Tractors and machinery for agriculture and forestry -- Safety-related parts of control systems

This document specifies the concept phase of the development of safety-related parts of control systems (SRP/CS) on tractors used in agriculture and forestry and on self-propelled ride-on machines and mounted, semi-mounted and trailed machines used in agriculture. It can also be applied to mobile municipal equipment (e.g. street-sweeping machines). This document is not applicable to: — aircraft and air-cushion vehicles used in agriculture; — lawn and garden equipment. This document specifies the characteristics and categories required of SRP/CS for carrying out their safety-related functions. It does not identify performance levels for specific applications. NOTE 1 Machine specific type-C standards can specify performance levels (AgPL) for safety-related functions in machines within their scope. Otherwise, the specification of AgPL is the responsibility of the manufacturer. This document is applicable to the safety-related parts of electrical/electronic/programmable electronic systems (E/E/PES), as these relate to mechatronic systems. It covers the possible hazards caused by malfunctioning behaviour of E/E/PES safety-related systems, including interaction of these systems. It does not address hazards related to electric shock, fire, smoke, heat, radiation, toxicity, flammability, reactivity, corrosion, release of energy, and similar hazards., unless directly caused by malfunctioning behaviour of E/E/PES safety-related systems. It also covers malfunctioning behaviour of E/E/PES safety-related systems involved in protection measures, safeguards, or safety-related functions in response to non-E/E/PES hazards. Examples included within the scope of this document: — SRP/CS's limiting current flow in electric hybrids to prevent insulation failure/shock hazards; — electromagnetic interference with the SRP/CS; — SRP/CS's designed to prevent fire. Examples not included within the scope of this document: — insulation failure due to friction that leads to electric shock hazards; — nominal electromagnetic radiation impacting nearby machine control systems; — corrosion causing electric cables to overheat. This document is not applicable to non-E/E/PES systems (e.g. hydraulic, mechanic or pneumatic). NOTE 2 See also ISO 12100 for design principles related to the safety of machinery. This document is not applicable to safety related parts of control systems manufactured before the date of its publication.

Tracteurs et matériels agricoles et forestiers -- Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité

Le présent document spécifie la phase de conception du développement des parties relatives ŕ la sécurité des systčmes de commande (SRP/CS) utilisés sur les tracteurs agricoles et forestiers, sur les machines automotrices ŕ conducteur porté et sur les machines portées, semi-portées et traînées utilisées en agriculture. Il peut également s'appliquer aux équipements municipaux mobiles (par exemple machines de nettoiement). Le présent document ne s'applique pas: — aux véhicules aéroportés et sur coussin d'air utilisés en agriculture, — aux équipements de jardinage ou horticoles. Le présent document spécifie les caractéristiques et les catégories requises des SRP/CS pour réaliser leurs fonctions relatives ŕ la sécurité. Il n'identifie pas de niveaux de performance pour des applications spécifiques. NOTE 1 Les normes spécifiques ŕ une machine donnée (normes de type C) peuvent spécifier des niveaux de performance (AgPL) pour des fonctions relatives ŕ la sécurité dans des machines relevant de leur domaine d'application. Sinon, la spécification de l'AgPL est de la responsabilité du fabricant. Le présent document s'applique aux parties relatives ŕ la sécurité des systčmes électriques/électroniques/électroniques programmables (E/E/PES), dans la mesure oů celles-ci sont liées aux systčmes mécatroniques. Il couvre les éventuels phénomčnes dangereux dus au dysfonctionnement de systčmes E/E/PES relatifs ŕ la sécurité, y compris l'interaction entre ces systčmes. Il ne traite pas des phénomčnes dangereux associés aux événements suivants: choc électrique, incendie, fumées, chaleur, rayonnement, toxicité, inflammabilité, réactivité, corrosion, libération d'énergie et phénomčnes dangereux similaires, ŕ moins qu'ils ne soient causés directement par un dysfonctionnement des systčmes E/E/PES relatifs ŕ la sécurité. Il couvre également le dysfonctionnement des systčmes E/E/PES relatifs ŕ la sécurité qui sont impliqués dans les mesures de protection, protecteurs ou fonctions relatives ŕ la sécurité en réponse aux phénomčnes dangereux hors E/E/PES. Exemples faisant partie du domaine d'application du présent document: — SRP/CS limitant le flux de courant dans les hybrides électriques pour empęcher les phénomčnes dangereux de panne d'isolement/choc; — interférence électromagnétique avec les SRP/CS; et — SRP/CS conçues pour empęcher les incendies. Exemples ne faisant pas partie du domaine d'application: — panne d'isolement due au frottement qui engendre des phénomčnes de chocs électriques; — rayonnement électromagnétique nominal qui impacte les systčmes de commande environnants de la machine; — corrosion engendrant une surchauffe des câbles électriques. Le présent document n'est pas applicable aux systčmes non E/E/PES (par exemple hydraulique, mécanique et pneumatique). NOTE 2: Pour les principes de conception relatifs ŕ la sécurité des machines, voir également l'ISO 12100. Le présent document n'est pas applicable aux parties relatives ŕ la sécurité des systčmes de commande fabriqués avant la date de sa publication.

