Performance Level
EN ISO 13849-1 : 5 niveaux, PL a à PL e, définis par la probabilité de défaillance dangereuse par heure (PFHd).
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PL SIL B→4 SW
Un besoin d'étude
EN ISO 13849-1 · EN IEC 62061 · SISTEMA
Sécurité fonctionnelle des machines : calcul PL ISO 13849‑1, étude SISTEMA et validation des circuits de sécurité
Arrêts d'urgence, interverrouillages, barrières immatérielles, automates de sécurité : de la détermination du PLr au rapport SISTEMA et à la validation EN ISO 13849-2, intégrés à votre dossier technique.
- Niveau requis
- PLr a à e · SIL 1 à 3
- Architecture
- Catégories B à 4
- Calcul
- Rapport SISTEMA
- Validation
- EN ISO 13849-2
En bref
La sécurité fonctionnelle des machines garantit que les circuits de commande relatifs à la sécurité (arrêts d'urgence, interverrouillages, barrières immatérielles, automates Safety) atteignent la fiabilité requise face aux défaillances. ASI Industrie détermine le niveau de performance requis (PLr selon EN ISO 13849-1 ou SIL selon EN IEC 62061), conçoit l'architecture (catégories B à 4), réalise les calculs sous logiciel SISTEMA et valide les fonctions selon l'EN ISO 13849-2. Au-delà des calculs, ASI Industrie conçoit et intègre les fonctions de sécurité sur la machine, puis les valide sur site.
01Deux normes, un objectif
PL ou SIL : la fiabilité des fonctions de sécurité
L'analyse de risques ISO 12100 décide quelle fonction de sécurité est nécessaire ; l'EN ISO 13849-1 ou l'EN IEC 62061 démontrent qu'elle est assez fiable.
Safety Integrity Level
EN IEC 62061 : 3 niveaux, SIL 1 à SIL 3. Depuis 2021, la norme couvre toutes les technologies, pas seulement l'électronique programmable.
Catégories d'architecture
B, 1, 2, 3, 4 : de l'architecture simple à la redondance avec surveillance. Le choix découle du PLr.
Logiciel SISTEMA
Outil gratuit de l'IFA : modélisation de l'architecture et calcul du PL atteint, rapport intégrable au dossier technique.
02Notre méthode
Détermination du niveau de performance PLr, calcul et validation en 4 étapes
- 1
Identifier les fonctions de sécurité
À partir de l'analyse ISO 12100 : chaque risque traité par la commande donne une fonction de sécurité nommée et spécifiée.
- 2
Déterminer le PLr
Graphe de risque de l'EN ISO 13849-1 : gravité S, fréquence F, possibilité d'évitement P.
- 3
Concevoir et calculer
Architecture (catégorie), MTTFd, DC et CCF de chaque composant, modélisés dans SISTEMA : PL atteint ≥ PLr.
- 4
Valider et documenter
Validation selon l'EN ISO 13849-2 (analyse, essais, injection de défauts), puis rapport intégré au dossier technique.
03Outil interactif
Calcul PL ISO 13849-1 : estimez le PL atteint par votre architecture
Vous connaissez déjà votre PLr ? Vérifiez si l'architecture envisagée l'atteint. Pour déterminer le PLr, utilisez le calculateur de PLr de notre page analyse de risque.
Diagnostic
Votre architecture atteint-elle le PL visé ?
Trois paramètres de l'EN ISO 13849-1 suffisent à estimer le PL atteint par une fonction de sécurité : la catégorie, la couverture de diagnostic (DC) et la fiabilité des composants (MTTFd).
Catégorie d'architecture
B et 1 : un seul canal sans test. 2 : un canal testé. 3 et 4 : deux canaux redondants.
Couverture de diagnostic moyenne (DCavg)
Faible : 60 à 90 % des défaillances détectées. Moyenne : 90 à 99 %.
MTTFd de chaque canal
Temps moyen avant défaillance dangereuse. Bas : 3 à 10 ans. Moyen : 10 à 30 ans. Élevé : 30 à 100 ans.
Répondez aux questions : le verdict s'affiche ici.
Non conforme
Catégorie 1 non atteinte
La catégorie 1 exige des composants éprouvés avec un MTTFd élevé. Avec un MTTFd bas ou moyen, l'architecture relève de la catégorie B.
