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Qué normas seguir al diseñar una arquitectura de seguridad

¿Máquinas seguras durante todo su ciclo de vida? Sí, es posible

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Daniel Lara, Product Manager Seguridad en Máquinas de Schneider Electric, explica a lo largo de este artículo cómo conseguir máquinas seguras durante todo su ciclo de vida. Y, para ello, ofrece todas las claves de las normas EN ISO 13849-1 y EN 62061 a la hora de diseñar una arquitectura de seguridad.

La derogación en 2011 de la norma EN 954-1 y su substitución por la EN ISO 13849-1, la cual incluyó un nuevo concepto de seguridad funcional fue clave para ello. Este nuevo concepto incluía a toda la “cadena de seguridad”.


Actualmente, los fabricantes de maquinaria cuentan, entre otras, con las normas EN ISO 13849-1 y EN 62061 para la definición de la arquitectura correspondiente a las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad, mediante las cuales pueden obtenerse unos niveles superiores de seguridad durante todo el ciclo de vida de la máquina, ya que superan las limitaciones que tenía la norma anterior.


La situación, no obstante, no es ideal, ya que, al no existir una norma única, es necesario elegir qué norma seguir al diseñar una arquitectura de seguridad. A la espera de que esto cambie con el (posible) futuro desarrollo de una norma nueva basada en el Informe Técnico publicado por el grupo de trabajo conjunto IEC-ISO, por el momento podemos dar algunas claves para ayudar a los profesionales en su elección.



¿En ISO 13849-1 o En 62061?


Ambas normas, la EN ISO 13849-1 y la EN 62061, tienen un enfoque - la seguridad funcional de los sistemas de mando de las máquinas - y unos objetivos - reducir la posibilidad de lesión y minimizar la probabilidad de fallo de la máquina – comunes. Esto significa que permiten alcanzar unos niveles de reducción de riesgo parecidos. Sin embargo, no ven de la misma forma los términos y técnicas utilizadas para determinar el nivel de seguridad, por lo que el camino para alcanzar el objetivo difiere.


Teniendo esto en cuenta, el fabricante de máquinas es libre de elegir la norma por la que se guiará. Eso sí, sabiendo que no puede combinar ambas en un sistema simple y que su libertad acaba cuando está ante una máquina específica con una norma tipo C que indica un nivel PL o SIL que deba cumplirse.


Aspectos a tener en cuenta durante la fase de diseño


Antes de decantarse por una u otra norma, durante la fase de diseño, el fabricante de maquinaria debe saber que tanto la norma EN ISO 13849-1 como la EN 62061 son aptas para sistemas E/E/EP (eléctricos/electrónicos/electrónicos programables) relativos a la seguridad. Eso sí, la primera está limitada hasta un PLd en la electrónica compleja y la programable. Además, la norma EN 62061 no puede aplicarse en sistemas con tecnología no eléctrica.


Igual que lo hacía la norma EN 954-1, la ISO 13849-1 aplica un “gráfico de riesgos” sencillo para determinar el Performance Level requerido (PLr) para la función de seguridad individualmente, tras una evaluación de riesgos realizada según la EN ISO 12100. Esto significa que, para tratar cada riesgo por separado, pueden asignarse las funciones de seguridad para el desempeño adecuado. Y, también, que los fabricantes de máquinas familiarizados con la EN 954-1 pueden encontrar esta norma más sencilla. Sin embargo, usar solo este gráfico puede no ser suficiente, lo que obligará al diseñador a tomar decisiones. Por ejemplo, el PL no viene solo determinado por la arquitectura del sistema, también tiene en cuenta el Tiempo Medio al Fallo Peligroso (MTTFd) y la Cobertura del Diagnóstico (DC), por lo que los diseñadores pueden llegar a niveles de seguridad medios o altos con circuitos simples siempre que seleccionen dispositivos de alta fiabilidad – los 5 niveles que define la norma son bandas de valores, no categorías discretas.


Siguiendo con la norma ISO 13849-1, actualmente, los diseñadores cuentan con diversas herramientas para valorar la seguridad de las máquinas, como la del German Institute of Occupational Safety and Health Insurance, SISTEMA, software que facilita el cálculo del nivel PL de los sistemas de seguridad permitiendo implementar las librerías de dispositivos desarrolladas por los fabricantes.


Por otro lado, para aplicaciones con requerimientos más estrictos, la norma EN 62061 puede ser la más adecuada, ya que ofrece una orientación mayor a la hora de asegurar la seguridad funcional. Además, es una norma más práctica en lo relativo a considerar el efecto de las posibles modificaciones que pueda haber en la puesta en marcha de nuevos equipos y a lo largo de la vida útil de las máquinas.


¿Son suficientes ambas normas por sí solas?


La respuesta es no. Las normas EN ISO 13849-1 y EN 62061 no son suficientes para garantizar la seguridad de las máquinas. No basta con examinar la seguridad funcional a la hora de diseñar los sistemas de control de seguridad, también deben tenerse en cuenta el diseño básico de la máquina y sus equipos eléctricos o sus equipos neumáticos e hidráulicos. Al final, las normas que hacen referencia a la seguridad funcional solo son útiles en el contexto de la EN ISO 12100 y la EN 60204-1.


En la práctica esto significa que, a la hora de diseñar un sistema de control relativo a la seguridad, sigue siendo necesario, además de tener en cuenta unas buenas prácticas de ingeniería, evaluar el riesgo y realizar un plan de reducción de este.


En este sentido, la opción adecuada es la norma EN ISO 12100, que se centra en reducir el riesgo en la medida que sea razonable siguiendo un proceso dividido en tres etapas. En la primera etapa se elimina el peligro siempre que sea posible siguiendo la ISO 12100 – por ejemplo, utilizando un disolvente no inflamable en las tareas de limpieza para eliminar el riesgo de incendio -; en la segunda, se protege contra peligros en los que el diseño inherentemente seguro no es posible – implementando medidas de protección como resguardos con interruptores de seguridad o zonas de libre acceso protegidas por barreras inmateriales - y en la tercera, se aplican medidas de protección complementarias – formación del personal, guías de uso, EPI, señales de aviso, etc. Y este ciclo deberá repetirse para asegurarnos de que no se han introducido riesgos adicionales y para evaluar y reducir el riesgo a niveles tolerables.


Finalmente, si queremos garantizar la seguridad total de la máquina, será necesario usar sistemas de control relativos a la seguridad como los que marcan las normas EN ISO 13849-1 y la EN 62061 y cumplir con otras normas para el equipamiento eléctrico de la máquina, como la EN 60204-1.


Daniel Lara,


Product Manager Seguridad en Máquinas de Schneider Electric




Este artículo aparece publicado en el nº 523 de Automática e Instrumentación, págs. 46 a 48.

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