General Information

Status
Replaced
Publication Date
11-Oct-2018
Withdrawal Date
11-Oct-2018
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
17-Sep-2018
Completion Date
12-Oct-2018
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 25119-2
Second edition
2018-10
Tractors and machinery for
agriculture and forestry — Safety-
related parts of control systems —
Part 2:
Concept phase
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Parties des systèmes
de commande relatives à la sécurité —
Partie 2: Phase de projet
Reference number
ISO 25119-2:2018(E)
ISO 2018
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ISO 25119-2:2018(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2018

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.
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Fax: +41 22 749 09 47
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 25119-2:2018(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 2

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 Abbreviated terms .............................................................................................................................................................................................. 2

5 Concept — UoO ....................................................................................................................................................................................................... 3

5.1 Objectives..................................................................................................................................................................................................... 3

5.2 Prerequisites ............................................................................................................................................................................................. 3

5.3 Requirements ........................................................................................................................................................................................... 3

5.3.1 Basic requirements and ambient conditions ........................................................................................... 3

5.3.2 Limits of UoO and its interfaces with other UoO .................................................................................. 4

5.3.3 Mapping and allocation of relevant functions to involved UoO, sources of stress .. 4

5.3.4 Additional determinations ...................................................................................................................................... 4

5.4 Work products ......................................................................................................................................................................................... 4

6 HARA — Determination of the AgPL ............................................................................................................................................. 5

6.1 Objectives..................................................................................................................................................................................................... 5

6.2 Prerequisites ............................................................................................................................................................................................. 5

6.3 Requirements ........................................................................................................................................................................................... 5

6.3.1 Procedures for preparing a HARA .................................................................................................................... 5

6.3.2 Tasks in the HARA ........................................................................................................................................................... 5

6.3.3 Participants in HARA ........................................................................................................................................... ......... 5

6.3.4 Classification of a potential harm ...................................................................................................................... 5

6.3.5 Classification of exposure in the situation observed ........................................................................ 6

6.3.6 Classification of a possible avoidance of harm ...................................................................................... 6

6.3.7 Selecting the AgPL ....................................................................................................................................................... 7

6.4 Work products ......................................................................................................................................................................................... 9

7 Functional safety concept............................................................................................................................................................................ 9

7.1 Objectives..................................................................................................................................................................................................... 9

7.2 Prerequisites ............................................................................................................................................................................................. 9

7.3 Requirements ........................................................................................................................................................................................... 9

7.3.1 Safety goals ........................................................................................................................................................................... 9

7.3.2 Functional safety requirements .......................................................................................................................... 9

7.3.3 Value of MTTF ...............................................................................................................................................................

D 10

7.3.4 Value of DC .........................................................................................................................................................................10

7.3.5 Selection of categories, MTTF , DC and SRL ......................................................................................10

7.3.6 Achieving the AgPL ....................................................................................................................................................

r 11

7.3.7 Compatibility with other functional safety standards .................................................................12

7.3.8 Joining E/E/PES.............................................................................................................................................................12

7.3.9 Alternate combinations of SRP/CS to achieve overall AgPL....................................................12

7.4 Work products ......................................................................................................................................................................................12

Annex A (normative) Designated architectures for SRP/CS......................................................................................................13

Annex B (informative) Simplified method to estimate channel MTTF .....................................................................20

Annex C (informative) Determination of diagnostic coverage (DC) ..................................................................................24

Annex D (informative) Estimates for common-cause failure (CCF) ...................................................................................29

Annex E (informative) Systematic failure .....................................................................................................................................................31

Annex F (informative) Characteristics of safety-related functions that are often

fundamental to risk reduction ............................................................................................................................................................34

© ISO 2018 – All rights reserved iii
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ISO 25119-2:2018(E)

Annex G (informative) Example of a risk analysis ...............................................................................................................................37

Annex H (normative) Compatibility with other functional safety standards .........................................................42

Annex I (informative) Joined systems alternative compliance method ........................................................................44

Annex J (normative) Alternate combinations of SRP/CS to achieve overall AgPL ..............................................45

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................47

iv © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 25119-2:2018(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 23, Tractors and machinery for agriculture

and forestry, Subcommittee SC 19, Agricultural electronics.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 25119-2:2010), which has been technically

revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:

— the introduction has been modified to add specific information on safety standards;

— Table 2 has been modified to specify exact values;
— Clauses 6 and 7 have been revised;

— new tables (Tables 4 and 5) have been added to indicate values of DC and MTTF ;

— Figure 2 has been replaced;
— normative Annexes H and J have been added;
— informative Annex I has been added;
— the document has been editorially revised.
A list of all parts in the ISO 25119 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.
© ISO 2018 – All rights reserved v
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ISO 25119-2:2018(E)
Introduction

ISO 25119 (all parts) sets out an approach to the assessment, design and verification, for all safety life

cycle activities, of safety-related parts comprising electrical and/or electronic and/or programmable

electronic systems (E/E/PES) on tractors used in agriculture and forestry, and on self-propelled ride-

on machines and mounted, semi-mounted and trailed machines used in agriculture. It is also applicable

to mobile municipal equipment.