- Choisir des composants éprouvés à MTTFd élevé.
- Ou passer à une architecture testée (catégorie 2) ou redondante (3).
Non conforme
Catégorie 4 non atteinte
La catégorie 4 exige un MTTFd élevé sur chaque canal et une couverture de diagnostic élevée (DC ≥ 99 %).
- Remplacer les composants à MTTFd insuffisant.
- Renforcer la surveillance des défaillances.
PL e
PL e atteint
Architecture redondante, MTTFd élevé et diagnostic élevé : niveau de performance maximal.
- Comparer au PLr déterminé par l'analyse de risques : le PL atteint doit être supérieur ou égal.
- Vérifier les défaillances de cause commune (CCF, 65 points minimum en catégories 2, 3 et 4).
- Modéliser et documenter la fonction dans SISTEMA, puis la valider selon l'EN ISO 13849-2.
PL d
PL d atteint
Le niveau couramment exigé pour les protecteurs mobiles et les barrières immatérielles des machines automatisées.
- Comparer au PLr déterminé par l'analyse de risques : le PL atteint doit être supérieur ou égal.
- Vérifier les défaillances de cause commune (CCF, 65 points minimum en catégories 2, 3 et 4).
- Modéliser et documenter la fonction dans SISTEMA, puis la valider selon l'EN ISO 13849-2.
PL c
PL c atteint
Suffisant pour un PLr c ; insuffisant pour les fonctions qui exigent un PL d ou e.
- Comparer au PLr déterminé par l'analyse de risques : le PL atteint doit être supérieur ou égal.
- Vérifier les défaillances de cause commune (CCF, 65 points minimum en catégories 2, 3 et 4).
- Modéliser et documenter la fonction dans SISTEMA, puis la valider selon l'EN ISO 13849-2.
PL b
PL b atteint
Réservé aux risques faibles à modérés. Avec des composants éprouvés à MTTFd élevé, une architecture simple peut viser la catégorie 1 (PL c).
- Comparer au PLr déterminé par l'analyse de risques : le PL atteint doit être supérieur ou égal.
- Vérifier les défaillances de cause commune (CCF, 65 points minimum en catégories 2, 3 et 4).
- Modéliser et documenter la fonction dans SISTEMA, puis la valider selon l'EN ISO 13849-2.
PL a
PL a seulement
Fiabilité minimale : ne convient qu'aux risques légers et réversibles.
- Comparer au PLr déterminé par l'analyse de risques : le PL atteint doit être supérieur ou égal.
- Vérifier les défaillances de cause commune (CCF, 65 points minimum en catégories 2, 3 et 4).
- Modéliser et documenter la fonction dans SISTEMA, puis la valider selon l'EN ISO 13849-2.
Méthode simplifiée de l'EN ISO 13849-1 (tableau 7), à titre indicatif. Le calcul détaillé (PFHd, CCF, logiciel de sécurité) se fait dans SISTEMA et la fonction doit être validée selon l'EN ISO 13849-2.
04EN ISO 13849-1
Guide des niveaux PL a à PL e : seuils PFHd et équivalence SIL
| Niveau | PFHd (1/h) | SIL équivalent | Cas d'usage typique |
|---|---|---|---|
| PL a | ≥ 10⁻⁵ à < 10⁻⁴ | — | Risques légers et réversibles |
| PL b | ≥ 3 × 10⁻⁶ à < 10⁻⁵ | SIL 1 | Risques modérés, exposition limitée |
| PL c | ≥ 10⁻⁶ à < 3 × 10⁻⁶ | SIL 1 | Arrêts avec surveillance, risques intermédiaires |
| PL d | ≥ 10⁻⁷ à < 10⁻⁶ | SIL 2 | Protecteurs mobiles, barrières immatérielles |
| PL e | ≥ 10⁻⁸ à < 10⁻⁷ | SIL 3 | Presses, applications robotisées critiques |
ISO 13849 calcule, ISO 12100 décide : c'est l'analyse de risques qui fixe, pour chaque phénomène dangereux, si une fonction de sécurité par la commande est requise et quel PLr viser.
05Étude et rapport SISTEMA
Validation du circuit de sécurité selon l'EN ISO 13849-2
Un calcul ne suffit pas : il faut démontrer que la fonction réalisée fait ce qui est spécifié, y compris en cas de défaut.
