Bienvenue sur le site WEB industry-finder

Le présent site est destiné à apporter des informations sur les directives et la réglementation qui s'appliquent en Europe pour les produits industriels à savoir la directive machines 2006/42/CE qui est entrée en application le 29 décembre 2009 et qui a remplacé la directive machines 1998/37/CE.

le texte les exigences nouvelles de la directive machines 2006/42/CE par une identification en rouge des passages et donne un commentaire sur les points qui sont susceptibles de porter confusion.

Afin d’intégrer les connaissances déjà acquises par certains fabricants sur la directive machines 1998/37/CE, le présent site, pour chaque article et chaque exigence de la directive machine 2006/42/CE :

  • Met en évidence, directement dans le texte par des couleurs différentes, et pour chaque exigence de la directive machines, les évolutions entre les exigences de la directive machines 1998/37/CE et la directive machines 2006/42/CE

  • Apporte lorsque cela s’avère nécessaire des commentaires sur les différentes exigences de la directive machines à partir de plusieurs guides, sources officielles publiées, ou en cours de publication issues principalement de la Commission Européenne, ou d’autres organismes de régulation ou de normalisation européens tels que le guide d’application de la directive machine.

  • Indique les interprétations, règles, normes harmonisées qui permettent de démontrer la conformité de leurs produits aux exigences de la directive Machines 2006/42/CE.

  • Permet d’une part aux constructeurs de machines d’avoir les informations leur permettant de vérifier si leurs machines sont toujours conformes à la réglementation en vigueur, et d’autre part aux utilisateurs de ces machines de savoir si les machines qu’ils achètent sont toujours conformes.

Chaque exigence de la directive machines 2006/42/CE sera décortiquée afin d’informer principalement les constructeurs de machines, de quasi machines, de composants de sécurité, des nouvelles exigences qu’ils doivent intégrer au sein de leurs produits et des informations nouvelles qu’ils doivent fournir aux utilisateurs de ces mêmes machines.

Dans ces commentaires seront principalement présentés :

  1. Les procédures qui sont applicables lors de la certification des produits
  2. Selon les produits, les cas de certification volontaire ou de certification réglementaire

  3. En cas de certification réglementaire, quels sont les organismes notifiés ?

  4. Quelles sont les normes harmonisées applicables, et quels sont les textes donnant présomption de conformité aux exigences essentielles de la directive machines ?

  5. Quelles sont les documents qui doivent accompagner les machines et composants de sécurité, quelles sont les exigences nouvelles de la nouvelle directive machines sur le point de vue, marquage, notice d’instructions, notices commerciales

Ce site sera remis à jour constamment en fonction de l’évolution normative, de la publication des normes harmonisées, des règles européennes, …


Vous pouvez recevoir régulièrement par e-mail ou en vous abonnant à notre flux RSS des informations sur :

  1. Une veille réglementaire sur sur les évolutions de la législation européenne

  2. Une veille normative et sur les différents travaux de normalisation en cours pour certains types de machines et composants de sécurité

  3. Une information sur la mise à jour des normes harmonisées

  4. Une information sur les salons et manifestations à destination des constructeurs


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French

Principes de sécurité - principes de sécurité éprouvés - composants éprouvés


En complément des exigences fonctionnelles qui sont définies dans les normes de sécurité fonctionnelle, la directive machine intègre les exigences suivantes qui sont des règles de conception et parfois des choix technologiques de fabrication.

ISO 13849-2: 2012: Sécurité des machines - Parties relatives à la sécurité des systèmes de contrôle - Partie 2: Validation, définit ces principes de sécurité de base et les principes de sécurité éprouvés pour: différents types de technologies dans ses annexes :

Annexe A (informative) Outils de validation pour les systèmes mécaniques
Annexe B (informative) Outils de validation pour les systèmes pneumatiques
Annexe C (informative) Outils de validation pour les systèmes hydrauliques
Annexe D (informative) Outils de validation pour les systèmes électriques
Annexe E (informative) Exemple de validation du comportement des défauts et des moyens de diagnostic


Par exemple pour les systèmes électriques annexe D définit ces tableaux:

Tableau D.1 - principes de sécurité de base. Ces principes sont l'une qui a défini la sécurité à haut niveau tels que

  • Utilisation de la désactivation énergétique - dont l'objectif est de supprimer l'énergie résiduelle afin de suprimer les mouvements dangereux de la machine
  • Prévention de la mise en marche intempestive
  • ...

Tableau D.2 - principes de sécurité éprouvés - Ce principe est plus liée à la technologie et prend en compte la connaissance des dispositifs de sécurité en ce qui concerne leurs caractéristiques  

  • "Liaison mécanique positive entre contacts" et la colonne "remarque" de ce tableau donne des informations sur l'utilisation de contacts mécaniquement liés, par exemple, la fonction de surveillance de systèmes de catégorie 2, 3, et 4  (qui est conforme aux normes EN 50205, IEC 60947-4-1: Annexe F, IEC 60947-5-1, annexe L).
  • Action mécanique positive - Le mouvement est directement transmis par la forme (...) sans éléments élastiques, (...) qui sont conformes à des normes telles que ISO 14119, ISO 12100.
  • ...

