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Padroneggiare i concetti chiave della norma ISO 26262: conoscenze essenziali per il successo nella certificazione
Nel settore automobilistico in rapida evoluzione, la sicurezza è fondamentale. Con la crescente complessità dei veicoli, che integrano sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) e funzionalità di guida autonoma, la necessità di standard di sicurezza funzionale rigorosi è più critica che mai. È qui che entra in gioco la norma ISO 26262. Si tratta di uno standard internazionale per la sicurezza funzionale dei sistemi elettrici e/o elettronici (E/E) nei veicoli stradali, derivato dallo standard più generale IEC 61508.
Il conseguimento della certificazione ISO 26262 sulla sicurezza funzionale di livello 3 (/certifications/tuv/t-v-s-d-fscp-functional-safety-expert-level-3)
del programma di certificazione ISO 26262 sulla sicurezza funzionale
di TÜV SÜD, in particolare per l'esame con codice
36-34-23-0017,
dimostra una profonda comprensione di questi principi essenziali di sicurezza. Questa certificazione attesta la capacità di applicare le linee guida ISO 26262 durante l'intero ciclo di vita dello sviluppo del prodotto automobilistico. Questo articolo vi guiderà attraverso i
principi cardine della norma ISO 26262
e
i fondamenti della sicurezza funzionale
necessari per il successo.
Lo standard ISO 26262 definisce un ciclo di vita della sicurezza completo, che delinea le attività necessarie per garantire la sicurezza funzionale dalla progettazione alla dismissione. Questo approccio strutturato aiuta a gestire la complessità dei sistemi critici per la sicurezza.
Fasi chiave del ciclo di vita della sicurezza:
Gestione della sicurezza funzionale:
Definisce la cultura e i processi di sicurezza aziendali.
Analisi dei pericoli e valutazione dei rischi (HARA):
Identifica i potenziali pericoli e assegna i livelli di integrità della sicurezza automobilistica (ASIL).
Concetto di sicurezza funzionale:
Definisce i requisiti di sicurezza di alto livello per mitigare i rischi identificati.
Concetto di sicurezza tecnica:
Descrive in dettaglio l'architettura e i requisiti tecnici per implementare il concetto di sicurezza funzionale.
Sviluppo hardware e software:
Implementa i requisiti di sicurezza nei componenti hardware e software effettivi.
Integrazione e collaudo:
Verifica che il sistema integrato soddisfi i requisiti di sicurezza.
Verifica e validazione:
Conferma che il sistema complessivo raggiunga la sicurezza funzionale prevista e sia idoneo allo scopo.
Produzione, esercizio, assistenza e dismissione:
Affronta le attività di sicurezza successive allo sviluppo, tra cui la produzione, il monitoraggio in uso, la manutenzione e le procedure di fine vita.
Comprendere queste
fasi del ciclo di vita della sicurezza
è fondamentale, poiché la sicurezza funzionale non è una singola attività, ma un processo continuo integrato in ogni fase dello sviluppo del prodotto.
Uno degli aspetti fondamentali della norma ISO 26262 è il concetto di livelli di integrità della sicurezza automobilistica (ASIL).
Definizione degli ASIL
è fondamentale per adattare il rigore delle attività di sviluppo e verifica alla specifica criticità di sicurezza di un sistema.
Gli ASIL vengono determinati durante la fase HARA e vanno dall'ASIL A (integrità più bassa) all'ASIL D (integrità più alta), con la Gestione della Qualità (QM) che rappresenta gli elementi non rilevanti per la sicurezza che richiedono comunque processi di qualità rigorosi.
Fattori che determinano gli ASIL:
Gravità (S):
L'entità del danno per un individuo in caso di situazione pericolosa (ad esempio, S0: nessun infortunio, S1: lesioni lievi e moderate, S2: lesioni gravi e potenzialmente letali, S3: lesioni mortali).
Esposizione (E):
La probabilità che il veicolo si trovi in uno specifico stato operativo che potrebbe causare danni (ad esempio, E0: improbabile, E1: molto bassa, E2: bassa, E3: media, E4: alta).
Controllabilità (C):
La capacità del conducente o degli occupanti di evitare il danno una volta che si verifica un evento pericoloso (ad esempio, C0: generalmente controllabile, C1: facilmente controllabile, C2: normalmente controllabile, C3: difficile da controllare o incontrollabile).
La combinazione di questi fattori determina un ASIL, che a sua volta definisce il livello di misure di sicurezza, processi e documentazione richiesti durante l'intero ciclo di sviluppo per quello specifico elemento.
Analisi dei pericoli e valutazione dei rischi (HARA): il fondamento della sicurezza
La spiegazione dell'HARA
è fondamentale per la norma ISO 26262 e rappresenta il punto di partenza per tutte le attività di sicurezza funzionale. Il suo scopo principale è identificare i potenziali pericoli, analizzarne i rischi e assegnare i livelli di sicurezza più elevati (ASIL) appropriati.
