辰竹穿梭機 | 成長路上的功能安全歷程
功能安全 辰竹穿梭機 | 成長路上的功能安全歷程 2020-04-10 辰竹穿梭機 | 成長路上的功能安全歷程 1474

概述:功能安全技術屬于“十二五”規劃的“儀表功能安全技術”是七大關鍵技術之一,及“十三五”規劃國家質量基礎重點研發計劃中:智能制造基礎標準、工業信息系統安全、戰略新興產業國際標準,2015智能制造專項,國家安全總局“機器換人計劃”等等中的關鍵技術和核心技術之一。

關鍵詞:發展、功能安全



國際 | 功能安全發展的歷程

功能安全最早起源于石油化工行業               。為了防止事故的發生,減少由此帶來的損失,保證企業的高度穩定運轉,一套能夠檢測裝置的異常動作,并對可能發生的潛在危害做出相應動作的系統是必不可少的。    

20世紀60年代開始,歐美就開始相關研究,同時隨著電子電氣技術的發展,逐步搭建安全設計和安全評估的架構。

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1996年

美國儀表協會最早制定了第一個關于過程工業安全儀表系統的標準ISA S84.01-1996。該標準對安全儀表系統應用過程中涉及到的設計、安裝、應用與維護、停用等方面做出了全面的規定。

2000年

國際電工委員會完成了功能安全評價的IEC 61508的標準,也就是我們現在功能安全技術發展的核心標準。

2003年

國際電工委員又發布了適用于石油、化工等過程行業的標準IEC 61511,隨即,美國采用IEC61511取代其原來標準成為國家標準。之后,適用于其他行業的功能安全標準也相繼出臺,例如 核工業的IEC 61513,機械工業的IEC 62061等。

2010年

IEC 61508修訂版2.0,發布實施。中國專家開始參與國際標準的修訂工作。

2016年

IEC 61511修訂版2.0,發布實施。中國專家同步參與國際標準的修訂工作。


  

中國 | 功能安全發展的歷程

我國安全系統同樣也是最早在90年代初               期應用于石油化工行業,出現以行業方面為主的標準,如               SHT 3018-2003               《石油化工安全儀表系統設計規范》。    

2003年

成立IEC 61508的國家標準轉化工作組。

2007年

1月正式實施基礎標準GB/T 20438.1~7《電氣/電子/可編程電子安全相關系統的功能安全》,同年12月正式實施過程工業領域的應用標準GB/T 21109.1~3《過程工業領域安全儀表系統的功能安全》。

2015年

再次成立標準修訂組,GB/T 20438.1~7已于 2017年12月29日 正式發布。GB/T 21109.1~3標準尚在修訂中,同時考慮在此基礎上增加應用指南。

01  
中國功能安全行業擴展情況

 

功能安全起源于石化行業,適用于過程控制領域,如化工、煉油、油氣生產等,但隨著技術的發展,對安全的重視,已不僅僅如此,在新版的IEC 61511中,其適用的范圍擴大到造紙、制藥、食品與飲料及非核能發電,還有其他電梯、機械、電力、風機、機器人等行業,也陸續在IEC 61508的基礎上,編制發布相關功能安全標準。

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功能安全在國家智能制造、國家網絡安全、工業控制安全等領域都有提及,起到信息安全與生產安全的紐帶作用 ,其重要意義也越發的體現。


智能制造方面,中國和德國在這方面達成戰略合作協議,并成立相關的中德智能制造/工業4.0標準化工作組,合作的內容包含:參考模型互認、網絡通信與邊緣計算、功能安全、信息安全、預測性維護、應用案例 幾個方面;而功能安全就是其中內容之一

02  
功能安全標準體系對比

 


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辰竹丨功能安全發展的歷程

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01  
【初探】2004年-2010年

 

上海辰竹儀表有限公司由原上海工業自動化研究所項目組轉制,于2002年4月成立,集科研院所背景以及總經理王竹平對安全技術發展的前瞻性觀念,2004年開始投入資源,組織研究功能安全標準和技術,彼時功能安全的理念和技術剛剛開始進入中國

2007年

IEC 61508的轉化國標 GB/T 20438開始正式實施。辰竹公司在研究標準基礎上開始逐步建立符合安全相關產品及防爆電氣產品的工廠質量保證能力要求的綜合管理體系。