A prerequisite to the application of ISO 25119 (all parts) is the completion of a suitable hazard

identification and risk analysis (e.g. ISO 12100) for the entire machine. As a result, an E/E/PES is

frequently assigned to provide safety-related functions that create safety-related parts of control

systems (SRP/CS). These can consist of hardware or software, can be separate or integrated parts of

a control system, and can either perform solely safety-related functions or form part of an operational

function.

In general, the designer (and to some extent, the user) will combine the design and validation of these

SRP/CS as part of the risk assessment. The objective is to reduce the risk associated with a given hazard

(or hazardous situation) under all conditions of use of the machine. This can be achieved by applying

various measures (both SRP/CS and non-SRP/CS) with the end result of achieving a safe condition.

ISO 25119 (all parts) allocates the ability of safety-related parts to perform a safety-related function

under foreseeable conditions into five performance levels. The performance level of a controlled

channel depends on several factors, including system structure (category), the extent of fault detection

mechanisms (diagnostic coverage), the reliability of components (mean time to dangerous failure,

common-cause failure), design processes, operating stress, environmental conditions and operation

procedures. Three types of failures that can cause E/E/PES malfunctions leading to potential hazardous

situations are considered: systematic, common-cause and random.

In order to guide the designer during design, verification, and to facilitate the assessment of the achieved

performance level, ISO 25119 (all parts) defines an approach based on a classification of architecture

with different design features and specific behaviour in case of a fault.

The performance levels and categories can be applied to the control systems of all kinds of mobile

machines: from simple systems (e.g. auxiliary valves) to complex systems (e.g. steer by wire), as well as

to the control systems of protective equipment (e.g. interlocking devices, pressure sensitive devices).

ISO 25119 (all parts) adopts a risk-based approach for the determination of the risks, while providing a

means of specifying the required performance level for the safety-related functions to be implemented

by E/E/PES safety-related channels. It gives requirements for the whole safety life-cycle of E/E/PES

(design, validation, production, operation, maintenance, decommissioning), necessary for achieving the

required functional safety for E/E/PES that are linked to the performance levels.

The structure of safety standards in the field of machinery is as follows.

a) Type-A standards (basic safety standards) give basic concepts, principles for design and general

aspects that can be applied to machinery.

b) Type-B standards (generic safety standards) deal with one or more safety aspect(s), or one or more

type(s) of safeguards that can be used across a wide range of machinery:

— type-B1 standards on particular safety aspects (e.g. safety distances, surface temperature, noise);

— type-B2 standards on safeguards (e.g. two-hand controls, interlocking devices, pressure

sensitive devices, guards).

c) Type-C standards (machinery safety standards) deal with detailed safety requirements for a

particular machine or group of machines.
This document is a type-B1 standard as stated in ISO 12100.
vi © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 25119-2:2018(E)

This document is of relevance, in particular, for the following stakeholder groups representing the

market players with regard to machinery safety:
— machine manufacturers (small, medium and large enterprises);

— health and safety bodies (regulators, accident prevention organizations, market surveillance, etc.).

Others can be affected by the level of machinery safety achieved with the means of the document by the

above-mentioned stakeholder groups:
— machine users/employers (small, medium and large enterprises);

— machine users/employees (e.g. trade unions, organizations for people with special needs);

— service providers, e.g. for maintenance (small, medium and large enterprises);
— consumers (in case of machinery intended for use by consumers).

The above-mentioned stakeholder groups have been given the possibility to participate at the drafting

process of this document.

In addition, this document is intended for standardization bodies elaborating type-C standards.

The requirements of this document can be supplemented or modified by a type-C standard.

For machines which are covered by the scope of a type-C standard and which have been designed and

built according to the requirements of that standard, the requirements of that type-C standard take

precedence.
© ISO 2018 – All rights reserved vii
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 25119-2:2018(E)
Tractors and machinery for agriculture and forestry —
Safety-related parts of control systems —
Part 2:
Concept phase
1 Scope

This document specifies the concept phase of the development of safety-related parts of control

systems (SRP/CS) on tractors used in agriculture and forestry and on self-propelled ride-on machines

and mounted, semi-mounted and trailed machines used in agriculture. It can also be applied to mobile

municipal equipment (e.g. street-sweeping machines).
This document is not applicable to:
— aircraft and air-cushion vehicles used in agriculture;
— lawn and garden equipment.

This document specifies the characteristics and categories required of SRP/CS for carrying out their

safety-related functions. It does not identify performance levels for specific applications.

NOTE 1 Machine specific type-C standards can specify performance levels (AgPL) for safety-related functions

in machines within their scope. Otherwise, the specification of AgPL is the responsibility of the manufacturer.

