Calcolo PL: Performance Level nella Direttiva Macchine

Cos'è il Performance Level (PL)?

Il Performance Level quantifica la probabilità di guasto pericoloso per ora (PFH, Probability of Dangerous Failure per Hour) di un sistema di controllo. Il PL è espresso in cinque livelli, che vanno da PL a (il meno sicuro) a PL e (il più sicuro).

Ogni livello rappresenta un diverso grado di riduzione del rischio:

• PL a: Riduzione minima del rischio, accettabile solo per funzioni con basso livello di rischio.
• PL b: Riduzione moderata del rischio.
• PL c: Livello di riduzione del rischio intermedio.
• PL d: Elevato livello di riduzione del rischio.
• PL e: Massima riduzione del rischio, richiesta per funzioni critiche.

Fasi del Calcolo del Performance Level

Il processo di calcolo del Performance Level per un sistema di sicurezza si articola in diverse fasi:

1. Identificazione della Funzione di Sicurezza

• Analisi dei rischi: La prima fase prevede l'identificazione delle funzioni di sicurezza necessarie per mitigare i rischi individuati durante la valutazione iniziale dei rischi.
• Definizione della funzione: Ogni funzione di sicurezza deve essere chiaramente definita in termini di azioni da intraprendere per prevenire o mitigare un rischio specifico.

2. Determinazione dei Requisiti di PL

• Parametri di rischio: La determinazione del PL richiesto per ogni funzione di sicurezza si basa su tre parametri fondamentali:
• S (Severity): Gravità della lesione che potrebbe derivare da un guasto del sistema di sicurezza.
• F (Frequency): Frequenza o esposizione al pericolo.
• P (Possibility): Possibilità di evitare il pericolo o ridurre il danno.
• Utilizzando questi parametri, si determina il livello di prestazione richiesto per la funzione di sicurezza, secondo le tabelle della norma EN ISO 13849-1.

3. Valutazione del Sistema di Controllo

• Architettura del sistema: La configurazione del sistema di controllo, che può includere ridondanza, rilevamento di guasti e altre caratteristiche, è valutata per determinare il PL che il sistema può effettivamente raggiungere.
• Affidabilità dei componenti: Si valutano i singoli componenti del sistema di controllo in termini di affidabilità e durata. Componenti con alta affidabilità contribuiscono a un PL più elevato.

4. Calcolo del PL

• MTTFd (Mean Time to Dangerous Failure): È uno dei parametri chiave nel calcolo del PL, rappresentando il tempo medio al guasto pericoloso. Un MTTFd più elevato contribuisce a un PL superiore.
• DC (Diagnostic Coverage): Percentuale di guasti rilevati e gestiti dal sistema di sicurezza. Un DC elevato migliora il PL.
• CCF (Common Cause Failure): Valutazione del rischio di guasti dovuti a cause comuni, che possono ridurre l'efficacia della ridondanza nel sistema.

5. Validazione e Verifica

• Verifica del PL raggiunto: Una volta calcolato, il PL deve essere verificato e validato rispetto al PL richiesto. Questo processo include simulazioni, test funzionali e analisi FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) per assicurare che il sistema di sicurezza operi come previsto.
  

Importanza del Calcolo PL nella Direttiva Macchine

1. Sicurezza Funzionale: Il calcolo del PL è essenziale per garantire che i sistemi di controllo delle macchine possano prevenire guasti pericolosi e ridurre i rischi per gli operatori. Un sistema che non raggiunge il PL richiesto potrebbe non essere sufficientemente affidabile, esponendo gli utenti a rischi inaccettabili.

2. Conformità Normativa: La Direttiva Macchine 2006/42/CE richiede che le macchine siano progettate e costruite in modo sicuro. Il calcolo e la verifica del PL sono fondamentali per dimostrare che i sistemi di sicurezza soddisfano i requisiti della direttiva e delle norme armonizzate correlate, come la EN ISO 13849-1.

3. Protezione Legale: Una corretta documentazione e validazione del PL protegge i produttori da eventuali responsabilità legali in caso di guasto o incidente, dimostrando che tutte le misure di sicurezza necessarie sono state adottate e verificate.