la conception et de l'intégration des éléments liés à la sécurité, y compris les logiciels. Cette norme s'applique à une grande variété de technologies, notamment électriques, mécaniques, hydrauliques et bien d'autres. Elle s'applique également aux pièces spécifiques utilisées dans les systèmes de commande des machines. Les clients qui suivent la norme ISO 13849 peuvent s'assurer que le système de contrôle sera capable d'atténuer les risques identifiés en cas de défaillance.
ISO 26262
Définie par l'Organisation internationale de normalisation, la norme ISO 26262 relative à la sécurité des systèmes électroniques automobiles aide les clients à éviter les défauts systématiques et également à détecter, contrôler et atténuer tout problème matériel aléatoire susceptible de provoquer un dysfonctionnement du système.
IEC 61508
Créée par la Commission électrotechnique internationale, la norme IEC 61508 propose des normes de sécurité fonctionnelle pour le « cycle de vie des systèmes et produits électriques, électroniques ou électroniques programmables (E/E/PE).» Elle exige des clients qu'ils analysent les risques ou dangers potentiels des composants des systèmes ou appareils qui assurent les fonctions de sécurité automatique. Dans cette analyse, les clients doivent déterminer la probabilité que les dangers potentiels identifiés et leurs conséquences se produisent. La norme IEC 61508 fournit également aux clients quatre catégories de niveau d'intégration de la sécurité (SIL) qui indiquent le niveau de risque de défaillance du système ; plus le numéro SIL est élevé, plus le risque de défaillance est faible.
Les technologies robotiques FuSa Intel®
Les technologies Intel® compatibles avec la sécurité fonctionnelle aident les clients à accélérer le développement de leurs applications, flux de travail, robotique, systèmes autonomes et commandes industrielles critiques pour la sécurité, tout en respectant les normes internationales telles que la norme IEC 61508 (industrielle) et la norme ISO 13849 (contrôleurs robotiques).
Nos solutions compatibles avec la sécurité fonctionnelle sont construites selon une approche à quatre piliers :
- Une équipe interne d'ingénieurs spécialisés dans le domaine du FuSa
- Le processus de cycle de vie de la sécurité fonctionnelle d'Intel a été certifié par une partie externe pour un niveau de SIL 3 selon la norme IEC 61508 et un niveau d'ASIL D selon la norme ISO 26262.
- Outils logiciels et méthodologies qui normalisent et automatisent l'analyse de la sécurité de ses systèmes sur puce
- Documentation technique, bibliothèques logicielles et diagnostics matériels qui aident les clients à créer des systèmes performants et conformes aux normes de sécurité fonctionnelle, de manière abordable et évolutive
Nos technologies ont été conçues non seulement pour répondre aux normes strictes de sécurité fonctionnelle exigées par nos clients industriels, mais aussi pour les aider à réduire les coûts et à accélérer le délai de mise sur le marché.
Les processeurs Intel® Atom x6000E permettent de simplifier et d'accélérer le développement et le déploiement d'applications pour les contrôleurs robotiques stationnaires et les AMR. Certains modèles des processeurs Intel Atom® série x6000E ont obtenu la certification IEC61508 SIL2 et ISO13849 de l'organisme de certification TÜV SÜD. En outre, nos fournisseurs mettent à la disposition de leurs clients un ensemble complet de documents techniques : manuels de sécurité, analyses de sécurité et guides d'utilisation.
Les processeurs Intel® Core™ de 11ᵉ génération sont dotés de l'Intel® Functional Safety Essential Design Package, qui permet d'accélérer le développement et la certification d'applications critiques devant se conformer aux normes FuSa.
Afin de rationaliser davantage le développement, de réduire les risques de certification et d'accélérer le délai de mise sur le marché, nous avons travaillé en étroite collaboration avec les organismes internationaux de normalisation pour obtenir la certification FuSa pour les FPGA Intel®.
Études de cas
Les entreprises de tous les secteurs tirent parti des technologies et solutions FuSa Intel® pour améliorer et accélérer le processus de certification des technologies robotiques et automatisées en vue de leur déploiement.
Par exemple, le fabricant d'ordinateurs et développeur de logiciels SECO a développé le module SMARC SM-C93 pour aider les constructeurs OEM à développer rapidement de nouvelles solutions certifiées. SECO a construit le SM-C93 sur les processeurs Intel Atom® x6427FE et x6200FE (la première plateforme Intel® améliorée pour l'IoT avec des capacités FuSa intégrées) afin d'apporter une technologie FuSa modulaire, flexible et de petit format aux déploiements Smart Mobility ARChitecture (SMARC).
NexCOBOT a également fait appel à Intel pour accélérer le déploiement de ses robots grâce à sa carte PC industriel (IPC) SCB 100 alimentée par la technologie Intel® et compatible avec la sécurité fonctionnelle. L'offre SCB 100 fournit aux constructeurs de robots et à leurs clients la prise en charge et la documentation dont ils ont besoin pour accélérer leur processus de certification au niveau du système pour la PLd Cat 3.
Intel aide les entreprises à mieux protéger les personnes, les produits et l'environnement de travail
On ne saurait trop insister sur l'importance de la sécurité fonctionnelle en robotique. L'évolution constante des normes, le besoin permanent de sécurité et le rôle de plus en plus critique de l'informatique dans la robotique et l'automatisation amènent les entreprises à rechercher des solutions flexibles, fiables et innovantes. La technologie FuSa Intel®, son expertise, ses méthodologies établies et sa documentation technique peuvent répondre aux besoins de ces entreprises et accélérer le développement d'applications et de flux de travail liés à la sécurité pour la robotique et les systèmes autonomes, tout en respectant et en dépassant les exigences de sécurité.