This document is applicable to the safety-related parts of electrical/electronic/programmable

electronic systems (E/E/PES), as these relate to mechatronic systems. It covers the possible hazards

caused by malfunctioning behaviour of E/E/PES safety-related systems, including interaction of these

systems. It does not address hazards related to electric shock, fire, smoke, heat, radiation, toxicity,

flammability, reactivity, corrosion, release of energy, and similar hazards., unless directly caused by

malfunctioning behaviour of E/E/PES safety-related systems. It also covers malfunctioning behaviour

of E/E/PES safety-related systems involved in protection measures, safeguards, or safety-related

functions in response to non-E/E/PES hazards.
Examples included within the scope of this document:

— SRP/CS’s limiting current flow in electric hybrids to prevent insulation failure/shock hazards;

— electromagnetic interference with the SRP/CS;
— SRP/CS’s designed to prevent fire.
Examples not included within the scope of this document:
— insulation failure due to friction that leads to electric shock hazards;
— nominal electromagnetic radiation impacting nearby machine control systems;
— corrosion causing electric cables to overheat.

This document is not applicable to non-E/E/PES systems (e.g. hydraulic, mechanic or pneumatic).

NOTE 2 See also ISO 12100 for design principles related to the safety of machinery.

This document is not applicable to safety related parts of control systems manufactured before the

date of its publication.
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ISO 25119-2:2018(E)
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 25119-1:2018, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Safety-related parts of control

systems — Part 1: General principles for design and development

ISO 25119-3:2018, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Safety-related parts of control

systems — Part 3: Series development, hardware and software

ISO 25119-4:2018, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Safety-related parts of control

systems — Part 4: production, operation, modification and supporting
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO 25119-1 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/
4 Abbreviated terms
For the purposes of this document, the following abbreviated terms apply.
ADC analogue to digital converter
AgPL agricultural performance level
AgPL required agricultural performance level
Cat hardware category
CCF common-cause failure
CRC cyclic redundancy check
DC diagnostic coverage
DC average diagnostic coverage
avg
ECU electronic control unit
ETA event tree analysis
E/E/PES electrical/electronic/programmable electronic systems
EMC electromagnetic compatibility
FMEA failure mode and effects analysis
EPROM erasable programmable read-only memory
FTA fault tree analysis
HARA hazard analysis and risk assessment
2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 25119-2:2018(E)
HIL hardware in the loop
MTTF mean time to failure
MTTF mean time to dangerous failure
MTTF mean time to dangerous failure for each channel
PES programmable electronic system
QM quality measures
RAM random-access memory
SOP start of production
SRL software requirement level
SRP/CS safety-related parts of control systems
UoO unit of observation
5 Concept — UoO
5.1 Objectives

The objective of this phase is to develop an adequate understanding of the UoO in order to satisfactorily

complete all of the tasks defined in the safety life cycle (see ISO 25119-1:2018, Figure 2). For each UoO,

a suitable method shall be used to determine the required performance level. Suitable methods include

risk analysis (described below), other standards, legal requirements and test body expertise or a

combination of these.
5.2 Prerequisites

The necessary prerequisites are a description of the safety-related function to be provided by the UoO,

its interfaces, already-known safety and reliability requirements and the scope of application.

5.3 Requirements
5.3.1 Basic requirements and ambient conditions

The following information shall be available for the safety-related function of the UoO:

a) the scope, context, purpose and known elements;
b) functional requirements;

c) other requirements and ambient conditions that should be taken into account include:

— technical or physical requirements, e.g. operating, environmental and surrounding conditions

and constraints;

— legal requirements, especially safety-related legislation, regulations and standards (national

and international);

d) historical safety and reliability requirements and the level of safety and reliability achieved for

similar or related UoO.
© ISO 2018 – All rights reserved 3
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ISO 25119-2:2018(E)
5.3.2 Limits of UoO and its interfaces with other UoO

The following information shall be considered in order to gain an understanding of the operation of the

UoO in its environment:
— the limits of the UoO;
— its interfaces and interactions with other UoO and components;
— requirements for the safety-related functions related to other UoO.

5.3.3 Mapping and allocation of relevant functions to involved UoO, sources of stress

The sources of stress which could affect the safety and reliability of the UoO shall be determined,

including the following:
— the interaction of different UoO;

— stresses of a physical or chemical nature (energy content, toxicity, explosiveness, corrosiveness,

reactivity, combustibility, etc.);

— other external events [temperature, shock, electromagnetic compatibility (EMC), etc.];

— reasonable foreseeable human operating errors;

— stresses originating from the UoO, and events triggering failure (e.g. during assembly or

maintenance).
5.3.4 Additional determinations

In addition to the activities described in 5.3.2, the following determinations or actions shall be

implemented:

— determination as to whether the UoO is a new development or a modification, adaptation or

derivative of an existing UoO and, in the case of modification, the carrying out of an impact analysis

to adjust the safety life cycle accordingly;

— preparing a plan and a specification to verify and validate the requirements regarding the UoO

defined in 5.3.1;
— definition of project management for the appropriate phases in the life cycle;
— adequate input data for the reliability assessment;
— adequate procedures and application of tools and technologies;
— utilization of suitably qualified staff.
5.4 Work products
The work products if applicable of the UoO shall be:
a) elements included within the UoO;
b) specification of the basic requirements and ambient conditions;
c) limits of the UoO and its interfaces with other UoO;
d) sources of stress;
e) additional determinations.
4 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 25119-2:2018(E)
6 HARA — Determination of the AgPL
6.1 Objectives

The main objectives are to analyse risks associated with a faulted UoO (one not performing safety-

related functions as intended, such as not stopping properly, propelling while in neutral, steering in

the wrong direction) and then, assign an appropriate AgPL . Risk is defined as the combination of

the probability of occurrence of harm and the severity of that harm (ISO 25119-1:2018, 3.39). When

considering the probability of the occurrence of harm, when appropriate, the probability of being

exposed to a hazardous situation with a faulted UoO can be taken into account.

