ISO 13849-1 и IEC 62061: как выбрать стандарт функциональной безопасности для машины
Версия документа: 1.0 | Проверка фактов: август 2026 г. | Статус стандартов сверен с источниками ISO, IEC, Европейской комиссии и органов по сертификации.
Краткое резюме
- ISO 13849-1 (действующая редакция ISO 13849-1:2023, EN ISO 13849-1:2023) оценивает надёжность безопасных частей систем управления (SRP/CS) с помощью уровней производительности (PL a–e). Стандарт нейтрален к технологии: под него подпадают электрические, электронные, гидравлические, пневматические и механические системы управления.
- IEC 62061 (действующая редакция IEC 62061:2021, EN IEC 62061:2021, с поправками A1:2024 и A2:2026) оценивает системы управления, связанные с безопасностью (SCS), по уровням полноты безопасности (SIL 1–3) — это адаптация подхода IEC 61508 применительно к машинному оборудованию.
- Редакции 2023 и 2021 годов были целенаправленно согласованы между собой: оба документа теперь используют одинаковые целевые значения PFHD, сопоставимые архитектуры и гармонизированные требования к программному обеспечению, а применение компонентов, разработанных по одному из стандартов, в проектах по другому прямо допускается.
- Соответствие PL ↔ SIL (справочное): PL b/c ≈ SIL CL 1, PL d ≈ SIL CL 2, PL e ≈ SIL CL 3. Уровню PL a эквивалента SIL не существует.
- Главный вывод для производителей машин: если стандарт типа C либо техническое задание заказчика предписывает конкретный путь, следует идти по нему. В остальных случаях для электромеханических, пневматических и гидравлических цепей безопасности выбирают ISO 13849-1, а для программируемых электронных систем со сложным ПО — IEC 62061. При этом одна и та же конструкция, как правило, может быть задокументирована по обоим стандартам.
1. Что представляет собой каждый из стандартов
| ISO 13849-1:2023 | IEC 62061:2021 | |
|---|---|---|
| Полное наименование | Безопасность машин — Безопасные части систем управления — Часть 1: Общие принципы проектирования | Безопасность машин — Функциональная безопасность систем управления, связанных с безопасностью |
| Орган, принявший стандарт | ISO (TC 199) / CEN (TC 114) | IEC (TC 44) / CENELEC |
| Шкала уровней | Уровень производительности PL a → e | Уровень полноты безопасности SIL 1 → 3 (SIL 4 для машин не применяется) |
| Область применения | Безопасные части систем управления (SRP/CS) любой технологии | Системы управления, связанные с безопасностью (SCS), любой технологии (с 2021 г.; ранее — только электрические) |
| Режимы работы | Только режим высокой частоты запросов либо непрерывный режим | Только режим высокой частоты запросов либо непрерывный режим |
| Применения с низкой частотой запросов | Вне области применения → следует применять серию IEC 61508 | Вне области применения → следует применять серию IEC 61508 |
| Сопутствующий стандарт | ISO 13849-2 (валидация); Приложение N ISO 13849-1:2023 — программное обеспечение | Основан на IEC 61508; верификация и валидация предусмотрены самим стандартом |
| Гармонизация в ЕС | EN ISO 13849-1:2023, опубликован в OJEU в обеспечение Директивы по машинному оборудованию (май 2024 г.), переходный период до 15 мая 2027 г. | EN IEC 62061:2021, опубликован в OJEU в обеспечение Директивы по машинному оборудованию (апрель 2022 г., CID 2022/621) |
Историческая справка. Редакция IEC 62061 2005 г. охватывала только электрические, электронные и программируемые электронные системы (SRECS), а ISO 13849-1 традиционно распространялся на всё остальное. В редакции 2021 г. этот технологический барьер был снят, поэтому области применения двух стандартов сегодня практически полностью совпадают. Проект их объединения (ISO 17305) был закрыт, вместо этого профильные комитеты провели поглавное согласование обоих документов.
