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Funktionale Sicherheit mit System

NTSafetySolutions: Komplettpaket für die Entwicklung funktional sicherer Lösungen


Egal ob großtechnische Anlagen, Werkzeugmaschinen, Fahrzeuge oder Medizingeräte – die Nachfrage nach funktional sicheren Lösungen steigt. (Functional) Safety ist ein relevantes Qualitätsmerkmal: Sie verhindert nicht nur Gefahren und senkt damit Haftungsrisiken der Hersteller, sondern reduziert auch ungeplanten Stillstand beim Anwender und erhöht damit Verfügbarkeit und Produktivität.

Mit NewTec als Partner entwickeln Sie systematisch Produkte, die zuverlässig allen aktuellen Standards der funktionalen Sicherheit entsprechen – und das effizient und kostengünstig.
 
Unsere Plattformlösungen und Services für das Safety-Engineering decken den kompletten Entwicklungszyklus Ihres sicheren Systems ab – von Risikobeurteilung und System Safety Requirements Specification (SSRS) über Safety-Plan, Systemdesign, Hardware- und Softwareentwicklung bis hin zu Zertifizierung und Zulassung.

Was ist funktionale Sicherheit (Functional Safety)?

Die Safety-Basisnorm IEC 61508 definiert funktionale Sicherheit als „Teil der Gesamtsicherheit, bezogen auf die EUC und das EUC-Leit- oder Steuerungssystem, der von der korrekten Funktion des E/E/PE-sicherheitsbezogenen Systems und anderer risikomindernder Maßnahmen abhängt“. Wie ist diese Definition zu verstehen?

Unter „Sicherheit“ (Safety) verstehen ISO und IEC die Freiheit von nicht tolerierbaren Risiken (ISO/IEC Guide 51:2014). Dahinter steht die Überzeugung, dass es keine absolute Sicherheit (die Abwesenheit jeglicher Risiken) geben kann. Je nach Art und Ursache möglicher Risiken werden nun verschiedene Arten von Sicherheit unterschieden, etwa elektrische Sicherheit, Informationssicherheit oder eben „funktionale Sicherheit“: Funktionale Sicherheit beinhaltet den Schutz von Menschen und Umwelt vor Gefährdungen durch Fehlfunktionen in technischen Systemen (z. B. den Ausfall einer Bremse oder eines Eisenbahn-Signals).

Sicherheitsbezogene Systeme

Für den Schutz vor Fehlfunktionen sorgen bei komplexen technischen Systemen meist besondere Sicherheitsfunktionen. Diese überwachen die Systeme oder Systemkomponenten mit Gefährdungspotenzial (EUC: Equipment under Control) im laufenden Betrieb und reagieren automatisch auf potenziell gefährliche Zustände. Beispiele für „sicherheitsbezogene Systeme“ (Safety-related Systems, SRS) mit solchen Sicherheitsfunktionen sind Notabschaltsysteme in Anlagen oder Maschinen, das ABS im Auto, Drehzahlüberwachung in Turbinen oder die Überwachung von Druck, Temperatur oder Füllständen in Chemieanlagen.

Gesetzliche Grundlagen und Normen für funktionale Sicherheit

Hersteller von technischen Systemen und Komponenten sind gesetzlich verpflichtet, deren Sicherheit zu gewährleisten. Sie haften für Schäden, wenn der verursachende Produktfehler nach dem „Stand der Wissenschaft und Technik“ bei Inverkehrbringung erkennbar war (§ 1 ProdHaftG).
 
Welche Sicherheitsanforderungen Produkte erfüllen müssen, wird durch EU-Richtlinien und darauf basierende nationale Gesetze festgelegt. In Deutschland sind dies insbesondere das Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) sowie Rechtsverordnungen für spezielle Produktgruppen, z. B. Maschinenverordnung oder Aufzugsverordnung. Hinzu kommen unmittelbar geltende EU-Verordnungen wie die Medizinprodukteverordnung (EU) 2017/745.
 