The procedure described in 6.2 to 6.4 provides guidance for determining the AgPL based on the HARA.

6.2 Prerequisites
The UoO definition associated with each safety-related function.
6.3 Requirements
6.3.1 Procedures for preparing a HARA

The HARA shall take into account the entire safety-related function so that an appropriate specification

for the SRP/CS can be provided. If decisions are made later in the safety life cycle changing the scope of

application, the HARA shall be reworked accordingly. To identify the changes and their impacts on the

work products, an impact analysis shall be carried out in accordance with ISO 25119-4

6.3.2 Tasks in the HARA

The operating conditions, in which the malfunctioning behaviour of the UoO will result in hazardous

situations, when correctly used and when incorrectly used in a reasonably foreseeable way, shall be

taken into account.
6.3.3 Participants in HARA

The HARA shall involve sufficient people to ensure that all relevant expertise is available.

NOTE Involving individuals from different disciplines often provides valuable input to the HARA.

6.3.4 Classification of a potential harm
The potential severity of harm shall be determined and documented.
Potentially harmful effects shall be deduced by considering all
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 25119-2
Deuxième édition
2018-10
Tracteurs et matériels agricoles et
forestiers — Parties des systèmes de
commande relatives à la sécurité —
Partie 2:
Phase de projet
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Safety-related
parts of control systems —
Part 2: Concept phase
Numéro de référence
ISO 25119-2:2018(F)
ISO 2018
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ISO 25119-2:2018(F)
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Publié en Suisse
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ISO 25119-2:2018(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 2

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Termes abrégés ...................................................................................................................................................................................................... 2

5 Concept — UoO ....................................................................................................................................................................................................... 3

5.1 Objectifs ........................................................................................................................................................................................................ 3

5.2 Conditions préalables ....................................................................................................................................................................... 3

5.3 Exigences ..................................................................................................................................................................................................... 3

5.3.1 Exigences fondamentales et conditions ambiantes ........................................................................... 3

5.3.2 Limites de l'UoO et ses interfaces avec d'autres UoO ....................................................................... 4

5.3.3 Mise en correspondance et affectation des fonctions pertinentes aux UoO

impliquées, sources de contrainte .................................................................................................................... 4

5.3.4 Déterminations supplémentaires ..................................................................................................................... 4

5.4 Produits fabriqués ................................................................................................................................................................................ 5

6 HARA: Détermination de l'AgPLr ......................................................................................................................................................... 5

6.1 Objectifs ........................................................................................................................................................................................................ 5

6.2 Conditions préalables ....................................................................................................................................................................... 5

6.3 Exigences ..................................................................................................................................................................................................... 5

6.3.1 Procédures de préparation d'une analyse HARA ................................................................................. 5

6.3.2 Les tâches d'une analyse HARA .......................................................................................................................... 5

6.3.3 Participants à l'analyse HARA .............................................................................................................................. 5

6.3.4 Classification d'un dommage potentiel ........................................................................................................ 6

6.3.5 Classification de l'exposition dans la situation observée ............................................................. 6

6.3.6 Classification des possibilités d'éviter un dommage ........................................................................ 7

6.3.7 Sélection de l'AgPL .........................................................................................................................................................

r 7

6.4 Produits fabriqués .............................................................................................................................................................................10

7 Concept de sécurité fonctionnelle ...................................................................................................................................................10

7.1 Objectifs .....................................................................................................................................................................................................10

7.2 Conditions préalables ....................................................................................................................................................................10

7.3 Exigences ..................................................................................................................................................................................................10

7.3.1 Objectifs de sécurité ...................................................................................................................................................10

7.3.2 Exigences de sécurité fonctionnelle .............................................................................................................10

7.3.3 Valeur de MTTF ............................................................................................................................................................

