Ultima modifica: 16/05/2024
La quantificazione numerica della probabilità di guasto di un sottosistema non può mai essere ottenuta con esattezza, ma solo per approssimazione con l’aiuto di metodi statistici o di altre stime.
A questo scopo è possibile utilizzare qualsiasi metodo convalidato e riconosciuto. Tali metodi includono i diagrammi a blocchi detti Reliability Block Diagrams (utilizzati nella norma IEC 62061), l’analisi dei guasti ad albero, la modellazione di Markov (utilizzata nella norma ISO 13849-1) o le reti di Petri.
Tuttavia, in generale, gli ingegneri che non hanno esperienza nella quantificazione della probabilità di guasto dei sistemi di controllo di sicurezza hanno bisogno di un certo grado di supporto. Questa esigenza è stata affrontata nella ISO 13849-1 sviluppando un approccio semplificato, detto anche metodo semplificato che, pur basandosi su solidi principi scientifici (modellizzazione di Markov), descrive un metodo semplice per la quantificazione in fasi successive.
Il punto di partenza del metodo semplificato è la constatazione che la maggior parte dei sistemi di controllo di sicurezza può essere raggruppata in un numero molto ridotto di tipologie di base, o una combinazione di queste tipologie di base.
Le quali sono:
- a un’estremità dello spettro, il sistema a singolo canale non testato con componenti di diverso livello di affidabilità;
- al centro dello spettro, lo stesso tipo, ma potenziato dai test; e
- all’altro estremo, il sistema a doppio canale con test di alta qualità.
I sistemi con più di due canali, ad esempio tre contattori in serie sullo stesso motore, sono rari nelle macchine.
Questo è stato il punto di partenza per lo sviluppo dell’approccio probabilistico della norma ISO 13849-1. All’epoca si decise che le cinque categorie della norma EN 954-1 potevano coprire la maggior parte dei sistemi di controllo di sicurezza utilizzati nelle macchine e, per questo motivo, fu intenzionalmente garantita la continuità con la norma precedente.
La EN 954-1 definiva cinque strutture come Categorie, mentre la ISO 13849-1 ha integrato la precedente definizione di Categoria con requisiti quantitativi per l’affidabilità del componente (MTTFD), la copertura diagnostica dei test (DCavg) e la resistenza ai guasti di causa comune (CCF). Inoltre, le categorie vengono associate a cinque strutture di base, denominate “architetture designate“.
Pertanto, la norma ISO 13849-1 fornisce un approccio semplificato, basato sulla definizione di cinque architetture designate, che soddisfano criteri di progettazione e comportamento specifici in condizioni di guasto.