上海工業自動化儀表研究所的SITIIAS功能安全認證研究項目的試點產品之一,就以辰竹功能安全相關程序文件進行評審和現有產品GS8000-EX隔離柵以“經使用證實”的評估方式進行研究。

2008年

上海工業自動化儀表研究所等單位策劃并組織編寫,機械工業出版社出版,劉建侯教授主編的《功能安全技術基礎》有關功能安全的書籍。其中,第8章功能安全的應用案例就是辰竹的產品,同時也是辰竹在此技術研究中的實踐的證明。

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2009年

辰竹啟動的新一代隔離柵產品研發設計計劃,是以“開發新硬件設備“的評估方式進行,從而探索全生命周期的功能安全產品研發方式,兩類評估方式的產品均于2010年取得SITTIAS功能安全認證,通過現有產品和新開發的產品試驗性評審,初步建立符合功能安全標準研發體系,并且初步實現認證。

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02  
【起步】2010年-2014年

 

為了進一步與國際技術接軌,研究國際功能安全技術研發模式,開拓國際市場。辰竹新一代GS8500-EX系列功能安全型隔離柵產品的研發計劃進一步深化,按照IEC 61508功能安全標準要求進行,并與國際權威認證機構德國萊茵TÜV合作,開展全生命周期的功能安全認證評估。

2012年

辰竹GS8500-EX系列功能安全型隔離柵STEP1項目成果于2012年3月獲得德國萊茵TÜV功能安全認證。

后續又推出更多的功能安全型產品,進一步完善公司功能安全管理體系和產品設計、認證規范。

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2014年

辰竹多次受邀參與行業性國際和國內會議,向業內人士分享安全柵的國際認證歷程、國際認證中的設計關鍵要點,以及不同標準的體系融合實施經驗。

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03  
【發展】2014年-至今

 

技術的發展是以螺旋式的方式不斷往前推進,辰竹的功能安全技術研究的歷程,從純硬件產品的SIL認證,到軟硬件結合的SIL認證,從過控安全到機械安全,再到集成驅動安全,從單一安全產品設計到安全平臺開發,認證產品越來越多,產品的開發與認證周期也越來越短。

2014年-2015年

辰竹戰略規劃將從PA領域擴展到FA領域,開拓新的市場和領域。正式立項研發機械安全技術和標準,研發安全繼電器產品。

開發成功的CZSR8000系列安全繼電器,獲德國萊茵TÜV功能安全和機械指令認證,SIL3,PLe/ Cat.4認證。

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2017年

基于各類安全技術研究及產品開發的經歷,研究滿足SIL2/SIL3的功能安全(機械安全)軟硬件平臺,研發工業設備通用功能安全控制模塊進行安全控制,為更多的中高端設備企業提供快速開發安全產品的一種方式,滿足安全標準要求,縮短投入在安全技術上的產品周期,減少成本。

辰竹推向市場的組態安全控制模塊就是基于此安全平臺進行開發的,也獲得了德國萊茵TüV SIL3,PLe/ Cat.4認證

2018年

辰竹受邀參與國家相關標準的制定,是GB/T 21109《過程工業領域安全儀表系統的功能安全》國家標準修訂工作組成員之一。

做為主起草單位之一參與編制的GB/T 38225-2019 《機械安全安全繼電器技術條件》已于2019年10月18日發布,2020年5月1日將實施。

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04  
【成果】入選推廣先進安全技術裝備目錄

 

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05  
【展望】

 

通過16年的功能安全技術的研究和產品研發,辰竹逐步建立了全生命周期的研發項目流程,至今,我們仍在孜孜不倦地探索,將相關技術、全生命周期的研發體系推廣應用到其它產品設計中,獲得更多成效。因為我們認識到,為了實現設計出更加安全可靠的產品,功能安全的各項標準其實是一種工具,它提供了經驗、方法、思路,并指導我們如何去確認。這對其他產品設計也是一種很好的把控設計質量的方法。

懷揣著理想與激情,上海辰竹將安全的眼光放得更遠,從原來的過程安全擴展到機械安全,更要擴展到機器人安全、以及各種安全技術的融合創新應用,將我們的安全產品推向各行業,持續安全理念的宣傳和推廣,為和諧安定的社會貢獻一份力量。

安全的道路,任重而道遠,我們將腳踏實地,奮勇前進!


此文為辰竹原創

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