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鉄道アプリケーションPCB設計におけるコンプライアンスの考慮事項と標準

2023-07-24記者: SprintPCB

鉄道アプリケーションPCB設計の標準

鉄道分野向けの電子システムの設計には、厳格な規制を満たし、業界標準を遵守する責任が伴います。このブログ記事では、IEC 61508やCENELECなどの主要な規制と、鉄道アプリケーションにおける高い信頼性を確保するために遵守すべき一連の規格について概説します。

IEC 61508規制

鉄道アプリケーションPCB設計規格 IEC 61508

IEC 61508は、国際電気標準会議(IEC)が発行する機能安全に関する国際規格です。正式名称は「電気/電子/プログラマブル電子(E/E/PE)安全関連システムの機能安全」です。この規格は、設計、開発、設置、運用、保守の各段階を含む、電気、電子、およびプログラマブル電子システムのライフサイクル全体にわたる機能安全に関するガイダンスを提供することを目的としています。IEC 61508の主な目的は、電気、電子、およびプログラマブル電子システムが、人、機器、および環境の安全を確保するために、潜在的な危険と故障を評価および制御しながら、必要な機能を正しく実行できることを保証することです。この規格は、リスク評価、安全度水準(SIL)、および安全対策の重要性を強調しています。リスク評価の結果に基づいて、システムに適切なSILレベルが割り当てられ、システムの安全性を確保するために必要な機能安全対策が決定されます。 IEC 61508は、運輸(鉄道や航空など)、オートメーション、石油化学、エネルギー、医療機器など、様々な業界に適用可能です。高いリスクと重要な安全側面を伴うシステムの場合、システムの安全性と信頼性を確保するには、IEC 61508規格への準拠が不可欠です。IEC 61508規格は、電気、電子、またはプログラマブル電子(E/E/PE)システムのライフサイクル全体にわたる機能安全に関するガイドラインを提供します。この規格は、以下の2つの重要な側面に重点を置いています。

安全度水準(SIL)要件への準拠:

この規格では、望ましい SIL を満たすための特定のアーキテクチャ要件を重視し、潜在的な危険の重大度に基づいてシステムの安全性を確保します。

FCC(機能安全コンプライアンス)の方法論:

IEC 61508 は、フェイルセーフの概念を包含していませんが、機能安全規格への準拠を実現するための方法論を提供しています。

IEC 61508の3つの基本原則:

ゼロリスクは達成できない:

この規格では、リスクを完全に排除することは不可能だが、リスクを最小限に抑えるための安全対策を講じる必要があることが認識されています。

許容できないリスクは軽減する必要がある:

この規格では、慎重な設計と実装を通じて可能な限りリスクを軽減することが義務付けられています。

最初からセキュリティ管理:

安全性に関する考慮は、開発プロセスの初期段階から、開発プロセス全体の不可欠な部分となる必要があります。

鉄道アプリケーションPCB設計の規格 CENELEC

CENELEC規則

CENELEC(欧州電気標準化委員会)は、欧州における電気工学の標準化を担当する組織です。ETSI(欧州電気通信標準化機構)およびCEN(欧州標準化委員会)とともに、欧州標準化システムの一部です。CENELECの使命は、電力システム、電子機器、通信機器など、欧州で適用可能な電気工学規格の開発と推進です。鉄道分野においては、CENELECは鉄道システムおよび機器の安全性、信頼性、ソフトウェア管理、その他の関連する側面に対応する一連の規格を制定しています。中でも、EN 50126、EN 50128、EN 50129は、鉄道業界向けに特別に設計された重要な規格であり、それぞれ電子機器の安全管理、ソフトウェア管理、システム安全性をカバーしています。鉄道業界は、CENELEC規格を遵守することで、電気、電子、通信機器が欧州で定められた安全性と性能要件を満たしていることを保証し、国際市場での認知度向上に貢献しています。これらの規格は、鉄道分野のメーカー、サプライヤー、そして運営者に一貫した仕様を提供し、鉄道システムの安定的かつ信頼性の高い運用を保証します。CENELEC(欧州電気標準化委員会)は、欧州の電気工学標準化において極めて重要な役割を果たしています。CENELECは欧州連合(EU)と連携し、IEC規格に大きく依存しながらも独自の規格も策定しています。

CENELEC は、鉄道分野における 3 つの重要な規格で構成されています。

EN 50126 (IEC 62278) - 鉄道アプリケーションの安全管理:

この規格は、要件、設計、製造、検証など、鉄道システムのライフサイクル全体にわたる安全規制を規定しています。また、安全コンプライアンス、RAMSコンセプト、そして指令・制御・信号の安全管理に必要な組織的側面も網羅しています。

EN 50128 (IEC 62279) - 鉄道制御システムの安全ソフトウェア管理:

EN 50128は、鉄道制御・保護システムにおける安全ソフトウェア管理を規定しており、安全性のソフトウェア面に重点を置いています。ハードウェアに重点を置いた規格を補完し、様々な鉄道アプリケーションに適用できます。

EN 50129 (IEC 62425) - 電子鉄道機器のシステム安全性:

EN 50129はEN 50126を補完し、ハードウェアとプログラマブルロジックに関する側面に重点を置いています。FPGAやその他の重要なコンポーネントを含む電子鉄道機器のシステム安全性を確保します。

CENELEC規制を適用することの重要性:

CENELEC規格への準拠は、国際市場へのアクセスを容易にし、競争力を高めるとともに、設計プロセスの早い段階でエラーを特定・修正するのに役立ち、時間とコストを節約します。鉄道アプリケーション向けPCBの設計には、IEC 61508とCENELECが基本的なリファレンスである規制と規格への厳格な準拠が求められます。設計の開始当初からこれらのガイドラインに従うことで、PCB設計者は鉄道電子システムにおける最高レベルの安全性、信頼性、効率性を確保できます。SprintPCBでPCB製造を変革しましょうSprintPCB、世界中のお客様に卓越したPCB製造サービスを提供する、著名なハイテク企業です。当社の豊富な業界知識と競争力のある価格設定により、お客様は組織の最も重要な要素に注意を向けることができます。今すぐ当社にご連絡いただき、コラボレーションの可能性を探り、当社がお客様の目標達成をどのように支援できるかを体験してください。

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