Tableau D.3 - composants éprouvés - ce tableau définit les composants éprouvés pour lesquels certaines défaillances ne doivent pas êtres prises en compte car la conception du produit est conforme à une règle ou une exigence de particuliers d'une norme tel que:

  • Interrupteur avec actionnement en mode positif (action d'ouverture directe) conforme aux exigences de la CEI 60947-5-1: 2003, annexe K
  • ...

Les tableaux suivants donnent pour tous les composants classiques des règles où il est possible de ne pas tenir compte de certains défauts. Par exemple, pour un PCB, Tableau D.5 - les "Courts-circuits entre conducteurs adjacents conformément aux remarques" peuvent être exclus si la conception du PCB est conforme aux exigences de la norme CEI 60664-1 pour des distances supérieures à (...) avec degré de pollution ( ...)

 

Tableau D.4 - Défauts et exclusions de défaut — Conducteurs/câbles

Tableau D.5 - Défauts et exclusions de défaut — Cartes de circuits imprimés/assemblages

Tableau D.6 - (...)

Tableau D.21 - Défauts et exclusions de défaut — Composants électroniques — Circuits intégrés programmables et/ou complexes


des tableaux similaires existent pour:

Annexe A (informative) Outils de validation pour les systèmes mécaniques
Annexe B (informative) Outils de validation pour les systèmes pneumatiques
Annexe C (informative) Outils de validation pour les systèmes hydrauliques
Annexe D (informative) Outils de validation pour les systèmes électriques
Annexe E (informative) Exemple de validation du comportement des défauts et des moyens de diagnostic


 

French

IECEx Exigences pour les fabricants - systèmes d'assurance qualité - OD 005

Le document opérationnel  OD 005 définit les exigences qualité que doivent respecter les fabicants de matériels Ex, pour ce qui est de la fabrication des produits Ex.

Les exigences du document OD 005 Exigences qualité pour les fabricants de matériels comprennet deux parties :

  • Partie 1: Lignes directrices pour l'établissement et le suivi des systèmes d'assurance qualité 
  • Partie 2: Checklist pour la réalisation des audits 

Les documents OD 005 doivent être lus en conjonction avec la norme ISO 9001:2008. 

Vous pouvez télécharger ces documents sur le site web de l'IECEx www.iecex.com et aux adresses suivantes pour les deux documents : 

Les documents ci-après ne sont pas traduits en français.


​Part 1: Guidance on the establishment and maintenance of a quality system (Lignes directrices pour l'établissement et le suivi des systèmes d'assurance qualité)

Le contenu de cette première partie du document OD 005 est très proche du contenu de la norme ISO/IEC 80079-34:2011 Atmosphères explosives - Partie 34: Application des systèmes de qualité pour la fabrication d'équipements

CONTENU de la première partie de OD 005

Ci-après est donné le contenu de la norme avec les différents codes couleurs

  • texte similaire à la fois à la norme ISO 9001: 2008 et EN ISO / CEI 80079-34: 2011
  • texte qui n'est pas applicable à la norme EN ISO / CEI 80079-34: 2011
  • Texte qui a été ajouté en complément de la norme EN ISO/CEI 80079-34:2011
  • Texte de la norme ISO 9001: 2008 avec les exigences additionnelles introduites par la norme ISO / CEI 80079-34: 2011

INTRODUCTION

1 Scope
1.1 General
1.2 Permissible exclusions
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Quality management system
4.1 General requirements
4.2 Documentation requirements
4.2.1 General
4.2.2 Quality manual

4.2.3 Control of documents
4.2.4 Control of records
5 Management responsibility
5.1 Management commitment
5.2 Customer focus
5.3 Quality policy
5.4 Planning
5.4.1 Quality objectives

5.4.2 Quality management system planning
5.5 Responsibility, authority and communication
5.5.1 Responsibility and authority
5.5.2 Management representative
5.5.3 Internal communication

5.6 Management review
5.6.1 General
5.6.2 Review input
5.6.3 Review output
6 Resource management
6.1 Provision of resources
6.2 Human resources
6.2.1 General

6.2.2 Competence, training and awareness
6.3 Infrastructure
6.4 Work environment

7 Product realization
7.1 Planning of product realization
7.2 Customer-related processes
7.2.1 Determination of requirements related to the product

7.2.2 Review of requirements related to the product
7.2.3 Customer communication
7.3 Design and development
7.3.1 Design and development planning 
7.3.2 Design and development inputs
7.3.3 Design and development outputs
7.3.4 Design and development review
7.3.5 Design and development verification
7.3.6 Design and development validation

7.3.7 Control of design and development changes (in the scope of EN ISO/CEI 80079-34:2011 but not in the scope of OD 005)
7.4 Purchasing
7.4.1 Purchasing process
7.4.2 Purchasing information
7.4.3 Verification of purchased product
7.5 Production and service provision
7.5.1 Control of production and service provision
7.5.2 Validation of processes for production and service provision
7.5.3 Identification and traceability
7.5.4 Customer property
7.5.5 Preservation of product
7.6 Control of monitoring and measuring equipmentt
8 Measurement, analysis and improvement 
8.1 General
8.2 Monitoring and measurement
8.2.1 Customer satisfaction