2. Две системы уровней: PL и SIL
Оба стандарта, по сути, количественно выражают одну и ту же величину: среднюю частоту опасных отказов в час (PFHD), которую допускает функция безопасности. Целевые диапазоны PFHD в обоих документах идентичны.
2.1 Таблица соответствия PL ↔ SIL ↔ PFHD
| Уровень производительности (ISO 13849-1) | Диапазон PFHD (1/ч) | Эквивалентный SIL (IEC 62061 / IEC 61508) |
|---|---|---|
| a | ≥ 10⁻⁵ до < 10⁻⁴ | — (эквивалента SIL нет) |
| b | ≥ 3×10⁻⁶ до < 10⁻⁵ | SIL CL 1 (верхняя часть диапазона) |
| c | ≥ 10⁻⁶ до < 3×10⁻⁶ | SIL CL 1 |
| d | ≥ 10⁻⁷ до < 10⁻⁶ | SIL CL 2 |
| e | ≥ 10⁻⁸ до < 10⁻⁷ | SIL CL 3 |
Диапазоны SIL по IEC 61508: SIL 1 — от ≥ 10⁻⁶ до < 10⁻⁵; SIL 2 — от ≥ 10⁻⁷ до < 10⁻⁶; SIL 3 — от ≥ 10⁻⁸ до < 10⁻⁷ (1/ч). Соответствие PL–SIL носит справочный характер и не является правилом взаимной замены: PL — это диапазон характеристик, SIL — предельный уровень полноты безопасности. Смешивать методы подтверждения в рамках одного проекта не допускается.
2.2 Каким образом каждый стандарт достигает целевого уровня
| Элемент проектирования | ISO 13849-1:2023 | IEC 62061:2021 |
|---|---|---|
| Структурный элемент | Категории B, 1, 2, 3, 4 (классы поведенческой архитектуры) | Архитектуры подсистем: базовая, одноканальная с диагностикой, двухканальная |
| Количественные исходные данные | MTTFD канала (низкое 3–10 лет / среднее 10–30 лет / высокое 30–100 лет), диагностический охват DC (отсутствует <60% / низкий 60–90% / средний 90–99% / высокий ≥99%), балльная оценка CCF (≥ 65 баллов из 100) | PFHD по подсистемам, архитектурные ограничения на основе DC (пришли на смену таблицам SFF/HFT, унаследованным от IEC 61508), меры по CCF |
| Выходная величина | Достигнутый уровень производительности PL | Достигнутый уровень SIL (в редакции 2021 г. термин «предельный уровень SIL / SIL CL» заменён на «максимальный SIL» подсистемы) |
| Требования к программному обеспечению | Раздел 7 (варианты применения: требования безопасности к ПО, параметризация, верификация) | Раздел 8 (варианты применения, независимость верификации ПО) |
| Валидация | Валидация на основе ISO 13849-2 (включена в редакцию 2023 г. как раздел 10) | Валидация предусмотрена самим стандартом; определены степени независимости |
| Типовые расчётные средства | SISTEMA (IFA, бесплатно), PAScal, SafetyEvaluator | PAScal, таблицы подтверждения SIL, данные поставщиков по PFHD |
Соответствие категорий и архитектур (справочное):
| Категория по ISO 13849-1 | Приблизительная архитектура по IEC 62061:2021 | Ключевое поведение |
|---|---|---|
| B | Базовая | Один канал, диагностика отсутствует, качество компонентов любое |
| 1 | Базовая (апробированные компоненты и принципы) | Один канал, апробированные компоненты |
| 2 | Одноканальная с диагностикой | Функция периодического контроля выявляет неисправности |
| 3 | Двухканальная | Резервированные каналы, обнаружение отказов, DC низкий–средний |
| 4 | Двухканальная | Резервированные каналы, высокий DC, учитывается накопление отказов |
3. Оценка риска: как определяется требуемый уровень
Оба стандарта исходят из оценки риска, выполненной по EN ISO 12100 (процесс снижения риска: анализ риска → оценивание риска → снижение риска). Различие заключается в наборе параметров, по которому выводится требуемый уровень.