Il processo HARA prevede:
Definizione dell'elemento:Specificare chiaramente il sistema o la funzione oggetto di analisi.
Identificazione degli eventi pericolosi:
Effettuare un brainstorming sui potenziali guasti e situazioni pericolose (ad esempio, accelerazione involontaria, perdita di frenata).
Analisi delle situazioni operative:
Considerare diversi scenari di guida, condizioni ambientali e interazioni con l'utente in cui tali pericoli potrebbero verificarsi.
Valutazione del rischio:
Determinare la gravità, l'esposizione e la controllabilità di ciascun evento pericoloso per derivarne il livello ASIL (Advanced Safety Index).
Definizione degli obiettivi di sicurezza:
Formulare requisiti di sicurezza di alto livello volti a prevenire o mitigare i pericoli identificati.
L'output dell'HARA (Hardware Risk Assessment) influenza direttamente il concetto di sicurezza funzionale, garantendo che gli obiettivi di sicurezza siano stabiliti precocemente e guidino l'intero processo di sviluppo.
La norma ISO 26262 fornisce linee guida dettagliate sia per lo sviluppo hardware che per quello software, riconoscendone le sfide e le metodologie specifiche.
Concetti di sicurezza hardware:
I concetti di sicurezza hardware
si concentrano sulla prevenzione dei guasti sistematici e sul controllo dei guasti hardware casuali. Tra le considerazioni chiave figurano:
Metriche architetturali hardware:
Quantificazione della rilevanza per la sicurezza dell'hardware, come la metrica del guasto a punto singolo (SPFM) e la metrica del guasto latente (LFM).
Meccanismi di sicurezza:
Implementazione di misure come ridondanza, componenti diversificati, codici di rilevamento degli errori e autotest per ottenere tolleranza ai guasti o stati di sicurezza in caso di guasto.
Analisi delle modalità di guasto, degli effetti e della diagnostica (FMEDA):
Una tecnica sistematica utilizzata per analizzare i potenziali guasti hardware e i loro effetti sulla sicurezza funzionale del sistema.
Meccanismi di sicurezza software:
I meccanismi di sicurezza software
sono cruciali per evitare rischi irragionevoli dovuti a errori software. Ciò implica:
Progettazione e codifica strutturate:
Adesione a rigide linee guida di codifica, modelli di progettazione e principi architetturali per ridurre al minimo gli errori.
Rilevamento e gestione dei guasti:
Implementazione di meccanismi come watchdog, controlli di plausibilità, controlli di intervallo e strategie di recupero dagli errori.
Architettura di sicurezza del software:
Progettazione di software con interfacce chiare, modularità e assenza di interferenze tra componenti critici per la sicurezza e componenti non critici.
Test e verifica:
Test rigorosi di unità, integrazione e sistema, inclusi test di iniezione di guasti e di robustezza.
Sia l'hardware che il software richiedono una documentazione e una tracciabilità complete per dimostrare la conformità ai requisiti di sicurezza.
Le fasi finali del ciclo di vita della sicurezza si concentrano sulla verifica, la convalida e la creazione di un dossier di sicurezza completo per dimostrare che il sistema è sufficientemente sicuro.
Verifica:
Conferma che l'output di ciascuna fase di sviluppo implementa correttamente i requisiti della fase precedente. Ciò comporta revisioni, analisi e test a vari livelli (unità, integrazione, sistema).
Validazione:
Valuta se il prodotto sviluppato soddisfa gli obiettivi generali di sicurezza funzionale ed è idoneo all'uso previsto nell'ambiente di destinazione. In genere, ciò comporta test e simulazioni a livello di veicolo.
Documentazione di sicurezza:
Un'argomentazione strutturata, supportata da prove, che dimostra che il prodotto raggiunge i suoi obiettivi di sicurezza ed è sufficientemente sicuro per l'uso previsto. Riunisce tutta la documentazione relativa alla sicurezza, le analisi, i rapporti di prova e le attività di gestione, fornendo un quadro completo della sicurezza funzionale del sistema.
Una solida documentazione di sicurezza è essenziale per dimostrare la conformità alla norma ISO 26262 ed è spesso richiesta per la certificazione da parte di enti regolatori o clienti.
Padroneggiare i concetti chiave della norma ISO 26262 significa molto più che memorizzare le definizioni; significa comprendere l'interconnessione del ciclo di vita della sicurezza, la logica alla base degli ASIL e HARA e le considerazioni specifiche per la sicurezza hardware e software. Acquisendo una solida base concettuale, sarete ben preparati ad affrontare le sfide dello sviluppo di sistemi elettrici/elettronici sicuri per il settore automobilistico e potrete sostenere con sicurezza l'esame di certificazione TÜV SÜD sulla sicurezza funzionale (36-34-23-0017).
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