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Funktionale Sicherheit in der Praxis

Anwendung von DIN EN 61508 und ISO/DIS 26262 bei der Entwicklung von Serienprodukten

AutorErwin Petry, Peter Löw, Roland Pabst
Verlagdpunkt
Erscheinungsjahr2011
Seitenanzahl365 Seiten
ISBN9783898648981
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis39,99 EUR
Das Buch gibt einen fundierten Überblick über Normen zur funktionalen Sicherheit. Es erläutert die Anforderungen der Grundnorm DIN EN 61508, der zukünftigen Automotive-Norm ISO 26262 und der Bahnnormen (u.a. DIN EN 50128). Die Beziehungen zu Reifegradmodellen (CMMI/SPICE) sowie Fragestellungen bei ihrer konkreten Anwendung werden anhand von Lösungsbeispielen aus allen Phasen der Produktentwicklung aufgezeigt. Konkrete Beispiele umfassen die Produktarchitektur, die Analyse und Beurteilung der Sicherheit, notwendige Prozesse und Methoden sowie die Werkzeugunterstützung.

Peter Löw war nach dem Studium der Elektrotechnik viele Jahre in der Telekommunikationsindustrie als Softwareentwickler, Projektleiter und Qualitätsmanager beschäftigt. Seit 2005 arbeitet er als Berater im Rahmen von Softwareprojekten vorwiegend im Automotive-Umfeld bei OEMs und Zulieferern. Seine Beratungstätigkeit umfasst die Begleitung von CMMI- und SPICE-Programmen und vor allem die Unterstützung von Entwicklungsprojekten bei der Umsetzung von Verbesserungsmaßnahmen und Anforderungen hinsichtlich funktionaler Sicherheit, Projekt-, Qualitäts- und Lieferantenmanagement. Roland Pabst arbeitete nach dem Studium der Mathematik, Physik und Informatik 19 Jahre bei einem Technischen Überwachungsverein als Softwareentwickler, Berater und Prüfer für die Qualität, Zuverlässigkeit und funktionale Sicherheit von elektronischen Anlagen der Kraftwerkstechnik, Flugsicherung und Telekommunikation. Seit 2000 ist er als Berater im Bereich Automotive-Elektronik mit den Schwerpunkten Prozessgestaltung, Qualität und funktionale Sicherheit tätig. Roland Pabst ist Automotive SPICE® Principal Assessor und Trainer. Erwin Petry ist promovierter Informatiker. Er hatte im Laufe von 14 Jahren bei verschiedenen Firmen der IT- und Automatisierungsindustrie Positionen als Systemingenieur, Entwicklungsprojektleiter und Geschäftsführer inne. Seit 8 Jahren arbeitet er nun als Berater für Prozessverbesserung in zahlreichen Unternehmen. Die Schwerpunkte seiner Beratungstätigkeit liegen dabei im Aufsetzen und in der Begleitung von CMMI- und SPICE-Programmen in den Entwicklungsbereichen bei OEMs und Zulieferern. Erwin Petry ist Experte für funktionale Sicherheit sowie für Lieferanten-, Fehler-, Projekt-, Qualitäts- und Change Management. Er ist als Assessor, Auditor und Trainer tätig und ist zertifizierter SCAMPI Lead Appraiser.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis8
1 Einleitung12
2 Funktionale Sicherheit im Überblick16
2.1 Einführung zur funktionalen Sicherheit16
2.2 Normen zur funktionalen Sicherheit19
2.2.1 Grundnorm DIN EN 61508: Funktionale Sicherheit19
2.2.2 ISO/DIS 26262: Personenkraftwagen (PKW)21
2.2.3 Normen für weitere Anwendungsgebiete28
2.3 Reifegradmodelle28
2.3.1 Capability Maturity Model Integration (CMMI)29
2.3.2 Software Process Improvement and Capability dEtermination (SPICE)38
2.3.3 Integration des Funktionssicherheitsprozesses49
2.4 Gesetze und Richtlinien56
2.4.1 Abgrenzung56
2.4.2 Richtlinie über die allgemeine Produktsicherheit 2001/95/EC (GPSD)57
2.4.3 Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (GPSG)59
2.5 Prüfen und Zertifizieren60
3 Allgemeine Anforderungen der Norm DIN EN 6150864
3.1 Sicherheitslebenszyklus64