| Этап | ISO 13849-1 | IEC 62061:2021 |
|---|---|---|
| Отправная точка | Оценка риска по EN ISO 12100 | Оценка риска по EN ISO 12100 |
| Параметры | Граф риска: S — тяжесть ущерба (S1 лёгкая / S2 серьёзная), F — частота и продолжительность воздействия (F1 редко / F2 часто), P — возможность предотвращения (P1 возможна / P2 практически невозможна) | Se — тяжесть ущерба (1–4), Fr — частота и продолжительность воздействия (1–5), Pr — вероятность возникновения опасного события (1–5), Av — возможность предотвращения или ограничения ущерба (1–5) |
| Результат | Требуемый уровень производительности PLr (a–e) | Требуемый уровень SIL (1–3) по таблице назначения стандарта |
| Характер метода | Качественный граф → количественное подтверждение | Полу-количественная классификация параметров + количественное подтверждение |
| Акцент в документации | Спецификация требований безопасности; результат графа риска | Спецификация требований безопасности (SRS) обязательна (отдельное требование стандарта) |
4. Сильные стороны и ограничения
| Аспект | ISO 13849-1 | IEC 62061 |
|---|---|---|
| Охват технологий | Отличный — реально охватывает пневматику, гидравлику, механику и электрику | Хороший — с 2021 г. все технологии, однако по происхождению и по составу данных экосистема ориентирована на электрику и электронику |
| Порог освоения | Ниже; логика PL и средство SISTEMA широко преподаются | Выше; концепции SIL и SRS предполагают знакомство с IEC 61508 |
| Простые электромеханические цепи (реле безопасности, контакторы) | Оптимальный выбор | Применим, но избыточно сложен |
| Сложные программируемые системы (ПЛК безопасности, безопасные приводы, сети) | Применим (кат. 2/3/4 + требования к ПО) | Оптимальный выбор — стандарт для этого и создан |
| Межотраслевое признание | Очень высокое (особенно в Европе, в станкостроении, упаковке, робототехнике) | Очень высокое там, где принята культура IEC 61508 (приводы, процессные производства, полупроводники) |
| Экосистема | Данные MTTFD/DC по компонентам повсеместны; бесплатное средство SISTEMA | Данные поставщиков по PFHD для подсистем; PAScal и аналогичные средства |
| Проработка программного обеспечения | На основе вариантов применения (2023) | На основе вариантов применения, требуется независимость верификации (2021) |
| Слабая сторона | Требования к ПО и к систематической целостности сформулированы менее явно, чем в логике IEC 61508 | Исторически избыточен для простых цепей; объём документации больше |
5. Типовые применения и предпочтения отраслей
| Применение / отрасль | Распространённый путь | Причина |
|---|---|---|
| Реле безопасности, цепи на контакторах, прессы, гильотинные ножницы | ISO 13849-1 | Электромеханические SRP/CS; концепция кат. 1–4 подходит идеально |
| Упаковочное оборудование, линии пищевой промышленности и производства напитков | ISO 13849-1 (часто предписывается стандартами типа C) | Простые и средние по сложности функции безопасности, типичны PL c/d |
| Станки, обрабатывающие центры | ISO 13849-1 (например, PL d / кат. 3 по многим стандартам типа C) | Предписание стандартов типа C |
| Промышленные роботы и AGV | ISO 13849-1 (например, PL d / кат. 3, на которые ссылаются ISO 10218-1:2011 и ISO 3691-4) | Устоявшаяся практика; новые редакции всё чаще допускают любой из двух путей |
| Безопасные приводы / регулируемые электроприводы (STO, SLS, SS1…) | IEC 62061 / семейство IEC 61508 | IEC 61800-5-2 публикует функции безопасности с уровнями SIL |
| Программируемые контроллеры безопасности, сети безопасности (PROFIsafe, CIP Safety, FSoE) | IEC 62061 | Данные SIL/PFHD публикуются по каждой подсистеме; требуется глубокая проработка ПО |
| Световые завесы безопасности / ESPE (EN/IEC 61496) | Оба — в технических описаниях заявляется тип 4 → PL e, кат. 4, SIL 3 | Двойные заявляемые характеристики — норма рынка (см. раздел 7) |
| Полупроводниковое и фармацевтическое оборудование | IEC 62061 | Инженерная культура и требования заказчиков |
В первую очередь следует проверять применимый стандарт типа C: многие стандарты на конкретную продукцию предписывают, какой путь функциональной безопасности выбрать и на каком уровне. Если стандарт типа C об этом умалчивает, допустим любой из двух стандартов типа B.