8.2.2 Internal audit
8.2.3 Monitoring and measurement of processes
8.2.4 Monitoring and measurement of product
8.3 Control of nonconforming product
8.4 Analysis of data 
8.5 Improvement
8.5.1 Continual improvement
8.5.2 Corrective action
8.5.3 Preventive action

Annex A (informative) Information relevant to particular types of protection and specific products
Annex B (informative) Verification criteria for elements with non-measurable paths used as an integral part of a type of protection
Bibliography

 


Partie  2: Checklist pour l'audit

Cette seconde partie du document est une checklist qui est basée sur le document OD 005-1 (partie 1).

Ce document sert de base à la plupart des ExCB lorsqu'ils effectuent des audits des fabricants de matériels Ex.

French

Directive 2009/125/CE - directive éco-conception

31.10.2009          FR           Journal officiel de l'Union européenne L 285/10

________________________________________

DIRECTIVE 2009/125/CE DU PARLEMENT EUROPÉEN ET DU CONSEIL

du 21 octobre 2009

établissant un cadre pour la fixation d’exigences en matière d’écoconception applicables aux produits liés à l’énergie

(refonte)

(Texte présentant de l'intérêt pour l'EEE)

LE PARLEMENT EUROPÉEN ET LE CONSEIL DE L’UNION EUROPÉENNE,

vu le traité instituant la Communauté européenne, et notamment son article 95,

vu la proposition de la Commission,

vu l’avis du Comité économique et social européen (1),

statuant conformément à la procédure visée à l’article 251 du traité (2),

considérant ce qui suit:

(1)          La directive 2005/32/CE du Parlement européen et du Conseil du 6 juillet 2005 établissant un cadre pour la fixation d’exigences en matière d’écoconception applicables aux produits consommateurs d’énergie (3) a été modifiée de façon substantielle. Étant donné que de nouvelles modifications s’imposent, qui sont strictement limitées à l’extension du champ d’application de ladite directive en vue d’y inclure l’ensemble des produits liés à l’énergie, il convient, dans un souci de clarté, de procéder à la refonte de ladite directive.

(2)          Les disparités entre les législations ou les mesures administratives adoptées par les États membres en matière d’écoconception des produits liés à l’énergie peuvent engendrer des entraves au commerce et fausser la concurrence dans la Communauté et pourraient donc avoir un impact direct sur l’établissement et le fonctionnement du marché intérieur. L’harmonisation des législations nationales est le seul moyen d’éviter ces entraves au commerce et de prévenir la concurrence déloyale. L’extension du champ d’application à l’ensemble des produits liés à l’énergie permet d’harmoniser, au niveau de la Communauté, les exigences d’écoconception applicables à tout produit significatif lié à l’énergie.

(3)          Les produits liés à l’énergie représentent une large part de la consommation de ressources naturelles et d’énergie dans la Communauté. Ils ont également un certain nombre d’autres impacts environnementaux importants. Des degrés d’impact sur l’environnement très divers sont observés pour la grande majorité des groupes de produits disponibles sur le marché communautaire, même si ceux-ci présentent des performances fonctionnelles similaires. Dans l’intérêt du développement durable, il y a lieu d’encourager l’amélioration permanente de l’impact environnemental global de ces produits, notamment en recensant les principales sources d’impacts négatifs sur l’environnement et en évitant tout transfert de pollution, lorsque cette amélioration n’entraîne pas de coûts excessifs.

(4)          De nombreux produits liés à l’énergie présentent un potentiel significatif d’amélioration dans le but de réduire les impacts environnementaux et de réaliser des économies d’énergie au moyen d’une amélioration de la conception qui entraîne également des économies financières pour les entreprises et les utilisateurs finals. Outre les produits qui utilisent de l’énergie ou qui permettent la génération, le transfert ou la mesure de l’énergie, certains produits liés à l’énergie, y compris les produits utilisés dans la construction, tels que les fenêtres, les matériaux d’isolation, ou certains produits consommant de l’eau, tels que les pommeaux de douche ou les robinets, pourraient aussi contribuer à d’importantes économies d’énergie durant leur utilisation.

(5)          L’écoconception des produits est un axe essentiel de la stratégie communautaire sur la politique intégrée des produits. En tant qu’approche préventive, visant à optimiser les performances environnementales des produits tout en conservant leur qualité d’usage, elle présente des opportunités nouvelles et réelles pour le fabricant, le consommateur et la société dans son ensemble.

