ISO 13849 est la norme internationale pour la conception des parties relatives à la sécurité des systèmes de commande (SRP/CS) pour les machines. Elle définit le cadre Performance Level (PL a-e), alternative à l'approche SIL de IEC 62061 pour le secteur des machines.
ISO 13849-1 Définit la méthode de détermination du PL (risk graph), les architectures Catégorie 1-4, la quantification MTTFD et DCavg, le score de défaillance de cause commune CCF. L'Annexe A est le fameux risk graph. L'Annexe K (informative) mappe PL ↔ SIL.
ISO 13849-2 Processus de validation : plans de test, listes de défauts par technologie (électrique, électronique, programmable, pneumatique/hydraulique, mécanique), vérification des exclusions de défauts.
(SRP/CS) (PL) (Cat) (PLr) (MTTFD) (DCavg) (CCF) Si IEC 61508 est le grand-père et IEC 61511 l’adaptation industrie de procédé, ISO 13849 est le cousin machines — même famille, philosophie différente.
Dans les machines (robots de soudage, lignes de conditionnement, machines-outils, presses), les fonctions de sécurité typiquement :
ISO 13849 a choisi d’exprimer l’intégrité comme Performance Level (PL a-e) plutôt que réutiliser SIL 1-4 d’IEC 61508. La métrique est PFHD uniquement (Probability of dangerous Failure per Hour) — pas d’équivalent PFDavg low-demand. C’est parce que les fonctions de sécurité machines sont typiquement demandées en continu ou à haut taux.
Sévérité
S1 (légère) ─── PL a
S2 (grave)
│
┌────────┴───────┐
F1 (rare) F2 (fréquent)
│ │
P1 : évitable P1 : évitable
↓ ↓
PL b PL c
P2 : difficile P2 : difficile
↓ ↓
PL c PL d
F2 + P2 + irréversible
↓
PL e
C’est un arbre de décision plus simple que la LOPA d’IEC 61511. Il fonctionne car les risques de sécurité machines sont généralement plus standardisés (une pièce mobile coupante, une presse, une zone de choc électrique) que les risques d’usine de procédé.
Le PL atteint est déterminé par une matrice 3D (clause 4.5.4 de la Partie 1) :
| MTTFD par canal | Cat B / 1, DC=none | Cat 2, DC=low | Cat 2, DC=medium | Cat 3, DC=low | Cat 3, DC=medium | Cat 4, DC=high |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Low (3-10 ans) | PL a | PL b | PL c | PL c | PL d | – |
| Medium (10-30 ans) | PL b | PL c | PL d | PL d | PL d | – |
| High (30-100 ans) | PL c | PL d | PL d | PL d | PL e | PL e |
En pratique, une porte de sécurité Cat 3 typique (contacts à ouverture forcée + entrées redondantes + relais de sécurité bicanal) atteint facilement PL d avec des composants certifiés du commerce. Atteindre PL e demande une architecture Cat 4 (diversité complète dans certaines implémentations) et un DC haut > 99 % constant.
ISO 13849 gère le CCF différemment d’IEC 61508 :
La checklist note des items comme : séparation physique, technologie diverse, qualification CEM, procédures de maintenance identiques, etc. La plupart des systèmes Cat 3 / Cat 4 bien conçus passent facilement.
L’IFA (DGUV, Allemagne) publie SISTEMA, un outil bureau gratuit qui implémente le flux complet de calcul ISO 13849-1. C’est l’outil industriel de facto, supporté par tous les vendeurs sécurité majeurs (Pilz, Sick, Schmersal, Siemens) qui fournissent des bibliothèques de données composants directement importables dans SISTEMA.
Notre calculateur PFD ↔ SIL couvre le côté IEC 61511. Pour la conception pure machines en termes de PL, le workflow SISTEMA est difficile à battre — et nous ne le dupliquerons pas ; nous y lierons probablement et compléterons par de l’éducation conceptuelle.
Accident historique. Les deux sont harmonisées sous la Directive Machines 2006/42/CE :
Les deux sont valides. En pratique, ISO 13849 domine l’Europe pour les machines typiques (ses outils et certifications de composants sont répandus). IEC 62061 est plus souvent vue dans les machines complexes avec contenu électronique programmable significatif (CNC multi-axes, grandes lignes de conditionnement).
Un travail de convergence est en cours dans une future révision conjointe — IEC/ISO 17305 était le document fusionné proposé, mais il est en pause. Pour l’instant, les concepteurs en choisissent une et s’y tiennent.