Die technischen Details und das Vorgehen bei Entwicklung und Betrieb sicherer Systeme werden in Normen beschrieben. Die wichtigste Safety-Norm ist die IEC 61508 zur „funktionalen Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer/elektronischer/ programmierbarer elektronischer Systeme“ (E/E/PE-Systeme). Sie dient auch als generische Basisnorm für anwendungsspezifische Sektor-Normen, z. B. ISO 26262 für die funktionale Sicherheit von Straßenfahrzeugen, EN 60601 für die Medizintechnik oder EN 62061 für sicherheitsrelevante Teile von Maschinensteuerungen (siehe Kasten).

Zertifizierung und Zulassung

Durch die lückenlos dokumentierte oder zertifizierte Befolgung relevanter Normen können Hersteller den gesetzlich geforderten Beleg erbringen, dass die Sicherheit ihrer Produkte dem „Stand der Technik“ entspricht. Viele sicherheitsrelevante Produkte benötigen zudem eine Zulassung, für die eine unabhängige Beurteilung der funktionalen Sicherheit (Functional Safety Assessment) gefordert wird.

Die Safety-Experten von NewTec sind mit allen einschlägigen Entwicklungsnormen bestens vertraut. NewTec unterstützt Sie bei der Erstellung der notwendigen Dokumente, kümmert sich um die Prüfung des Safety-Konzepts beim TÜV und begleitet Ihren Weg zu Zertifizierung oder Zulassung.

Wie wird funktionale Sicherheit umgesetzt?

Technische Produkte werden immer komplexer. Damit vervielfachen sich potenzielle Fehlerquellen. Entscheidend für den Erfolg jeder sicherheitsgerichteten Entwicklung ist deshalb ein strukturierter Safety-Prozess. Die genannten Normen beschreiben das dafür geeignete Vorgehen über den gesamten „Safety-Lebenszyklus“ hinweg – von Produktkonzept und Umsetzung über Markteinführung und Updates bis hin zu Deaktivierung und Entsorgung.

Für alle Lifecycle-Phasen müssen Hersteller anzunehmende Gefährdungen identifizieren (Risiko- und Gefährdungsanalyse) und mit entsprechenden Maßnahmen auf ein akzeptables Maß reduzieren (ALARP: as low as reasonably practicable). Ein strukturiertes Vorgehen hilft, systematische (von Menschen verursachte) Fehler bei der Entwicklung, Verwendung oder Wartung des Produktes vorherzusehen sowie zufällige, nicht vorhersehbare Fehler – insbesondere Hardware-Ausfälle – mithilfe geeigneter Maßnahmen zu erkennen und zu beherrschen. Alle Abläufe im Rahmen dieses Verfahrens sind vom Hersteller zu dokumentieren.

Die für eine Anwendung jeweils erforderliche Wirksamkeit bzw. Zuverlässigkeit von Sicherheitsfunktionen (Sicherheitsintegrität) hängt von den mit der Anwendung einhergehenden Gefährdungen ab. Unterschieden werden vier Sicherheitsstufen (Safety Integrity Levels, SIL 1 bis 4).

„Safety by Design“: Sichere Produktentwicklung

Fehler bei der Safety-Entwicklung können viel Geld kosten: durch erhöhten Entwicklungsaufwand aufgrund eines nicht safety-optimierten Designs, Probleme bei der Zertifizierung und teure nachträgliche Änderungen, Umsatzeinbußen durch verzögerte Markteinführung und nicht zuletzt unkalkulierbare Produkthaftungsrisiken.

Mit einem strukturierten, erfahrungsbasierten Vorgehen helfen Ihnen die Safety-Experten von NewTec, diese Risiken zu vermeiden und den Aufwand für Ihre funktional sichere Entwicklung zu senken. NewTecs bewährter Safety-Management-Prozess ergänzt Ihre bestehenden Produktentstehungsprozesse durch ein ganzheitliches, strukturiertes Vorgehen. So gelingt es, Produktentwicklung und Safety-Entwicklung effektiv zu synchronisieren.