6. Рекомендации по выбору и стратегия двойного соответствия
Какой стандарт следует применять?
ISO 13849-1 выбирают, когда… - функции безопасности реализованы на реле, контакторах, пневматических или гидравлических распределителях либо на простой электронике; - стандарт типа C или техническое задание заказчика ссылается на PL и категорию; - команда только начинает работать с функциональной безопасностью — путь PL проще для входа; - требуются бесплатные расчётные средства (SISTEMA) и обширные данные MTTFD/DC по компонентам.
IEC 62061 выбирают, когда… - функция безопасности выполняется программируемыми электронными системами (ПЛК безопасности, приводы, сети) с существенной долей программного обеспечения; - цепочка поставок публикует данные SIL/PFHD (приводы, контроллеры безопасности); - заказчики или интеграторы требуют подхода в логике IEC 61508, документации SRS и независимости верификации; - работа ведётся в отраслях, где общепринята терминология SIL.
Оба стандарта, одна конструкция (двойное соответствие) — рекомендуемая практика: 1. Выполнить одну оценку риска по EN ISO 12100 и вывести оба показателя — PLr и SIL; справочная таблица соответствия делает эту задачу несложной. 2. Однократно составить спецификацию требований безопасности (SRS) — сегодня оба стандарта фактически требуют её наличия. 3. Выбрать подсистемы, опубликованные данные по которым охватывают обе системы уровней; большинство компонентов безопасности имеют двойные заявляемые характеристики. 4. Рассчитать бюджет PFHD однократно — эта величина общая для обоих стандартов. 5. Заявлять в технических описаниях и декларациях о соответствии двойные характеристики вида «PL e, категория 4, SIL CL 3» — именно так ведущие поставщики датчиков безопасности представляют продукцию типа 4. 6. Провести валидацию по требованиям ISO 13849-2 (теперь они включены в раздел 10 стандарта ISO 13849-1:2023) и по положениям о валидации IEC 62061; техническое досье вести единое для обоих стандартов.
7. Что это означает для световых завес безопасности (ESPE)
Электрочувствительные защитные устройства (световые завесы, световые решётки, сканеры зон) проектируются по EN/IEC 61496 (часть 1 — общие требования, часть 2 — AOPD, часть 3 — AOPDDR), а по функциональной безопасности классифицируются следующим образом:
| Тип ESPE (EN/IEC 61496) | Применимо в применениях до |
|---|---|
| Тип 2 | PL c (ISO 13849-1) / SIL 1 (IEC 62061) |
| Тип 3 (введён в 4-м издании 2020 г.) | PL d / SIL 2 |
| Тип 4 | PL e (категория 4) / SIL 3 |
Два практических вывода для закупщиков: 1. «Тип 4» — высший класс ESPE. Он соответствует максимальным уровням PL/SIL, которые может заявлять машина, и подходит для опасностей, способных причинить тяжёлые травмы (PL e / SIL 3). 2. Проверка типа имеет значение. Поскольку EN/IEC 61496 не является гармонизированным стандартом в рамках Директивы и Регламента ЕС о машинном оборудовании, автоматической презумпции соответствия не возникает — сложившейся рыночной практикой стала независимая проверка типа в признанном органе (например, TÜV, DEKRA, SGS). Датчик безопасности DADISICK типа 4 прошёл проверку типа и имеет двойные заявляемые характеристики PL e / SIL 3, поэтому интеграторы могут опираться на приведённые значения, не выводя их заново.