(6)          L’amélioration de l’efficacité énergétique – l’une des options disponibles à cet effet résidant dans une utilisation finale plus efficace de l’électricité – est considérée comme un facteur contribuant de manière substantielle à la réalisation des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre dans la Communauté. La demande en électricité est le secteur de consommation finale d’énergie qui connaît l’expansion la plus rapide; selon les projections établies, elle devrait augmenter au cours des vingt à trente prochaines années, en l’absence de toute action politique visant à contrer cette tendance. Une réduction sensible de la consommation d’énergie est possible, comme l’indique la Commission dans son programme européen sur le changement climatique (PECC). Le changement climatique est l’une des priorités du sixième programme d’action communautaire pour l’environnement établi par la décision no 1600/2002/CE du Parlement européen et du Conseil (4). Les économies d’énergie sont le moyen le plus efficace par rapport aux coûts d’améliorer la sécurité d’approvisionnement et de réduire la dépendance à l’égard des importations. Il convient donc d’agir réellement sur la demande et de fixer des objectifs substantiels en la matière.

(7)          Il convient d’agir au cours de la phase de conception du produit lié à l’énergie, puisqu’il s’avère que la pollution causée durant le cycle de vie d’un produit est déterminée à ce stade, et que la plupart des coûts associés sont engagés pendant cette phase.

(8)          Il convient d’établir un cadre cohérent pour l’application des exigences communautaires en matière d’écoconception applicables aux produits liés à l’énergie en vue d’assurer la libre circulation des produits qui sont conformes auxdites exigences, et d’améliorer leur impact global sur l’environnement. Ces exigences communautaires devraient respecter les principes d’une concurrence loyale et du commerce international.

(9)          Il convient de fixer les exigences d’écoconception en tenant compte des objectifs et des priorités du sixième programme d’action communautaire pour l’environnement, y compris, le cas échéant, les objectifs valides dans le cadre des stratégies thématiques pertinentes dudit programme.

(10)        La présente directive vise à atteindre un niveau élevé de protection de l’environnement en réduisant l’impact potentiel sur l’environnement des produits liés à l’énergie, ce qui bénéficiera en définitive aux consommateurs et autres utilisateurs finals. Le développement durable requiert également une prise en compte adéquate de l’impact sanitaire, social et économique des mesures envisagées. L’amélioration de l’efficacité des produits sur le plan énergétique et sur celui de l’utilisation des ressources contribue à la sécurité d’approvisionnement énergétique et à la baisse de la demande de ressources naturelles, conditions préalables à une activité économique saine et donc au développement durable.

(11)        Si un État membre estime nécessaire de maintenir des dispositions nationales justifiées par des exigences prépondérantes relatives à la protection de l’environnement, ou d’introduire de nouvelles dispositions fondées sur des preuves scientifiques nouvelles relatives à la protection de l’environnement en raison d’un problème spécifique à cet État membre, qui surgit après l’adoption de la mesure d’exécution applicable, il peut le faire dans les conditions fixées à l’article 95, paragraphes 4, 5 et 6, du traité, qui prévoit une notification préalable à la Commission et l’approbation de celle-ci.

(12)        Afin de maximiser les avantages que l’amélioration de la conception présente pour l’environnement, il peut s’avérer nécessaire d’informer les consommateurs des caractéristiques et de la performance environnementales des produits liés à l’énergie et de leur donner des conseils afin d’utiliser les produits d’une manière respectant l’environnement.

(13)        L’approche établie dans la communication de la Commission du 18 juin 2003 intitulée «Politique intégrée des produits – développement d’une réflexion environnementale axée sur le cycle de vie», qui est l’un des principaux éléments novateurs du sixième programme d’action communautaire pour l’environnement, vise à réduire l’impact environnemental du produit tout au long de son cycle de vie, y compris en ce qui concerne la sélection et l’utilisation des matières premières, la fabrication, le conditionnement, le transport et la distribution, l’installation et l’entretien, l’utilisation et la fin de vie. Prendre en considération, au stade de la conception, l’impact environnemental d’un produit tout au long de son cycle de vie pourrait aisément faciliter l’amélioration de la performance environnementale avec un bon rapport coût/efficacité, y compris en termes de ressources et d’efficacité des matériaux, et contribuer ainsi à réaliser les objectifs de la stratégie thématique sur l’utilisation durable des ressources naturelles. Il y a lieu de prévoir une flexibilité suffisante pour permettre à ce facteur d’être intégré dans la conception du produit, tout en tenant compte des considérations techniques, fonctionnelles et économiques.

(14)        Bien qu’une approche globale de la performance environnementale soit souhaitable, la réduction des émissions de gaz à effet de serre par l’amélioration de l’efficacité énergétique devrait être considérée comme un objectif environnemental prioritaire en attendant l’adoption d’un plan de travail.

(15)        Il peut être nécessaire et justifié d’établir des exigences d’écoconception spécifiques quantifiées pour certains produits ou certaines caractéristiques environnementales de ceux-ci, en vue de réduire au minimum leur impact sur l’environnement. Compte tenu de la nécessité urgente de contribuer au respect des engagements pris dans le cadre du protocole de Kyoto à la convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques, et sans préjudice de l’approche intégrée encouragée dans la présente directive, il convient d’accorder une certaine priorité aux mesures qui présentent un fort potentiel de réduction à faible coût des émissions de gaz à effet de serre. De telles mesures peuvent également concourir à l’utilisation durable des ressources et apporter une contribution importante au cadre décennal de programmes sur la production et la consommation durables adopté lors du sommet mondial sur le développement durable, qui s’est tenu à Johannesburg du 26 août au 4 septembre 2002.