Safety-Prozessberatung von NewTec

  • Einführung eines strukturierten Safety-Prozesses
  • Integration des Safety-Prozesses in Ihren Produktentstehungsprozess
  • Ausbildung von Safety-Prozessverantwortlichen
  • Safety-Beratung
  • Safety-Kultur

Keine Safety ohne Security

Bei vernetzten Systemen umfasst Sicherheit heute stets beides: funktionale Sicherheit gegenüber Fehlern und IT-Sicherheit gegenüber Angriffen und Manipulation. Denn Fehlfunktionen können auch durch Hacker und Malware ausgelöst werden; Maßnahmen der funktionalen Sicherheit können die Security gefährden und umgekehrt.

Mit synchronisierten Safety- und Security-Management-Prozessen sorgt NewTec dafür, dass die Anforderungen aus beiden Perspektiven berücksichtigt und miteinander in Einklang gebracht werden – „Safety & Security by Design“. Unser Vorgehen orientiert sich an bewährten Best Practices, den Vorgaben des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) und der Industrial-Security-Norm IEC 62443. Wir haben unseren Security-Management-Prozess eng mit dem TÜV abgestimmt, um Zertifizierungen zu erleichtern und zu beschleunigen.
Schneller auf den Markt: Services von NewTec

Sicherheitsgerichtete Entwicklungen einschließlich Zulassung und Integration können sehr zeit- und kostenaufwendig sein und erfordern spezielles Know-how. Die umfangreichen Experten- und Projektservices von NewTec erleichtern und beschleunigen Ihre Produktentwicklung.

Darüber hinaus unterstützen wir Sie bei Zertifizierung, Zulassung und Integration und schulen Ihre Mitarbeiter zu Safety-Themen. Gern helfen wir auch beim Aufbau der erforderlichen Veränderungskompetenzen (Change-Management) für die Entwicklung Ihrer Safety-Kultur.


Schneller auf den Markt: Services von NewTec

Sicherheitsgerichtete Entwicklungen einschließlich Zulassung und Integration können sehr zeit- und kostenaufwendig sein und erfordern spezielles Know-how. Die umfangreichen Experten- und Projektservices von NewTec erleichtern und beschleunigen Ihre Produktentwicklung.

Darüber hinaus unterstützen wir Sie bei Zertifizierung, Zulassung und Integration und schulen Ihre Mitarbeiter zu Safety-Themen. Gern helfen wir auch beim Aufbau der erforderlichen Veränderungskompetenzen (Change-Management) für die Entwicklung Ihrer Safety-Kultur.

Expert-Services

  • Analyse Ihrer vorhandenen Safety-Prozesslandschaft
  • Einführung von Safety-Prozessen und Unterstützung ihrer Einhaltung
  • Safety-Konzepte, Safety-Pläne, V&V-Pläne, Safety-Requirements-Spezifikationen
  • Zulassungsbegleitung mit Konzeptprüfung beim TÜV
  • Interim Functional Safety Manager
  • Trainings für Prozessverantwortliche im Bereich Funktionale Sicherheit
  • Trainings für Projektmitarbeiter (Safety-, Requirements- & Systems-Engineering, Safety-Management) Unser komplettes Schulungsprogramm finden Sie hier.

Safety-Engineering

  • Hardware-Entwicklung von der Spezifikation bis zur Serien-Hardware
  • Firmware-Entwicklung für FPGA und CPLD für funktional sichere Systeme
  • Software-Entwicklung für funktional sichere Systeme
  • Requirements-Engineering in allen Entwicklungsphasen
  • Systems-Engineering und Begleitung durch alle Projektphasen vom Kick-off bis zum Projektabschluss

Ready-to-Copy: Funktional sichere Plattformen

Beschleunigen Sie Ihre Produktentwicklung! NewTecs Safety-Entwicklungsplattformen umfassen sofort einsatzfähige Hardware- und Software-Komponenten für sichere Produktentwicklungen – z. B. in den Bereichen Automotive, Transport, Industrie und Medizintechnik. Damit starten Sie nicht von Null, sondern haben Zugriff auf Safety-Basiskonzepte und IP-Cores auf der Grundlage anwendungsspezifischer Plattformen mit exemplarischem Safety Concept Approval.