- Plan de validationFonctions à valider, méthodes, critères d'acceptation.
- AnalyseSchémas, composants, défaillances de cause commune, logiciel de sécurité.
- EssaisEssais fonctionnels et injection de défauts : chaque défaut doit conduire à l'état sûr attendu.
- RapportRésultats documentés, intégrés au dossier technique.
Ce que nous remettons
- Rapport SISTEMA documentéPL atteint pour chaque fonction de sécurité, hypothèses et données des composants.
- Tableau des fonctions de sécuritéFonction, phénomène dangereux, PLr, PL atteint, composants : la traçabilité complète.
- Architecture et schémasSchémas de câblage, matériel référencé, catégorie justifiée.
- Plan et rapport de validationEssais réalisés selon l'EN ISO 13849-2, résultats et réserves éventuelles.
- Pièces pour le dossier techniquePrêtes pour l'annexe VII de la directive 2006/42/CE et l'annexe IV du règlement (UE) 2023/1230.
06Questions fréquentes
Sécurité fonctionnelle SIL / PL : vos questions
Quelle est la différence entre PL (ISO 13849-1) et SIL (IEC 62061) ?
Les deux mesurent la fiabilité d'une fonction de sécurité. L'EN ISO 13849-1 exprime le résultat en niveaux de performance PL a à e ; l'EN IEC 62061 en niveaux SIL 1 à 3. Depuis sa révision de 2021, l'IEC 62061 couvre toutes les technologies, comme l'ISO 13849-1. En pratique, PL d correspond à SIL 2 et PL e à SIL 3 en probabilité de défaillance dangereuse par heure (PFHd).
SISTEMA est-il obligatoire pour justifier un niveau PL ?
Non, ce n'est pas une obligation réglementaire, mais c'est la référence de fait pour les organismes notifiés et les auditeurs. SISTEMA, outil gratuit de l'IFA, calcule MTTFd, DC et CCF et produit un rapport documenté. Une autre méthode est possible si les calculs sont justifiés de manière équivalente.
À partir de quel niveau de risque doit-on viser PL d ou PL e ?
Le PLr découle du graphe de risque de l'EN ISO 13849-1 : une blessure grave (S2), une exposition fréquente (F2) et une faible possibilité d'évitement (P2) conduisent à PL e ; avec une seule de ces conditions plus favorable, on obtient souvent PL d. Les protecteurs mobiles et barrières des machines automatisées sont fréquemment en PL d, certaines presses et applications robotisées en PL e.
Qu'est-ce que la validation d'un circuit de sécurité (EN ISO 13849-2) ?
C'est la démonstration que la fonction de sécurité réalisée fait ce qui est spécifié et atteint le PL requis : plan de validation, analyse des schémas et des composants, essais fonctionnels et injection de défauts, vérification du logiciel de sécurité. Elle est documentée dans le dossier technique.
La sécurité fonctionnelle est-elle requise pour les machines à haut risque ?
Oui, mais pas seulement. Pour les machines de l'annexe IV de la directive (annexe I du règlement (UE) 2023/1230), elle fait partie du dossier examiné selon la procédure applicable. Pour toutes les autres machines, dès qu'une mesure de protection repose sur la commande, il faut déterminer un PLr et démontrer le PL atteint.
Faut-il refaire le calcul après le remplacement d'un composant ?
Oui si le composant de remplacement a des caractéristiques différentes (MTTFd, B10d, diagnostic) ou si la fonction de sécurité est modifiée. Un remplacement à l'identique ne remet pas en cause le calcul, mais il doit être tracé.
Que faire pour une machine ancienne sans calcul de PL ?
Une machine en service sans marquage CE doit respecter les prescriptions du Code du travail (articles R.4324-1 et suivants), qui n'imposent pas de calcul de PL. Mais dès que vous modifiez ses circuits de sécurité ou que vous la modernisez, appliquer l'EN ISO 13849-1 est le moyen reconnu de démontrer que les nouvelles fonctions sont fiables.
Parlons de vos fonctions de sécurité
Un besoin d'étude
SIL / PL ?
Nos ingénieurs pilotent la détermination du PLr, le calcul SISTEMA, la validation et la documentation, de A à Z.
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