(16)        Selon un principe général, et le cas échéant, la consommation d’énergie des produits liés à l’énergie en mode veille ou arrêt devrait être réduite au minimum nécessaire pour leur bon fonctionnement.

(17)        Les produits ou technologies les plus performants disponibles sur le marché, y compris sur les marchés internationaux, étant à prendre pour référence, le niveau des exigences d’écoconception devrait être établi sur la base d’analyses technique, économique et environnementale. La souplesse de la méthode d’établissement du niveau d’exigences peut faciliter l’amélioration rapide de la performance environnementale. Il y a lieu de consulter et de faire collaborer activement les parties intéressées à cette analyse. La fixation de mesures contraignantes requiert une consultation adéquate des parties concernées. Cette consultation peut mettre en évidence le besoin d’une mise en œuvre progressive ou de mesures transitoires. L’introduction d’objectifs intermédiaires contribue à une meilleure prédiction de l’évolution de la politique, permet d’adapter les cycles de développement du produit et facilite la planification à long terme pour les parties intéressées.

(18)        Il convient d’accorder la priorité aux solutions alternatives comme l’autoréglementation par l’industrie, lorsqu’elles peuvent permettre d’atteindre les objectifs stratégiques plus rapidement ou de manière moins onéreuse que des exigences contraignantes. Des mesures législatives peuvent être nécessaires lorsque les forces du marché ne parviennent pas à progresser dans la bonne direction ou à une vitesse acceptable.

(19)        L’autoréglementation, y compris les accords volontaires donnés comme engagements unilatéraux de la part de l’industrie, peut permettre des progrès rapides en raison d’une mise en œuvre immédiate et efficace en termes de coûts, et elle permet une évolution souple et adaptée aux options technologiques et aux sensibilités du marché.

(20)        Aux fins de l’évaluation d’accords volontaires ou autres mesures d’autoréglementation présentés en remplacement de mesures d’exécution, des informations doivent être au moins fournies sur les aspects suivants: libre participation, valeur ajoutée, représentativité, objectifs quantifiés et échelonnés, participation de la société civile, suivi et rapports, rapport coût/efficacité de la gestion d’une initiative d’autoréglementation et durabilité.

(21)        La communication de la Commission du 17 février 2002 intitulée «Les accords environnementaux conclus au niveau communautaire dans le cadre du plan d’action “Simplifier et améliorer l’environnement réglementaire”» pourrait fournir des orientations utiles pour évaluer l’autoréglementation de l’industrie dans le cadre de la présente directive.

(22)        La présente directive devrait également favoriser l’intégration du concept d’écoconception au sein des petites et moyennes entreprises (PME) et des très petites entreprises. Cette intégration pourrait être facilitée par des informations largement disponibles et aisément accessibles sur la durabilité de leurs produits.

(23)        Les produits liés à l’énergie qui sont conformes aux exigences d’écoconception établies dans les mesures d’exécution de la présente directive devraient porter le marquage CE et les informations associées, afin de pouvoir être mis sur le marché intérieur et y circuler librement. L’application stricte de mesures d’exécution est nécessaire pour réduire l’impact des produits liés à l’énergie réglementés sur l’environnement et garantir une concurrence loyale.

(24)        Lors de l’élaboration des mesures d’exécution et du plan de travail, la Commission devrait consulter des représentants des États membres ainsi que les parties intéressées concernées par le groupe de produits telles que le secteur de production, y compris les PME et le secteur artisanal, les syndicats, les opérateurs commerciaux, les détaillants, les importateurs, les associations de protection de l’environnement et les organisations de consommateurs.

(25)        Lorsque la Commission élabore des mesures d’exécution, elle devrait également tenir dûment compte de la législation nationale existante en matière d’environnement dont les États membres ont fait valoir qu’elle devrait être préservée, en particulier celle relative aux substances toxiques, et éviter de diminuer les niveaux de protection existants et justifiés dans les États membres.

(26)        Il convient d’accorder une considération particulière aux modules et règles destinés à être utilisés dans les directives d’harmonisation technique qui sont prévus par la décision no 768/2008/CE du Parlement européen et du Conseil du 9 juillet 2008 relative à un cadre commun pour la commercialisation des produits (5).

 

(27)        Les autorités de surveillance devraient échanger des informations sur les mesures envisagées dans le champ d’application de la présente directive en vue d’améliorer la surveillance du marché, compte tenu du règlement (CE) no 765/2008 du Parlement européen et du Conseil du 9 juillet 2008 fixant les prescriptions relatives à l’accréditation et à la surveillance du marché dans le contexte de la commercialisation des produits (6). Cette coopération devrait exploiter au maximum les moyens de communication électroniques et les programmes communautaires pertinents. L’échange d’informations sur les performances environnementales durant le cycle de vie et sur les résultats obtenus grâce aux solutions en matière de conception devrait également être facilité. L’accumulation et la diffusion de l’ensemble des connaissances découlant des efforts d’écoconception déployés par les fabricants constituent des avantages essentiels de la présente directive.