D 11

7.3.4 Valeur de DC ......................................................................................................................................................................11

7.3.5 Sélection des catégories MTTF , DC et SRL ........................................................................................11

7.3.6 Obtention de l'AgPL ...................................................................................................................................................

r 12

7.3.7 Compatibilité avec d'autres fonctions de sécurité ...........................................................................13

7.3.8 Combinaison d'E/E/PES ........................................................................................................................................13

7.3.9 Variantes de combinaisons de SRP/CS pour atteindre l'AgPL global ..............................13

7.4 Produits fabriqués .............................................................................................................................................................................13

Annexe A (normative) Architectures désignées pour les SRP/CS .......................................................................................14

Annexe B (informative) Méthode simplifiée d'estimation du MTTFDC d'un canal ...........................................22

Annexe C (informative) Détermination de la couverture de diagnostic (DC) .........................................................26

Annexe D (informative) Estimations relatives à la défaillance de cause commune (CCF) .........................31

Annexe E (informative) Défaillance systématique ..............................................................................................................................33

Annexe F (informative) Caractéristiques des fonctions relatives à la sécurité souvent

fondamentales pour la réduction des risques ....................................................................................................................36

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ISO 25119-2:2018(F)

Annexe G (informative) Exemple d'analyse du risque .....................................................................................................................39

Annexe H (normative) Compatibilité avec les autres normes relatives à la sécurité fonctionnelle 44

Annexe I (informative) Méthode alternative de conformité des systèmes assemblés ...................................47

Annexe J (normative) Autres combinaisons de SRP/CS pour atteindre l'AgPL global....................................48

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................50

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ISO 25119-2:2018(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 le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels agricoles et

forestiers, sous-comité SC 19, Électronique en agriculture.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 25119-2:2010), qui a fait l’objet

d’une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— le Tableau 2 a été modifié pour spécifier des valeurs exactes;
— les Articles 6 et 7 ont été révisés;

— de nouveaux tableaux (Tableaux 4 et 5) ont été ajoutés pour indiquer des valeurs de DC et MTTF ;

— la Figure 2 a été remplacée;
— les Annexes H et J, normatives, ont été ajoutées;
— l’Annexe I, informative, a été ajoutée;
— la rédaction du document a été révisée.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 25119 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.
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ISO 25119-2:2018(F)
Introduction

L'ISO 25119 (toutes ses parties) établit une approche pour l'évaluation, la conception et la vérification,

pour toutes les activités relatives au cycle de vie de sécurité, des parties relatives à la sécurité

comprenant les systèmes électriques et/ou électroniques et/ou électroniques programmables (E/E/

PES) utilisés sur les tracteurs agricoles et forestiers, sur les machines automotrices à conducteur

porté et sur les machines portées, semi-portées et traînées utilisées en agriculture. Elle est également

applicable aux équipements municipaux mobiles.

Le prérequis pour l’application de l’ISO 25119 (toutes ses parties), est la réalisation d’une identification

des risques et d'une analyse de risque (par exemple ISO 12100) adaptées pour la totalité de la machine.

Il en résulte qu'un système E/E/PES est fréquemment chargé d'assurer des fonctions relatives à la

sécurité, créant des parties de systèmes de commande relatives à la sécurité (SRP/CS). Ces parties

peuvent être constituées de matériels et de logiciels, elles peuvent être des parties isolées du système

de commande ou en faire partie intégrante, et elles peuvent soit assurer uniquement des fonctions

relatives à la sécurité, soit faire partie d'une fonction opérationnelle.

En général, le concepteur (et, dans une certaine mesure, l'utilisateur) associe la conception et la

validation de ces SRP/CS dans le cadre de l'appréciation du risque. L'objectif est de réduire le risque lié à

un phénomène dangereux donné (ou à une situation dangereuse) dans toutes les conditions d'utilisation

de la machine. Cela peut être réalisé en appliquant diverses mesures (aussi bien SRP/CS que non SRP/

CS) dans le but final de réaliser une condition de sécurité.

L'ISO 25119 (toutes ses parties) aborde la capacité des parties relatives à la sécurité à réaliser une

fonction relative à la sécurité dans des conditions prévisibles en cinq niveaux de performance. Le

niveau de performance d'un canal contrôlé dépend de plusieurs facteurs, tels que la structure du

système (catégorie), l'étendue du mécanisme de détection de défaut (couverture de diagnostic), la

fiabilité des composants (temps moyen avant défaillance dangereuse, défaillances de cause commune),

le processus de conception, la contrainte en service, les conditions environnementales et les procédures

de fonctionnement. Trois types de défaillance susceptibles de provoquer des dysfonctionnements

des systèmes E/E/PES conduisant à des situations potentiellement dangereuses sont considérés: la

défaillance systématique, la défaillance de cause commune et la défaillance aléatoire.

Afin de guider le concepteur pendant la conception et la vérification, et de faciliter l'évaluation du

niveau de performance atteint, l'ISO 25119 (toutes ses parties) définit une approche fondée sur une

classification d'architecture avec différentes caractéristiques de conception et un comportement

spécifique en cas de défaut.

Les niveaux et catégories de performance peuvent être appliqués aux systèmes de commande de tous

les types de machines mobiles, des systèmes simples (par exemple valves auxiliaires) aux systèmes

complexes (par exemple transmission par fil), ainsi qu'aux systèmes de commande d'équipements de

protection (par exemple dispositifs de verrouillage ou dispositifs sensibles à la pression).

L'ISO 25119 (toutes ses parties) adopte une approche fondée sur le risque pour déterminer les risques,

tout en fournissant un moyen permettant de spécifier le niveau de performance requis pour les fonctions

relatives à la sécurité à mettre en œuvre par les canaux E/E/PES relatifs à la sécurité. Elle fournit

les exigences pour tout le cycle de vie de sécurité des E/E/PES (conception, validation, production,

fonctionnement, maintenance, démantèlement) nécessaires pour assurer la sécurité fonctionnelle

requise pour les E/E/PES liés aux niveaux de performance.

