GB/T 41257-2022數(shù)字化車間功能安全要求

ICS25040

CCSN.10

中華人民共和國國家標準

GB/T41257—2022

數(shù)字化車間功能安全要求

Functionalsafetyrequirementsfordigitalfactory

2022-03-09發(fā)布2022-10-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T41257—2022

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語定義和縮略語

3、………………………1

術(shù)語和定義

3.1…………………………1

縮略語

3.2………………2

安全生命周期

4……………2

數(shù)字化車間的功能安全管理

5……………3

組織人員和資源

5.1……………………3

執(zhí)行和監(jiān)督

5.2…………………………3

數(shù)字化車間的功能安全管理

5.3………………………3

數(shù)字化車間危險與風險分析

6……………3

生產(chǎn)制造過程及設(shè)備

6.1………………3

控制層和執(zhí)行層

6.2……………………4

數(shù)字化車間保護層評估

7…………………5

數(shù)字化車間保護層

7.1…………………5

制造過程和設(shè)備的保護層評估

7.2……………………5

控制層和執(zhí)行層的保護層評估

7.3……………………5

安全相關(guān)系統(tǒng)要求

8………………………6

安全功能要求

8.1………………………6

安全完整性要求

8.2……………………6

獨立性要求

8.3…………………………7

故障響應(yīng)要求

8.4………………………8

其他要求

8.5……………8

功能安全管理信息系統(tǒng)要求

9……………8

一般要求

9.1……………8

功能要求

9.2……………8

數(shù)據(jù)要求

9.3……………9

功能安全集成要求

10……………………10

一般要求

10.1…………………………10

人機接口要求

10.2……………………10

現(xiàn)場設(shè)備通信接口要求

10.3…………11

網(wǎng)絡(luò)通信接口要求

10.4………………11

附錄資料性數(shù)字化車間危險與風險分析方法和步驟

A()……………12

Ⅰ

GB/T41257—2022

進行危險與風險分析所需的信息

A.1………………12

數(shù)字化車間危險與風險分析的步驟

A.2……………12

數(shù)字化車間的危險識別

A.3…………13

數(shù)字化車間的風險評估

A.4…………14

數(shù)字化車間的風險評定

A.5…………15

附錄資料性安全完整性等級與性能等級之間的關(guān)系

B()(SIL)(PL)………………16

安全完整性等級

B.1SIL………………16

性能等級

B.2PL………………………16

和之間的關(guān)系

B.3PLSIL……………16

參考文獻

……………………17

Ⅱ

GB/T41257—2022

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出

。

本文件由全國工業(yè)過程測量控制和自動化標準化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC124)。

本文件起草單位機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所中國石油集團安全環(huán)保技術(shù)研究院有限