(28)        Un organe compétent est généralement un organe public ou privé désigné par les autorités publiques qui présente les garanties nécessaires d’impartialité et de compétence technique pour effectuer la vérification du produit quant à sa conformité avec les mesures d’exécution applicables.

(29)        Sachant qu’il importe d’éviter la non-conformité, les États membres devraient veiller à ce que les moyens nécessaires pour une surveillance efficace du marché soient disponibles.

(30)        En ce qui concerne la formation et l’information en matière d’écoconception destinée aux PME, il peut être judicieux d’envisager des activités complémentaires.

(31)        Il est dans l’intérêt du fonctionnement du marché intérieur de disposer de normes harmonisées au niveau communautaire. Une fois la référence à une telle norme publiée au Journal officiel de l’Union européenne, une présomption de conformité avec les exigences correspondantes fixées dans la mesure d’exécution adoptée sur la base de la présente directive devrait découler du respect de cette norme, même s’il devrait être possible d’attester cette conformité par d’autres moyens.

(32)        Une des principales fonctions des normes harmonisées devrait être d’aider les fabricants dans l’application des mesures d’exécution adoptées en vertu de la présente directive. Ces normes pourraient être essentielles dans l’établissement des méthodes de mesure et d’essai. Dans le cas des exigences d’écoconception génériques, les normes harmonisées pourraient contribuer de façon importante à guider les fabricants dans l’établissement du profil écologique de leurs produits conformément aux exigences de la mesure d’exécution applicable. Ces normes devraient indiquer clairement le lien entre leurs dispositions et les exigences visées. Les normes harmonisées ne devraient pas avoir pour finalité d’établir des limites pour les caractéristiques environnementales.

(33)        Aux fins des définitions utilisées dans la présente directive, il est utile de se référer aux normes internationales pertinentes, telles que la norme ISO 14040.

(34)        La présente directive est conforme à certains principes de mise en œuvre de la nouvelle approche établie dans la résolution du Conseil du 7 mai 1985 concernant une nouvelle approche en matière d’harmonisation technique et de normalisation (7) et de référence à des normes européennes harmonisées. La résolution du Conseil du 28 octobre 1999 sur le rôle de la normalisation en Europe (8) recommande que la Commission examine si le principe de la nouvelle approche pourrait être étendu aux secteurs qui ne sont pas encore couverts, en vue d’améliorer et de simplifier la législation lorsque cela est possible.

(35)        La présente directive est complémentaire par rapport aux instruments communautaires existants, tels que la directive 92/75/CEE du Conseil du 22 septembre 1992 concernant l’indication de la consommation des appareils domestiques en énergie et en autres ressources par voie d’étiquetage et d’informations uniformes relatives aux produits (9), le règlement (CE) no 1980/2000 du Parlement européen et du Conseil du 17 juillet 2000 établissant un système communautaire révisé d’attribution du label écologique (10), la directive 2002/96/CE du Parlement européen et du Conseil du 27 janvier 2003 relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) (11), la directive 2002/95/CE du Parlement européen et du Conseil du 27 janvier 2003 relative à la limitation de l’utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques (12), la directive 2006/121/CE du Parlement européen et du Conseil du 18 décembre 2006 modifiant la directive 67/548/CEE du Conseil concernant le rapprochement des dispositions législatives, réglementaires et administratives relatives à la classification, l’emballage et l’étiquetage des substances dangereuses afin de l’adapter au règlement (CE) no 1907/2006 concernant l’enregistrement, l’évaluation et l’autorisation des substances chimiques ainsi que les restrictions applicables à ces substances (REACH), et instituant une agence européenne des produits chimiques (13) et le règlement (CE) no 106/2008 du Parlement européen et du Conseil du 15 janvier 2008 concernant un programme communautaire d’étiquetage relatif à l’efficacité énergétique des équipements de bureau (14). Les synergies entre la présente directive et les instruments communautaires préexistants devraient contribuer à améliorer leurs impacts respectifs et à établir des exigences cohérentes à appliquer par les fabricants.

(36)        Il convient d’adopter les mesures nécessaires pour la mise en œuvre de la présente directive conformément à la décision 1999/468/CE du Conseil du 28 juin 1999 fixant les modalités de l’exercice des compétences d’exécution conférées à la Commission (15).

 

(37)        Il convient en particulier d’habiliter la Commission à modifier ou abroger la directive 92/42/CEE (16) du Conseil, et les directives du Parlement européen et du Conseil 96/57/CE (17) et 2000/55/CE (18). Il y a lieu d’arrêter cette modification ou abrogation selon la procédure de réglementation avec contrôle prévue à l’article 5 bis de la décision 1999/468/CE.

