Safety of machinery — Relationship with ISO 12100 — Part 5: Implications of artificial intelligence machine learning

This document addresses how artificial intelligence machine learning can impact the safety of machinery and machinery systems. This document describes how hazards being associated with artificial intelligence (AI) applications machine learning in machinery or machinery systems, and designed to act within specific limits, can be considered in the risk assessment process. This document is not applicable to machinery or machinery systems with AI applications machine learning designed to act beyond specified limits that can result in unpredictable effects. This document does not address safety systems with AI, for example, safety-related sensors and other safety-related parts of control systems.

Sécurité des machines — Relation avec l'ISO 12100 — Partie 5: Implications de l’intelligence artificielle pour l’apprentissage automatique

Le présent document traite de la manière dont l’apprentissage automatique d’intelligence artificielle peut impacter la sécurité des machines et des systèmes de machines. Le présent document décrit comment les phénomènes dangereux associés à l’apprentissage automatique par intelligence artificielle (IA) dans les machines ou les systèmes de machines conçues pour agir dans des limites spécifiques, peuvent être pris en considération dans le processus d’appréciation du risque. Le présent document n’est pas applicable aux machines ou aux systèmes de machines pour lesquels l’apprentissage automatique des applications d’IA est conçu pour agir au-delà des limites spécifiées, ce qui peut conduire à des effets imprévisibles. Le présent document ne traite pas des systèmes de sécurité avec une IA, par exemple, capteurs relatifs à la sécurité et autres parties relatives à la sécurité des systèmes de commande.

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Published
Publication Date
21-Jan-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
22-Jan-2021
Due Date
03-Jun-2023
Completion Date
22-Jan-2021
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Technical report
ISO/TR 22100-5:2021 - Safety of machinery -- Relationship with ISO 12100
English language
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ISO/TR 22100-5:2021 - Safety of machinery — Relationship with ISO 12100 — Part 5: Implications of artificial intelligence machine learning Released:21. 10. 2022
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Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TR
REPORT 22100-5
First edition
2021-01
Safety of machinery — Relationship
with ISO 12100 —
Part 5:
Implications of artificial intelligence
machine learning
Sécurité des machines — En relation avec l'ISO 12100 —
Partie 5: Implications de l’intelligence artificielle pour l’apprentissage
automatique
Reference number
ISO/TR 22100-5:2021(E)
©
ISO 2021

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ISO/TR 22100-5:2021(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/TR 22100-5:2021(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Use of AI in the machinery sector . 2
4.1 General . 2
4.2 Examples for use of AI machine learning in machine applications . 2
4.2.1 Examples without safety implications . 2
4.2.2 Examples with safety implications . 3
5 Conclusion . 5
Bibliography . 6
© ISO 2021 – All rights reserved iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/TR 22100-5:2021(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 199, Safety of machinery.
A list of all parts in the ISO/TR 22100 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2021 – All rights reserved

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ISO/TR 22100-5:2021(E)

Introduction
The primary purpose of this document is to provide guidance for the development of artificial
intelligence (AI) machine learning applications. Safety can be compromised due to the significant
complexity of introducing AI machine learning to machines.
A control system can use machine learning (a technology of artificial intelligence) to improve
performance of the machine or to execute tasks. The control system learns its expected behaviour
through training. This involves two stages: training and inference (autonomous operation).
This document assists machinery designers to develop solutions appropriate for their particular
applications. It describes how to apply the risk assessment process according to ISO 12100 to AI
machine learning applications.
AI machine learning is a rapidly evolving technology and has not been a subject of machinery safety
until now.
© ISO 2021 – All rights reserved v

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TECHNICAL REPORT ISO/TR 22100-5:2021(E)
Safety of machinery — Relationship with ISO 12100 —
Part 5:
Implications of artificial intelligence machine learning
1 Scope
This document addresses how artificial intelligence machine learning can impact the safety of
machinery and machinery systems.
This document describes how hazards being associated with artificial intelligence (AI) applications
machine learning in machinery or machinery systems, and designed to act within specific limits, can be
considered in the risk assessment process.
This document is not applicable to machinery or machinery systems with AI applications machine
learning designed to act beyond specified limits that can result in unpredictable effects.
This document does not address safety systems with AI, for example, safety-related sensors and other
safety-related parts of control systems.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
artificial intelligence
AI
branch of science devoted to developing data processing systems that perform functions normally
associated with human intelligence, such as reasoning, learning, and self-improvement
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121393, modified – The word "computer" has been deleted from the
definition.]
3.2
machine learning
process using algorithms rather than procedural coding that enables learning from existing data in
order to predict future outcomes
[SOURCE: ISO/IEC 38505-1:2017, 3.7]
© ISO 2021 – All rights reserved 1

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ISO/TR 22100-5:2021(E)

4 Use of AI in the machinery sector
4.1 General
Enterprises in the machinery sector are constantly developing AI solutions for different application
processes, such as:
a) quality control;
b) process optimization;
c) condition/failure monitoring;
d) predictive maintenance.
General objectives for these applications are;
— optimization of machine performance/tasks to be performed by machinery;
— more effective use of resources;
— reduction of environmental effects;
— improvement of working conditions.
Some AI applications can have implications on the machine function and thus on machinery safety,
while others do not. Whether AI can have an immediate effect on machinery safety depends on the
intended optimization effect and its practical realization via the machine design.
4.2 Examples for use of AI machine learning in machine applications
4.2.1 Examples without safety implications
4.2.1.1 General
There are many examples with machinery optimizing processes without impact on safety, e.g.
packaging robots optimizing pieces with randomly different sizes to load on a skid or pallet. The
objective here i
...

RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 22100-5
Première édition
2021-01
Sécurité des machines — Relation avec
l'ISO 12100 —
Partie 5:
Implications de l’intelligence
artificielle pour l’apprentissage
automatique
Safety of machinery — Relationship with ISO 12100 —
Part 5: Implications of artificial intelligence machine learning
Numéro de référence
ISO/TR 22100-5:2021(F)
© ISO 2021

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ISO/TR 22100-5:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
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ISO/TR 22100-5:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Utilisation de l’IA dans le secteur des machines . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Exemples d’utilisation de l’apprentissage automatique par IA dans des machines . 2
4.2.1 Exemples sans implications pour la sécurité . 2
4.2.2 Exemples avec des implications pour la sécurité . 3
5 Conclusion . 5
Bibliographie . 6
iii
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ISO/TR 22100-5:2021(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 199, Sécurité des machines.
Une liste de toutes les parties de la série ISO/TR 22100 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
  © ISO 2021 – Tous droits réservés

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ISO/TR 22100-5:2021(F)
Introduction
Le premier objectif du présent document est de servir de guide pour le développement d’applications
d’apprentissage automatique par intelligence artificielle (IA). Du fait de la grande complexité inhérente à
l’introduction de l’apprentissage automatique d’IA dans des machines, la sécurité peut être compromise.
Un système de commande peut utiliser l’apprentissage automatique (une technologie d’intelligence
artificielle) pour améliorer les performances de la machine ou pour exécuter des tâches. Le système de
commande apprend le comportement qui est attendu de lui par le biais d’un entraînement. Cela implique
deux étapes: l’entraînement et l’inférence (opération autonome).
Le présent document aide les concepteurs de machines à développer des solutions appropriées pour
leurs applications particulières. Il décrit comment appliquer le processus d’appréciation du risque selon
l’ISO 12100 aux applications d’apprentissage automatique d’IA.
L’apprentissage automatique d’IA est une technologie qui connait une évolution rapide dont les effets
sur la sécurité des machines n’ont pas jusqu’à présent été évalués.
v
© ISO 2021 – Tous droits réservés

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RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 22100-5:2021(F)
Sécurité des machines — Relation avec l'ISO 12100 —
Partie 5:
Implications de l’intelligence artificielle pour
l’apprentissage automatique
1 Domaine d’application
Le présent document traite de la manière dont l’apprentissage automatique d’intelligence artificielle
peut impacter la sécurité des machines et des systèmes de machines.
Le présent document décrit comment les phénomènes dangereux associés à l’apprentissage automatique
par intelligence artificielle (IA) dans les machines ou les systèmes de machines conçues pour agir dans
des limites spécifiques, peuvent être pris en considération dans le processus d’appréciation du risque.
Le présent document n’est pas applicable aux machines ou aux systèmes de machines pour lesquels
l’apprentissage automatique des applications d’IA est conçu pour agir au-delà des limites spécifiées, ce
qui peut conduire à des effets imprévisibles.
Le présent document ne traite pas des systèmes de sécurité avec une IA, par exemple, capteurs relatifs
à la sécurité et autres parties relatives à la sécurité des systèmes de commande.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
intelligence artificielle
IA
discipline qui traite des systèmes informatiques capables d’exécuter des fonctions généralement
associées à l’intelligence humaine, telles que le raisonnement, l’apprentissage et l’auto-amélioration
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121393, modifié — Le mot "ordinateur" a été supprimé de la définition.]
3.2
apprentissage automatique
processus utilisant des algorithmes plutôt qu’un codage procédural, qui permet d’apprendre à partir de
données existantes afin de prédire des résultats futurs
[SOURCE: ISO/IEC 38505-1:2017, 3.7]
1
© ISO 2021 – Tous droits réservés