La structure des normes de sécurité dans le domaine des machines est la suivante:

a) Normes de type A (normes de sécurité fondamentales) précisant des notions fondamentales, des

principes de conception et des aspects généraux valables pour tous les types de machines.

b) Normes de type B (normes génériques de sécurité) traitant d’un ou plusieurs aspects de la sécurité,

ou d’un ou plusieurs types de protecteur valable pour une large gamme de machines:

— normes de type B1 traitant d’aspects particuliers de la sécurité (par exemple: distances de

sécurité, température de surface, bruit);
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ISO 25119-2:2018(F)

— normes de type B2 traitant de dispositifs conditionnant la sécurité (par exemple: commandes

bi-manuelles, dispositifs de verrouillage, dispositifs sensibles à la pression, protecteurs).

c) Normes de type C (normes de sécurité par catégorie de machines) indiquant des prescriptions de

sécurité détaillées s’appliquant à une machine particulière ou à un groupe de machines particulier.

Le présent document est une norme de type B1 comme mentionné dans l’ISO 12100.

Le présent document concerne, en particulier, les groupes de parties prenantes suivants représentant

les acteurs du marché en ce qui concerne la sécurité des machines:
— fabricants de machines (petites, moyennes et grandes entreprises);

— les organismes de santé et de sécurité (autorités réglementaires, organismes de prévention des

risques professionnels, surveillance du marché, etc.).

D'autres partenaires peuvent être concernés par le niveau de sécurité des machines atteint à l'aide du

document par les groupes de parties prenantes mentionnés ci-dessus:

— utilisateurs de machines/employeurs (petites, moyennes et grandes entreprises);

— utilisateurs de machines/salariés (par exemple: syndicats de salariés, organisations représentant

des personnes ayant des besoins particuliers);

— prestataires de services, par exemple pour la maintenance (petites, moyennes et grandes

entreprises);

— consommateurs (dans le cas de machines destinées à être utilisées par des consommateurs).

Les groupes de parties prenantes mentionnés ci-dessus ont eu la possibilité de participer à l'élaboration

du présent document.

De plus, le présent document est destiné aux organismes de normalisation élaborant des normes de type C.

Les exigences du présent document peuvent être complétées ou modifiées par une norme de type C.

Pour les machines couvertes par le domaine d'application d'une norme de type C et qui ont été conçues et

construites conformément aux exigences de cette norme, les exigences de la norme de type C prévalent.

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NORME INTERNATIONALE ISO 25119-2:2018(F)
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Parties des
systèmes de commande relatives à la sécurité —
Partie 2:
Phase de projet
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie la phase de conception du développement des parties relatives à la sécurité

des systèmes de commande (SRP/CS) utilisés sur les tracteurs agricoles et forestiers, sur les machines

automotrices à conducteur porté et sur les machines portées, semi-portées et traînées utilisées en

agriculture. Il peut également s'appliquer aux équipements municipaux mobiles (par exemple machines

de nettoiement).
Le présent document ne s’applique pas:
— aux véhicules aéroportés et sur coussin d’air utilisés en agriculture,
— aux équipements de jardinage ou horticoles.

Le présent document spécifie les caractéristiques et les catégories requises des SRP/CS pour réaliser

leurs fonctions relatives à la sécurité. Il n'identifie pas de niveaux de performance pour des applications

spécifiques.

NOTE 1 Les normes spécifiques à une machine donnée (normes de type C) peuvent spécifier des niveaux

de performance (AgPL) pour des fonctions relatives à la sécurité dans des machines relevant de leur domaine

d'application. Sinon, la spécification de l'AgPL est de la responsabilité du fabricant.

Le présent document s'applique aux parties relatives à la sécurité des systèmes électriques/

électroniques/électroniques programmables (E/E/PES), dans la mesure où celles-ci sont liées aux

systèmes mécatroniques. Il couvre les éventuels phénomènes dangereux dus au dysfonctionnement de

systèmes E/E/PES relatifs à la sécurité, y compris l'interaction entre ces systèmes. Il ne traite pas des

phénomènes dangereux associés aux événements suivants: choc électrique, incendie, fumées, chaleur,

rayonnement, toxicité, inflammabilité, réactivité, corrosion, libération d'énergie et phénomènes

dangereux similaires, à moins qu'ils ne soient causés directement par un dysfonctionnement des

systèmes E/E/PES relatifs à la sécurité. Il couvre également le dysfonctionnement des systèmes E/E/

PES relatifs à la sécurité qui sont impliqués dans les mesures de protection, protecteurs ou fonctions

relatives à la sécurité en réponse aux phénomènes dangereux hors E/E/PES.
Exemples faisant partie du domaine d'application du présent document:

— SRP/CS limitant le flux de courant dans les hybrides électriques pour empêcher les phénomènes

dangereux de panne d’isolement/choc;
— interférence électromagnétique avec les SRP/CS; et
— SRP/CS conçues pour empêcher les incendies.
Exemples ne faisant pas partie du domaine d'application:

— panne d’isolement due au frottement qui engendre des phénomènes de chocs électriques;

— rayonnement électromagnétique nominal qui impacte les systèmes de commande environnants de

la machine;
— corrosion engendrant une surchauffe des câbles électriques.
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Le présent document n'est pas applicable aux systèmes non E/E/PES (par exemple hydraulique,

mécanique et pneumatique).

