ICS25040

CCSN.10

中華人民共和國國家標準

GB/T41257—2022

數字化車間功能安全要求

Functionalsafetyrequirementsfordigitalfactory

2022-03-09發布2022-10-01實施

國家市場監督管理總局發布

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

規范性引用文件

2…………………………1

術語定義和縮略語

3、………………………1

術語和定義

3.1…………………………1

縮略語

3.2………………2

安全生命周期

4……………2

數字化車間的功能安全管理

5……………3

組織人員和資源

5.1……………………3

執行和監督

5.2…………………………3

數字化車間的功能安全管理

5.3………………………3

數字化車間危險與風險分析

6……………3

生產制造過程及設備

6.1………………3

控制層和執行層

6.2……………………4

數字化車間保護層評估

7…………………5

數字化車間保護層

7.1…………………5

制造過程和設備的保護層評估

7.2……………………5

控制層和執行層的保護層評估

7.3……………………5

安全相關系統要求

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

故障響應要求

8.4………………………8

其他要求

8.5……………8

功能安全管理信息系統要求

9……………8

一般要求

9.1……………8

功能要求

9.2……………8

數據要求

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

現場設備通信接口要求

10.3…………11

網絡通信接口要求

10.4………………11

附錄資料性數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

數字化車間危險與風險分析的步驟

A.2……………12

數字化車間的危險識別

A.3…………13

數字化車間的風險評估

A.4…………14

數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構和起草規則的規定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利本文件的發布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國機械工業聯合會提出

。

本文件由全國工業過程測量控制和自動化標準化技術委員會歸口

(SAC/TC124)。

本文件起草單位機械工業儀器儀表綜合技術經濟研究所中國石油集團安全環保技術研究院有限

:、

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

、、、、

標利科技開發有限公司中國科學院沈陽自動化研究所上海工業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

數字化車間是智能制造的核心單元涉及領域廣泛類型復雜多樣智能化技術在給制造業帶來難

,,。

得發展機遇的同時也使制造業面臨著安全方面的挑戰數字化車間中存在多種風險面臨多種安全問

,。,

題如數字化制造設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的功能失

,:(、),

控產品質量下降等從而對周圍的人員資產或環境造成危害帶來巨大的經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為了降低數字化車間中的風險保

《2025》。,

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

,,、,

車間的功能安全要求在數字化車間中設置保護層如安全相關系統物理保護系統等建立功能安全

,(:、),

管理系統全方位多角度保障數字化車間的功能安全

,。

依據數字化車間通用技術要求數字化車間重點涵蓋產品生產制造過程

GB/T37393—2019《》,,

其體系結構分為基礎層和執行層因此本文件中數字化車間的功能安全要求也將限定在基礎層和執

。,

行層的范圍內

。

數字化車間的功能安全主要考慮以下三個方面

,。

一是針對數字化車間中已識別的危險及風險分析結果結合行業或企業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字化車間的基礎層中設置適當

,。

保護層如安全相關系統物理保護系統等用以降低數字化車間生產過程中可能帶來的對資產人

(:、),、

員環境產生的風險尤其針對數字化車間自身特點重點關注車間的制造設備或裝置在互相聯通后帶

、。,

來的新的風險以及由于數字化網絡化智能化的升級促成實現的安全保護新模式

,、、。

二是在數字化車間的執行層中建立一個功能安全管理信息系統對數字化車間的安全風險保護

,、

層安全相關系統以及其他功能安全相關活動進行數據采集分析可視化管理動態管控

、、、。

三是構建一個功能安全信息物理系統通過安全相關系統其他風險減低措施和功能安

,E/E/PE、

全管理信息系統等的有機融合與深度協作實現數字化車間功能安全的實時感知動態控制和信息

,、

服務

。

功能安全信息物理系統包括

,:

基礎層的安全相關系統包含安全檢測控制和執行其他風險減低措施及其檢測

———E/E/PE(、)、

單元安全服務器安全接口和通信

、、;

執行層的功能安全管理信息系統及其安全數據服務等

———、。

數字化車間功能安全的示意圖如圖所示

,1。

Ⅳ

GB/T41257—2022

圖1數字化車間功能安全示意圖

數字化車間功能安全相關活動的過程和結果通過采用計算機可識別的形式采集存儲調用處理

,、、、

和展示以實現完整記錄保存以及可追溯適應數字化車間建設需要

,、,。

Ⅴ

GB/T41257—2022

數字化車間功能安全要求

1范圍

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

、、、

間保護層評估安全相關系統要求功能安全管理信息系統要求功能安全集成要求等內容

、、、。

本文件適用于指導數字化車間的新建和改擴建

。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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系統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系統的功能安全第部分電氣∕電子∕可編

GB/T20438.2//2:

程電子安全相關系統的要求

電氣電子可編程電子安全相關系統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系統的功能安全第部分定義和縮略語

GB/T20438.4//4:

數字化車間通用技術要求

GB/T37393—2019

數字化車間