(38)        En outre, il convient d’habiliter la Commission à adopter des mesures d’exécution fixant des exigences en matière d’écoconception pour certains produits liés à l’énergie, y compris l’adoption de mesures d’exécution pendant la période transitoire, et, le cas échéant, des dispositions concernant l’équilibrage des différentes caractéristiques environnementales. Ces mesures ayant une portée générale et ayant pour objet de modifier des éléments non essentiels de la présente directive en la complétant par l’ajout de nouveaux éléments non essentiels, elles doivent être arrêtées selon la procédure de réglementation avec contrôle prévue à l’article 5 bis de la décision 1999/468/CE.

(39)        En se fondant sur l’expérience acquise dans la mise en œuvre de la présente directive, de la directive 2005/32/CE et des mesures d’exécution, la Commission devrait examiner le fonctionnement, les méthodes et l’efficacité de la présente directive et évaluer le bien-fondé d’élargir son champ d’application au-delà des produits liés à l’énergie. Il convient, ce faisant, qu’elle consulte les représentants des États membres ainsi que les parties intéressées.

(40)        Les États membres devraient déterminer les sanctions à appliquer en cas de violation des dispositions nationales arrêtées en application de la présente directive. Ces sanctions devraient être efficaces, proportionnées et dissuasives.

(41)        Étant donné que l’objectif de la présente directive, à savoir assurer le fonctionnement du marché intérieur en exigeant que les produits atteignent un niveau satisfaisant de performance environnementale, ne peut pas être réalisé de manière suffisante par les États membres et peut donc, en raison de sa dimension et de ses effets, être mieux réalisé au niveau communautaire, la Communauté peut prendre des mesures, conformément au principe de subsidiarité consacré à l’article 5 du traité. Conformément au principe de proportionnalité tel qu’énoncé audit article, la présente directive n’excède pas ce qui est nécessaire pour atteindre cet objectif.

(42)        L’obligation de transposer la présente directive en droit national devrait être limitée aux dispositions qui constituent une modification de fond par rapport à la directive 2005/32/CE. L’obligation de transposer les dispositions inchangées résulte de la directive 2005/32/CE.

(43)        La présente directive ne devrait pas porter atteinte aux obligations des États membres concernant les délais de transposition en droit national des directives indiqués à l’annexe IX, partie B.

(44)        Conformément au point 34 de l’accord interinstitutionnel «Mieux légiférer» (19), les États membres sont encouragés à établir, pour eux-mêmes et dans l’intérêt de la Communauté, leurs propres tableaux, qui illustrent, dans la mesure du possible, la concordance entre la présente directive et les mesures de transposition, et à les rendre publics,

ONT ARRÊTÉ LA PRÉSENTE DIRECTIVE:

Article premier

Objet et champ d’application

1.   La présente directive établit un cadre pour la fixation d’exigences communautaires en matière d’écoconception applicables aux produits liés à l’énergie, afin de garantir la libre circulation de ces produits sur le marché intérieur.

2.   La présente directive fixe les exigences que les produits liés à l’énergie couverts par des mesures d’exécution doivent remplir pour être mis sur le marché et/ou mis en service. Elle contribue au développement durable en augmentant l’efficacité énergétique et le niveau de protection de l’environnement, tout en accroissant la sécurité de l’approvisionnement énergétique.

3.   La présente directive ne s’applique pas aux moyens de transport de personnes ou de marchandises.

4.   La présente directive et les mesures d’exécution adoptées en vertu de celle-ci sont sans préjudice de la législation communautaire en matière de gestion des déchets et de la législation communautaire en matière de produits chimiques, notamment la législation communautaire sur les gaz à effet de serre fluorés.

Article 2

Définitions

Aux fins de la présente directive, on entend par:

1)            «produit lié à l’énergie» («produit»), tout bien ayant un impact sur la consommation d’énergie durant son utilisation qui est mis sur le marché et/ou mis en service, y compris les pièces prévues pour être intégrées dans un produit lié à l’énergie visé par la présente directive et qui sont mises sur le marché et/ou mises en service sous forme de pièces détachées destinées aux utilisateurs finals et dont la performance environnementale peut être évaluée de manière indépendante;

2)            «composants et sous-ensembles», les pièces prévues pour être intégrées dans des produits qui ne sont pas mises sur le marché et/ou mises en service sous forme de pièces détachées destinées aux utilisateurs finals ou dont la performance environnementale ne peut pas être évaluée de manière indépendante;

3)            «mesures d’exécution», les mesures arrêtées en application de la présente directive établissant des exigences d’écoconception pour des produits définis ou leurs caractéristiques environnementales;

4)            «mise sur le marché», la première mise à disposition sur le marché communautaire d’un produit en vue de sa distribution ou de son utilisation dans la Communauté, à titre onéreux ou gratuit, indépendamment de la technique de vente mise en œuvre;

5)            «mise en service», la première utilisation d’un produit, aux fins pour lesquelles il a été conçu, par un utilisateur final dans la Communauté;

6)            «fabricant», toute personne physique ou morale qui fabrique des produits relevant de la présente directive et qui est responsable de leur conformité avec la présente directive en vue de leur mise sur le marché et/ou de leur mise en service sous le nom du fabricant ou sous sa marque, ou pour l’usage propre du fabricant. En l’absence de fabricant tel que défini dans la première phrase du présent point ou d’importateur tel que défini au point 8, toute personne physique ou morale qui met sur le marché et/ou met en service des produits relevant de la présente directive est considérée comme fabricant;