NOTE 2 Pour les principes de conception relatifs à la sécurité des machines, voir également l'ISO 12100.

Le présent document n'est pas applicable aux parties relatives à la sécurité des systèmes de commande

fabriqués avant la date de sa publication.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).

ISO 25119-1:2018, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Parties des systèmes de commande

relatives à la sécurité — Partie 1: Principes généraux pour la conception et le développement

ISO 25119-3:2018, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Parties des systèmes de commande

relatives à la sécurité — Partie 3: Développement en série, matériels et logiciels

ISO 25119-4:2018, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Parties des systèmes de commande

relatives à la sécurité — Partie 4: Procédés de production, de fonctionnement, de modification et d’entretien

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 25119-1:2018 ainsi

que les 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 http: //www .electropedia .org/
4 Termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les termes abrégés suivants s'appliquent.
ADC convertisseur analogique-numérique (analogue to digital converter)
AgPL niveau de performance agricole (agricultural performance level)

AgPL niveau de performance agricole requis (required agricultural performance level)

Cat catégorie de matériel
CCF défaillance de cause commune (common-cause failure)
CRC contrôle de redondance cyclique
DC couverture de diagnostic (diagnostic coverage)
DC couverture moyenne de diagnostic (average diagnostic coverage)
avg
UCE unité de commande électronique
ETA analyse par arbre d'événements (event tree analysis)
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E/E/PES systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables (electrical/electronic/

programmable electronic systems)
CEM compatibilité électromagnétique
AMDE analyse des modes de défaillance et de leurs effets
EPROM mémoire morte reprogrammable (erasable programmable read-only memory)
FTA analyse par arbre de panne ( fault tree analysis)

HARA analyse des phénomènes dangereux et appréciation du risque (hazard analysis and risk assessment)

HIL matériel incorporé (hardware in the loop)
MTTF temps moyen avant défaillance (mean time to failure)
MTTF temps moyen avant défaillance dangereuse (mean time to dangerous failure)

MTTF temps moyen avant défaillance dangereuse pour chaque canal (mean time to dangerous failure

for each channel)
PES système électronique programmable (programmable electronic system)
QM mesures de la qualité
RAM mémoire vive (random-access memory)
SOP démarrage de la production (start of production)
SRL niveau d'exigence du logiciel (software requirement level)

SRP/CS parties relatives à la sécurité d'un système de commande (safety-related parts of control systems)

UoO unité d'observation
5 Concept — UoO
5.1 Objectifs

Cette phase a pour objectif de développer une compréhension adéquate de l'UoO afin de réaliser de

manière satisfaisante toutes les tâches définies dans le cycle de vie de sécurité (voir ISO 25119-1:2018,

Figure 2). Pour chaque UoO, une méthode appropriée doit être utilisée pour déterminer le niveau de

performance requis. Les méthodes appropriées comprennent l'analyse du risque (décrite ci-dessous),

d'autres normes, des exigences légales et l'expertise d'un organisme d'essai ou une combinaison de

ceux-ci.
5.2 Conditions préalables

Les conditions préalables sont une description de la fonction relative à la sécurité à assurer par l'UoO,

de ses interfaces, des exigences de sécurité et de fiabilité connues et du domaine d'application.

5.3 Exigences
5.3.1 Exigences fondamentales et conditions ambiantes

Les informations suivantes doivent être disponibles pour la fonction relative à la sécurité de l'UoO:

a) le domaine d'application, le contexte, l'objectif et les éléments connus;
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b) les exigences fonctionnelles;

c) d’autres exigences et conditions ambiantes qu’il convient de prendre en compte, comprennant:

— les exigences techniques ou physiques, par exemple les conditions et les contraintes de

fonctionnement, environnementales et environnantes;

— les exigences légales, notamment la législation, la réglementation, les normes (nationales et

internationales) relatives à la sécurité;

d) les exigences historiques relatives à la sécurité et à la fiabilité, et le niveau de sécurité et de fiabilité

atteint pour des UoO similaires ou apparentées.
5.3.2 Limites de l'UoO et ses interfaces avec d'autres UoO

Pour avoir une compréhension du fonctionnement de l'UoO dans son environnement, les informations

suivantes doivent être prises en compte:
— les limites de l'UoO;
— ses interfaces et interactions avec d'autres UoO et composants;

— les exigences applicables aux fonctions relatives à la sécurité concernant les autres UoO.

5.3.3 Mise en correspondance et affectation des fonctions pertinentes aux UoO impliquées,

sources de contrainte

Les sources de contrainte qui pourraient affecter la sécurité et la fiabilité de l'UoO doivent être

déterminées. Cela comprend:
— l'intera
...

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