:、

公司浙江中控技術(shù)股份有限公司北京和利時系統(tǒng)工程有限公司國能智深控制技術(shù)有限公司深圳市

、、、、

標利科技開發(fā)有限公司中國科學院沈陽自動化研究所上海工業(yè)自動化儀表研究院有限公司上海自

、、、

動化儀表有限公司中石化廣州工程有限公司長沙有色冶金設(shè)計研究院有限公司北京市勞動保護科

、、、

學研究所

。

本文件主要起草人孟鄒清史學玲郭苗魏振強裘坤王志平熊文澤朱杰劉盈田雨聰文科武

:、、、、、、、、、、、

徐皚冬周有錚楊明王敏良馬百旺閆炳均靳江紅李佳彭小波馬欣欣馮健陳汝牛海明鄢鋒

、、、、、、、、、、、、、、

楊靜雅謝亞蓮陸妹張亞彬張雪姜瑞景

、、、、、。

Ⅲ

GB/T41257—2022

引言

數(shù)字化車間是智能制造的核心單元涉及領(lǐng)域廣泛類型復(fù)雜多樣智能化技術(shù)在給制造業(yè)帶來難

,,。

得發(fā)展機遇的同時也使制造業(yè)面臨著安全方面的挑戰(zhàn)數(shù)字化車間中存在多種風險面臨多種安全問

,。,

題如數(shù)字化制造設(shè)備的運行失效包括控制功能失效安全功能失效可能會導致制造系統(tǒng)的功能失

,:(、),

控產(chǎn)品質(zhì)量下降等從而對周圍的人員資產(chǎn)或環(huán)境造成危害帶來巨大的經(jīng)濟損失造成聲譽方面的

、,、,,

影響

。

中國制造綱要明確提出要建立智能制造安全保障系統(tǒng)為了降低數(shù)字化車間中的風險保

《2025》。,

障數(shù)字化車間的安全運行需采用功能安全的技術(shù)手段通過危險與風險分析保護層評估明確數(shù)字化

,,、,

車間的功能安全要求在數(shù)字化車間中設(shè)置保護層如安全相關(guān)系統(tǒng)物理保護系統(tǒng)等建立功能安全

,(:、),

管理系統(tǒng)全方位多角度保障數(shù)字化車間的功能安全

,。

依據(jù)數(shù)字化車間通用技術(shù)要求數(shù)字化車間重點涵蓋產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程

GB/T37393—2019《》,,

其體系結(jié)構(gòu)分為基礎(chǔ)層和執(zhí)行層因此本文件中數(shù)字化車間的功能安全要求也將限定在基礎(chǔ)層和執(zhí)

。,

行層的范圍內(nèi)

。

數(shù)字化車間的功能安全主要考慮以下三個方面

,。

一是針對數(shù)字化車間中已識別的危險及風險分析結(jié)果結(jié)合行業(yè)或企業(yè)自身的可容忍風險進行保

,,

護層評估確定各類保護措施的必要性以及所需的安全保護功能在數(shù)字化車間的基礎(chǔ)層中設(shè)置適當

,。

保護層如安全相關(guān)系統(tǒng)物理保護系統(tǒng)等用以降低數(shù)字化車間生產(chǎn)過程中可能帶來的對資產(chǎn)人

(:、),、

員環(huán)境產(chǎn)生的風險尤其針對數(shù)字化車間自身特點重點關(guān)注車間的制造設(shè)備或裝置在互相聯(lián)通后帶

、。,

來的新的風險以及由于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化的升級促成實現(xiàn)的安全保護新模式

,、、。

二是在數(shù)字化車間的執(zhí)行層中建立一個功能安全管理信息系統(tǒng)對數(shù)字化車間的安全風險保護

,、

層安全相關(guān)系統(tǒng)以及其他功能安全相關(guān)活動進行數(shù)據(jù)采集分析可視化管理動態(tài)管控

、、、。

三是構(gòu)建一個功能安全信息物理系統(tǒng)通過安全相關(guān)系統(tǒng)其他風險減低措施和功能安

,E/E/PE、

全管理信息系統(tǒng)等的有機融合與深度協(xié)作實現(xiàn)數(shù)字化車間功能安全的實時感知動態(tài)控制和信息

,、

服務(wù)

。

功能安全信息物理系統(tǒng)包括

,:

基礎(chǔ)層的安全相關(guān)系統(tǒng)包含安全檢測控制和執(zhí)行其他風險減低措施及其檢測

———E/E/PE(、)、

單元安全服務(wù)器安全接口和通信

、、;

執(zhí)行層的功能安全管理信息系統(tǒng)及其安全數(shù)據(jù)服務(wù)等

———、。

數(shù)字化車間功能安全的示意圖如圖所示

,1。

Ⅳ

GB/T41257—2022

圖1數(shù)字化車間功能安全示意圖

數(shù)字化車間功能安全相關(guān)活動的過程和結(jié)果通過采用計算機可識別的形式采集存儲調(diào)用處理

,、、、

和展示以實現(xiàn)完整記錄保存以及可追溯適應(yīng)數(shù)字化車間建設(shè)需要

,、,。

Ⅴ

GB/T41257—2022

數(shù)字化車間功能安全要求

1范圍

本文件規(guī)定了安全生命周期數(shù)字化車間的功能安全管理數(shù)字化車間危險與風險分析數(shù)字化車

、、、

間保護層評估安全相關(guān)系統(tǒng)要求功能安全管理信息系統(tǒng)要求功能安全集成要求等內(nèi)容

、、、。

本文件適用于指導數(shù)字化車間的新建和改擴建

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件

。

電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第部分一般要求

GB/T20438.1//1:

電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第部分電氣∕電子∕可編

GB/T20438.2//2:

程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的要求

電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第部分軟件要求

GB/T20438.3//3:

電氣電子可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第部分定義和縮略語

GB/T20438.4//4:

數(shù)字化車間通用技術(shù)要求

GB/T37393—2019

數(shù)字化車間