Die leistungsfähigen Referenzdesigns für verschiedene Safety-Anwendungen sind ready to copy und lassen sich leicht an Ihre individuellen Anforderungen anpassen. How-to-Guides und detaillierte Dokumentationen erleichtern die Umsetzung einschlägiger Sicherheitsnormen.

Das gesamte Plattform-Portfolio finden Sie hier.


NTBatteryManagementSystem - Vehicle

NTBatteryManagementSystem: Lösungen für sicheres Batteriemanagement

Die Entwicklungsplattform inkl. Referenzdesign und Safety-Supportpaket ermöglicht die schnelle und kostengünstige Bereitstellung von ISO-26262- und ASIL-C-konformen Batteriemanagementlösungen. Weiter...



NTSafeDriveMonitor: Erweiterte Sicherheitsfunktionen für Antriebe

Die Safety-Entwicklungsplattform NTSafeDriveMonitor unterstützt Hersteller von Servoantrieben bei der Integration zusätzlicher Sicherheitsfunktionen bis SIL 3. Mehr erfahren...



NTMicroDrive - Vehicle

NTMicroDrive: Sichere Ansteuerung von Elektromotoren

Das umfangreiche Softwarepaket für den Embedded-Controller HVC 4223F von TDK-Micronas senkt den Aufwand bei der Entwicklung sicherer Motorsteuerungsanwendungen (SIL 2 / ASIL A). Mehr erfahren …




SafeFlex: FPGA-basierte Safety-Lösungen

Das SafeFlex Functional Safety Development Kit ist eine Entwicklungsumgebung für FPGA-basierte Sicherheitsanwendungen bis SIL 3; PL e Kategorie 4 mit TÜV-geprüftem Evaluationsboard. Mehr erfahren...


 

Ihr Nutzen

  • Safety-optimiertes Design komplexer Systeme
  • Schnellerer Produktlaunch
  • Reduzierte Entwicklungskosten
  • Minimierte Risiken
Infomaterial

Normen zur funktionalen Sicherheit

  • DIN EN / IEC 61508 – Basisnorm für funktionale Sicherheit (E/E/PE-SRS)
  • DIN EN / IEC 62061 – Maschinensteuerungen (Sektornorm: E/E/PE-SRS von Maschinen)
  • DIN EN ISO 13849 – Maschinensteuerungen (harmonisierte Norm im Sinne der EU-Maschinenrichtlinie, nicht beschränkt auf E/E/PE)
  • DIN EN ISO 12100 – Maschinensicherheit (Risikobeurteilung und -minderung)
  • ISO 26262 – Straßenfahrzeuge
  • DIN EN 50126 – Eisenbahn (Bahnanwendungen)
  • DIN EN 50129 – Eisenbahn (SRS für Signaltechnik)
  • DIN EN 50657 – Eisenbahn (Software auf Schienenfahrzeugen)
  • DIN EN / IEC 60601 – Medizinische Geräte/Systeme
  • DIN EN / IEC 62304 – Medizingeräte-Software
  • DIN EN / IEC 61511 – Prozessindustrie
  • DIN EN IEC 61784 – Industrielle Kommunikationsnetze
  • DIN EN IEC 60730 – Automatische elektrische Regel- und Steuergeräte
  • DIN EN 61800 – Drehzahlveränderbare elektrische Antriebe
  • DIN EN 15194 – E-Bikes
  • DIN EN ISO 13482 – Assistenzroboter
  • ISO 25119 – Landmaschinen
  • DO-178C – Avionik (Software)
  • DO-254 – Avionik (Hardware)
Ihr Ansprechpartner
Matthias Wolbert
Vertrieb und Marketing

NewTec GmbH
Buchenweg 3
89284 Pfaffenhofen a.d. Roth
Telefon +49 7302 9611-0
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