3.2 Management der funktionalen Sicherheit67
3.3 Konzept, Anwendungsbereich, Risikoanalyse69
3.4 Sicherheitsanforderungen und Zuordnung70
3.5 Das ALARP-Prinzip76
3.6 Dokumentation und Sicherheitsnachweis81
3.7 Installation, Betrieb, Modifikation und Außerbetriebnahme83
3.8 Beurteilung der funktionalen Sicherheit84
3.9 Sicherheits-Gesamtvalidierung87
4 Anforderungen der DIN EN 61508 an elektronische Systeme90
4.1 Spezifikation der E/E/PE-Entwurfsanforderungen90
4.2 E/E/PES-Entwurf und -Entwicklung92
4.3 ASIC-Entwurf und -Entwicklung102
4.4 E/E/PES-Integration105
4.5 Validierung der E/E/PES bezüglich der Sicherheit106
5 Anforderungen der DIN EN 61508 an Software108
5.1 Software-Sicherheitslebenszyklus108
5.2 Spezifikation der Software- Sicherheitsanforderungen110
5.3 Softwareentwurf und -entwicklung112
5.4 Integration von Software und Hardware118
5.5 Validierung der Software bezüglich der Sicherheit120
5.6 Konfigurationsmanagement der Software122
5.7 Softwareverifikation124
6 Normen für Serienprodukte: Unterschiede zur Basisnorm128
6.1 Anforderungen der ISO/DIS 26262: Personenkraftwagen129
6.1.1 Sicherheitslebenszyklus nach ISO/DIS 26262129
6.1.2 Management der funktionalen Sicherheit132
6.1.3 Gefährdungsanalyse und Risikoeinschätzung133
6.1.4 Funktionales Sicherheitskonzept138
6.1.5 Entwicklung auf Systemebene139
6.1.6 Hardwareentwicklung143
6.1.7 Softwareentwicklung153
6.1.8 Straßenzulassung158
6.1.9 Produktion und Betrieb159
6.1.10 Unterstützende Prozesse160
6.1.11 Sicherheitsanalysen166
6.2 Anforderungen der DIN EN 62061: Maschinen168
6.3 Weitere Normen175
6.3.1 ISO/DIS 25119: Traktoren und Maschinen für die Land- und Forstwirtschaft175
6.3.2 DIN EN 50126, DIN EN 50128, DIN EN 50129, DIN EN 50159: Bahnanwendungen180
6.3.3 DIN EN 60601: Medizingeräte185
6.3.4 DIN EN 60335: Hausgeräte188
7 Umsetzung in einer SPICE- oder CMMI-Umgebung192
7.1 Unterstützung durch Reifegradmodelle194
7.2 Notwendigkeit von Prozessen aus Reifegradmodellen201
7.3 Gemeinsamkeiten und Unterschiede bei Evaluationsmethoden204
7.3.1 Vergleich Prozessassessment und Sicherheitsassessment205
7.3.2 Weitere Evaluationsmethoden209
7.4 Abhängigkeiten212
7.5 Synchronisationsplan214
7.6 Praktische Hinweise zur Optimierung216
8 Beispiele aus der Praxis218
8.1 Konformitätscheck zur funktionalen Sicherheit218
8.2 Gefährdungs- und Risikoanalyse226
8.3 Sicherheitsziele und -funktionen228
8.4 Beschreibung der Diagnoseverfahren230
8.5 Angepasster Sicherheitslebenszyklus232
8.6 Umgang mit Änderungen235
8.7 Kunden-Lieferanten-Szenarien237
8.7.1 Management der funktionalen Sicherheit238
8.7.2 Konzeptphase242
8.7.3 Systemebene244
8.7.4 Hardwareentwicklung246
8.7.5 Softwareentwicklung247
8.7.6 Produktion und Betrieb248
8.7.7 Unterstützende Prozesse249
8.7.8 Sicherheitsanalysen250
8.8 Sicherheitsplan252
8.9 UML-Diagramme und -Werkzeuge255
8.10 Systemarchitekturen258
8.11 Absicherung der Datenkommunikation268
8.12 Entwurfs- und Codierungsrichtlinien272
8.13 Sicherheitsanalyse274
8.13.1 FMEA274
8.13.2 FMEDA277
8.13.3 Fehlerbaumanalyse FTA287
8.13.4 Vergleich der Analysemethoden292
8.14 Abschätzung von Ausfallraten293
8.15 Diversitäre Programmierung301
8.16 Testplanung und -verfahren303
8.17 Beurteilung der funktionalen Sicherheit311
8.18 Rollenbeschreibungen322
8.18.1 Manager für funktionale Sicherheit323
8.18.2 Funktionssicherheitsbeauftragter324
8.18.3 Sicherheitsassessor326
8.18.4 Weitere Rollen327
9 Werkzeuge, Hilfsmittel und Formulare328
10 Zusammenfassung334
Abkürzungsverzeichnis338
Glossar342
Quellenverzeichnis354
Literatur354
Normen und Gesetze355
WWW-Seiten359
Index362

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