数字化车间功能安全要求GBT41257-2022.pdf

1、犐 犆犛 犆犆犛犖 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准犌犅犜 数字化车间功能安全要求犉 狌 狀 犮 狋 犻 狅 狀 犪 犾狊 犪 犳 犲 狋 狔狉 犲 狇 狌 犻 狉 犲犿犲 狀 狋 狊犳 狅 狉犱 犻 犵 犻 狋 犪 犾犳 犪 犮 狋 狅 狉 狔 发布 实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布目次前言引言范围规范性引用文件术语、定义和缩略语 术语和定义 缩略语安全生命周期数字化车间的功能安全管理 组织人员和资源 执行和监督 数字化车间的功能安全管理数字化车间危险与风险分析 生产制造过程及设备 控制层和执行层数字化车间保护层评估 数字化车间

2、保护层 制造过程和设备的保护层评估 控制层和执行层的保护层评估安全相关系统要求 安全功能要求 安全完整性要求 独立性要求 故障响应要求 其他要求功能安全管理信息系统要求 一般要求 功能要求 数据要求 功能安全集成要求 一般要求 人机接口要求 现场设备通信接口要求 网络通信接口要求 附录（资料性）数字化车间危险与风险分析方法和步骤 犌犅犜 进行危险与风险分析所需的信息 数字化车间危险与风险分析的步骤 数字化车间的危险识别 数字化车间的风险评估 数字化车间的风险评定 附录（资料性）安全完整性等级（）与性能等级（）之间的关系 安全完整性等级 性能等级 和 之间的关系 参考文献 犌犅犜 前言本文件按照

3、 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（）归口。本文件起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、中国石油集团安全环保技术研究院有限公司、浙江中控技术股份有限公司、北京和利时系统工程有限公司、国能智深控制技术有限公司、深圳市标利科技开发有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、上海工业自动化仪表研究院有限公司、上海自动化仪表有限公司、中石化广州工程有限公司、长沙有色冶金设计研究院有限公司、北京市劳动保护科学研究所。本

4、文件主要起草人：孟邹清、史学玲、郭苗、魏振强、裘坤、王志平、熊文泽、朱杰、刘盈、田雨聪、文科武、徐皑冬、周有铮、杨明、王敏良、马百旺、闫炳均、靳江红、李佳、彭小波、马欣欣、冯健、陈汝、牛海明、鄢锋、杨静雅、谢亚莲、陆妹、张亚彬、张雪、姜瑞景。犌犅犜 引言数字化车间是智能制造的核心单元，涉及领域广泛，类型复杂多样。智能化技术在给制造业带来难得发展机遇的同时，也使制造业面临着安全方面的挑战。数字化车间中存在多种风险，面临多种安全问题，如：数字化制造设备的运行失效（包括控制功能失效、安全功能失效），可能会导致制造系统的功能失控、产品质量下降等，从而对周围的人员、资产或环境造成危害，带来巨大的经济损失

5、，造成声誉方面的影响。中国制造 纲要明确提出要建立智能制造安全保障系统。为了降低数字化车间中的风险，保障数字化车间的安全运行，需采用功能安全的技术手段，通过危险与风险分析、保护层评估，明确数字化车间的功能安全要求，在数字化车间中设置保护层（如：安全相关系统、物理保护系统等），建立功能安全管理系统，全方位多角度保障数字化车间的功能安全。依据 数字化车间通用技术要求，数字化车间重点涵盖产品生产制造过程，其体系结构分为基础层和执行层。因此，本文件中数字化车间的功能安全要求也将限定在基础层和执行层的范围内。数字化车间的功能安全，主要考虑以下三个方面。一是针对数字化车间中已识别的危险及风险分析结果，结合

6、行业或企业自身的可容忍风险，进行保护层评估，确定各类保护措施的必要性以及所需的安全保护功能。在数字化车间的基础层中设置适当保护层（如：安全相关系统、物理保护系统等），用以降低数字化车间生产过程中可能带来的对资产、人员、环境产生的风险。尤其针对数字化车间自身特点，重点关注车间的制造设备或装置在互相联通后带来的新的风险，以及由于数字化、网络化、智能化的升级促成实现的安全保护新模式。二是在数字化车间的执行层中建立一个功能安全管理信息系统，对数字化车间的安全风险、保护层、安全相关系统以及其他功能安全相关活动进行数据采集分析、可视化管理、动态管控。三是构建一个功能安全信息物理系统，通过安全相关系统、其他风险减低措施和功能安全管理信息系统等的有机融合与深度协作，实现数字化车间功能安全的实时感知、动态控制和信息服务。功能安全信息物理系统，包括：基础层的安全相关系统（包含安全检测、控制和执行）、其他风险减低措施及其检测单元、安全服务器、安全接口和通信；执行层的功能安全管理信息系统及其安全数据、服务等。数字化车间功能安全的示意图，如图所示。犌犅犜 图数字化车间功能安全示意图数字化车间功能安全相关活动的过