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ISO/TR 22100-5:2021(F)
4 Utilisation de l’IA dans le secteur des machines
4.1 Généralités
Les entreprises du secteur des machines développent constamment des solutions d’IA pour différents
processus d’application, tels que:
a) le contrôle qualité;
b) l’optimisation des processus;
c) la surveillance de l’état/des défaillances;
d) la maintenance prédictive.
Les objectifs généraux de ces applications sont les suivants:
— l'optimisation des performances des machines/des tâches à réaliser par des machines;
— l'utilisation plus efficace des ressources;
— la réduction des effets environnementaux;
— l'amélioration des conditions de travail.
Certaines applications d’IA peuvent avoir des implications sur la fonction de la machine et donc sur la
sécurité des machines, et d’autres non. Le fait que l’IA puisse avoir un effet immédiat sur la sécurité des
machines dépend de l’effet d’optimisation prévu et de sa réalisation pratique par l’intermédiaire de la
conception de la machine.
4.2 Exemples d’utilisation de l’apprentissage automatique par IA dans des machines
4.2.1 Exemples sans implications pour la sécurité
4.2.1.1 Généralités
Il y a de nombreux exemples de processus d’optimisation des machines sans impact sur la sécurité,
par exemple, les robots d’emballage qui optimisent des pièces de tailles aléatoires différentes en
fonction de la charge exercée sur un patin ou une palette. L’objectif ici est d’obtenir un conditionnement
qui ne dépasse pas certaines dimensions ou un certain poids. En tant que tels, ces processus
sont prédéterminés. Il n’y a pas d’impact sur la sécurité. Dans ces situations, les applications d’IA
n’introduisent pas de nouveaux phénomènes dangereux ou de risques accrus qui ne sont pas pris en
co
...

TECHNICAL ISO/TR
REPORT 22100-5
First edition
Safety of machinery — Relationship
with ISO 12100 —
Part 5:
Implications of embedded artificial
intelligence machine learning
Sécurité des machines — En relation avec l'ISO 12100 —
Partie 5: Implications de l’intelligence artificielle embarquée pour
l’apprentissage automatique
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO/TR 22100-5:2020(E)
©
ISO 2020

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ISO/TR 22100-5:2020(E)

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© ISO 2020
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
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ii PROOF/ÉPREUVE © ISO 2020 – All rights reserved

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ISO/TR 22100-5:2020(E)

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Use of AI in the machinery sector . 2
4.1 General . 2
4.2 Examples for use of AI machine learning in machine applications . 2
4.2.1 Examples without safety implications . 2
4.2.2 Examples with safety implications . 3
5 Conclusion . 5
Bibliography . 6
© ISO 2020 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii

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ISO/TR 22100-5:2020(E)

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www .iso .org/
iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 199, Safety of machinery.
A list of all parts in the ISO/TR 22100 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2020 – All rights reserved

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ISO/TR 22100-5:2020(E)

Introduction
The primary purpose of this document is to provide guidance for the development of artificial
intelligence (AI) machine learning applications. Safety can be compromised due to the significant
complexity of introducing AI machine learning to machines.
A control system can use machine learning (a technology of artificial intelligence) to improve
performance of the machine or to execute tasks. The control system learns its expected behaviour
through training. This involves two stages: training and inference (autonomous operation).
This document assists machinery designers to develop solutions appropriate for their particular
applications. It describes how to apply the risk assessment process according to ISO 12100 to AI
machine learning applications.
AI machine learning is a rapidly evolving technology and has not been a subject of machinery safety
until now.
© ISO 2020 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE v

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TECHNICAL REPORT ISO/TR 22100-5:2020(E)
Safety of machinery — Relationship with ISO 12100 —
Part 5:
Implications of embedded artificial intelligence machine
learning
1 Scope
This document addresses how artificial intelligence machine learning can impact the safety of
machinery and machinery systems.
This document describes how hazards being associated with artificial intelligence (AI) applications
machine learning in machinery or machinery systems, and designed to act within specific limits, can be
considered in the risk assessment process.
This document is not applicable to machinery or machinery systems with AI applications machine
learning designed to act beyond specified limits that can result in unpredictable effects.
This document does not address safety systems with AI, for example, safety-related sensors and other
safety-related parts of control systems.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
artificial intelligence
AI
branch of science devoted to developing data processing systems that perform functions normally
associated with human intelligence, such as reasoning, learning, and self-improvement
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121393, modified – The word "computer" has been deleted from the
definition.]
3.2
machine learning
process using algorithms rather than procedural coding that enables learning from existing data in
order to predict future outcomes
[SOURCE: ISO/IEC 38505-1:2017, 3.7]
© ISO 2020 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1

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ISO/TR 22100-5:2020(E)

4 Use of AI in the machinery sector
4.1 General
Enterprises in the machinery sector are constantly developing AI solutions for different application
processes, such as:
a) quality control;
b) process optimization;
c) condition/failure monitoring;
d) predictive maintenance.
General objectives for these applications are;
— optimization of machine performance/tasks to be performed by machinery;
— more effective use of resources;
— reduction of environmental effects;
— improvement of working conditions.
Some AI applications can have implications on the machine function and thus on machinery safety,
while others do not. Whether AI can have an immediate effect on machinery safety depends on the
intended optimization effect and its practical realization via the machine design.
4.2 Examples for use of AI machine learning in machine applications
4.2.1 Examples without safety implications
4.2.1.1 General
There are many examples with machinery optimizing processes without impact on safety, e.g.
packaging robots optimizing pieces with randomly different sizes to load on a skid or pallet. The
obj
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Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.