8. Статус редакций и гармонизации — таблицу следует актуализировать
| Стандарт | Редакция | Версия EN | Гармонизация в OJEU (Директива по машинному оборудованию) | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| ISO 13849-1 | 4-е изд., 2023-04 | EN ISO 13849-1:2023 (2023-11) | Опубликован в мае 2024 г.; заменяет EN ISO 13849-1:2015; переходный период до 15 мая 2027 г. | Редакция 2023 г. структурно переработана; новые приложения по программному обеспечению, помехоустойчивости и SRS |
| ISO 13849-2 | Валидация | Пересмотр в работе (EN ISO 13849-2:20xx) | — | Ожидается новая редакция, согласованная с ISO 13849-1:2023 |
| IEC 62061 | 2-е изд., 2021-03 | EN IEC 62061:2021 (2022-01) | Опубликован в апреле 2022 г. (CID 2022/621); презумпция соответствия по EN 62061:2005 прекращена 11 октября 2023 г. | Поправки: IEC 62061:2021/AMD1:2024 (EN A1:2024), AMD2:2026 (EN A2:2026) |
| EN ISO 12100 | 2010 | EN ISO 12100:2010 | Опубликован | Оценка риска и снижение риска (стандарт типа A) |
Контрольные сроки регулирования (ЕС): - До 19 января 2027 г. действует Директива по машинному оборудованию 2006/42/EC; декларация о соответствии может ссылаться одновременно на Директиву и на Регламент, если обеспечено соответствие обоим документам. - С 20 января 2027 г. применяется исключительно Регламент ЕС о машинном оборудовании (ЕС) 2023/1230 (переходного периода нет). Ожидается, что гармонизированные стандарты в обеспечение Регламента будут перенесены с небольшими корректировками — применять EN ISO 13849-1:2023 и EN IEC 62061:2021 следует уже сегодня, чтобы быть готовыми к новым требованиям. - Регламент добавляет: требования к программному обеспечению и кибербезопасности функций безопасности, более строгую оценку соответствия для машин повышенного риска, новые обязанности хозяйствующих субъектов (импортёров и дистрибьюторов), а также техническую документацию в электронной форме.
9. Литература и источники
- ISO 13849-1:2023, Безопасность машин — Безопасные части систем управления — Часть 1: Общие принципы проектирования (ISO; 4-е издание, 2023 г.).
- ISO 13849-2:2012, … Часть 2: Валидация (ISO).
- IEC 62061:2021 + AMD1:2024 + AMD2:2026, Безопасность машин — Функциональная безопасность систем управления, связанных с безопасностью (IEC; 2-е издание, 2021 г.).
- IEC 61508 (все части), Функциональная безопасность электрических, электронных и программируемых электронных систем, связанных с безопасностью (IEC).
- EN ISO 12100:2010, Безопасность машин — Общие принципы проектирования — Оценка риска и снижение риска.
- Серия EN/IEC 61496 (части 1, 2, 3), Безопасность машин — Электрочувствительные защитные устройства (IEC 61496-1:2020, 4-е изд.).
- Регламент (ЕС) 2023/1230 о машинном оборудовании, OJ L 165, 29 июня 2023 г. (EUR-Lex) — применяется с 20 января 2027 г.
- Европейская комиссия: страница сектора машиностроения и база данных гармонизированных стандартов (single-market-economy.ec.europa.eu).
- Платформа онлайн-просмотра стандартов ISO (iso.org/obp) — проверка редакций и статуса.
- Pilz, справочные материалы по EN/IEC 61496 и IEC 62061 (pilz.com) — таблицы PFHD/SIL и статус гармонизации.
- DGUV Test, руководство по оценке соответствия согласно Регламенту ЕС о машинном оборудовании (dguv.de).
Контроль документа: редакции стандартов и статус публикации в OJEU следует проверять не реже одного раза в год, а также перед выпуском обновлений. Последняя проверка: 2026-08.
