1 功能安全目標(biāo)和安全概念

功能安全目標(biāo)是在設(shè)計(jì)過程開始時定義的系統(tǒng)級目標(biāo)，重點(diǎn)是降低潛在危險(xiǎn)事件的風(fēng)險(xiǎn)。傷害風(fēng)險(xiǎn)不能通過設(shè)計(jì)完全消除，但通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)技術(shù)，可以將危害風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的水平。根據(jù)最終應(yīng)用、潛在危害的程度以及發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，功能安全目標(biāo)會有所不同。以可接受的傷害風(fēng)險(xiǎn)水平實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)的方法稱為安全概念。

為了更好地了解功能安全目標(biāo)和安全概念，剖析一家現(xiàn)代制造工廠可能會有所幫助。在制造車間，自動化和非自動化流程和機(jī)械與許多操作、監(jiān)控和維修保養(yǎng)設(shè)備的人員共存。制造設(shè)備各不相同，從快速移動的機(jī)械臂到簡單的測試和測量站，在適當(dāng)?shù)臈l件下全都可能對個人造成潛在危害。

為了降低制造車間中的危害風(fēng)險(xiǎn)，我們在設(shè)計(jì)過程的早期就為制造設(shè)備和工廠工藝制定了安全目標(biāo)。為了應(yīng)對人被機(jī)械臂擊中的潛在危險(xiǎn)，我們定義了一個安全目標(biāo)，以將這種危險(xiǎn)的發(fā)生率降低到每運(yùn)行 10 億個小時少于 1 次。然后定義安全概念來支持這一安全目標(biāo)；安全目標(biāo)使用基于激光的光幕在機(jī)械臂周圍創(chuàng)建禁止區(qū)域，這是一種基于機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 的視覺系統(tǒng)，用于跟蹤操作員相對于禁止區(qū)域的位置，以及在檢測到操作員進(jìn)入禁止區(qū)域時停止機(jī)械臂的失效防護(hù)方法。安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉 (STO) 和安全制動控制 (SBC) 安全功能用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的緊急停止。STO 會切斷電機(jī)的電源，而 SBC 會向電機(jī)施加外部制動。STO 和 SBC（以及其他特定于電機(jī)的安全功能）通常在電機(jī)控制應(yīng)用中用于支持安全概念。下一節(jié)（節(jié) 2）詳細(xì)介紹了系統(tǒng)集成商用于定義安全目標(biāo)和安全概念的過程。