7)            «mandataire», toute personne physique ou morale établie dans la Communauté ayant reçu un mandat écrit du fabricant pour accomplir en son nom tout ou partie des obligations et formalités liées à la présente directive;

8)            «importateur», toute personne physique ou morale établie dans la Communauté qui, dans le cadre de ses activités professionnelles, met un produit provenant d’un pays tiers sur le marché communautaire;

9)            «matériaux», toutes les matières utilisées au cours du cycle de vie d’un produit;

10)         «conception du produit», l’ensemble des processus transformant en spécifications techniques d’un produit les exigences à remplir par le produit au niveau juridique, technique, de la sécurité, du fonctionnement, du marché ou autre;

11)         «caractéristique environnementale», tout élément ou fonction d’un produit pouvant, au cours de son cycle de vie, interagir avec l’environnement;

12)         «impact sur l’environnement», toute modification de l’environnement, provoquée totalement ou partiellement par un produit au cours de son cycle de vie;

13)         «cycle de vie», les étapes successives et interdépendantes d’un produit, depuis l’utilisation des matières premières jusqu’à l’élimination finale;

14)         «réemploi», toute opération par laquelle un produit ou ses composants ayant atteint le terme de leur première utilisation sont utilisés aux mêmes fins que celles pour lesquelles ils ont été conçus, y compris l’usage continu d’un produit rapporté à un point de collecte, distributeur, organisme de recyclage ou fabricant, ainsi que la réutilisation d’un produit après sa remise à neuf;

15)         «recyclage», le retraitement de déchets, dans un processus de production, aux fins de leur fonction initiale ou à d’autres fins mais à l’exclusion de la valorisation énergétique;

16)         «valorisation énergétique», l’utilisation de déchets combustibles comme moyen de génération d’énergie par incinération directe avec ou sans autres déchets mais avec récupération de la chaleur;

17)         «récupération», toute opération applicable prévue à l’annexe II B de la directive 2006/12/CE du Parlement européen et du Conseil du 5 avril 2006 relative aux déchets (20);

 

18)         «déchet», toute substance ou tout objet entrant dans les catégories définies à l’annexe I de la directive 2006/12/CE que le détenteur met, se propose de mettre ou est tenu de mettre au rebut;

19)         «déchets dangereux», tout déchet couvert par l’article 1er, paragraphe 4, de la directive 91/689/CEE du Conseil du 12 décembre 1991 relative aux déchets dangereux (21);

 

20)         «profil écologique», la description, conformément à la mesure d’exécution applicable au produit, des intrants et extrants (tels que les matières premières, les émissions et les déchets) associés à un produit tout au long de son cycle de vie, qui sont significatifs du point de vue de son impact sur l’environnement et sont exprimés en quantités physiques mesurables;

21)         «performance environnementale» d’un produit, le résultat de la gestion des caractéristiques environnementales du produit par le fabricant, comme il ressort de son dossier de documentation technique;

22)         «amélioration de la performance environnementale», le processus d’amélioration de la performance environnementale d’un produit au cours des générations successives, même si toutes les caractéristiques environnementales du produit ne sont pas nécessairement concernées en même temps;

23)         «écoconception», l’intégration des caractéristiques environnementales dans la conception du produit en vue d’améliorer la performance environnementale du produit tout au long de son cycle de vie;

24)         «exigence d’écoconception», toute exigence relative à un produit ou à sa conception et visant à améliorer sa performance environnementale, ou toute exigence relative à la fourniture d’informations concernant les caractéristiques environnementales d’un produit;

25)         «exigence d’écoconception générique», toute exigence d’écoconception reposant sur le profil écologique dans son ensemble du produit sans valeurs limites fixes pour des caractéristiques environnementales particulières;

26)         «exigence d’écoconception spécifique», toute exigence d’écoconception quantifiée et mesurable relative à une caractéristique environnementale particulière du produit, telle que sa consommation d’énergie en fonctionnement, calculée pour une unité donnée de performance de sortie;

27)         «norme harmonisée», une spécification technique adoptée par un organisme de normalisation reconnu dans le cadre d’un mandat délivré par la Commission, conformément à la procédure établie par la directive 98/34/CE du Parlement européen et du Conseil du 22 juin 1998 prévoyant une procédure d’information dans le domaine des normes et réglementations techniques (22), en vue de l’élaboration d’une exigence européenne, dont le respect n’est pas obligatoire.

Article 3

Mise sur le marché et/ou mise en service

1.   Les États membres prennent toutes les mesures appropriées pour garantir que les produits couverts par des mesures d’exécution ne puissent être mis sur le marché et/ou mis en service que s’ils sont conformes à ces mesures et qu’ils portent le marquage CE conformément à l’article 5.

2.   Les États membres désignent les autorités responsables de la surveillance du marché. Ils veillent à ce que ces autorités possèdent et exercent les pouvoirs nécessaires pour prendre les mesures appropriées qui leur incombent en application de la présente directive. Les États membres définissent les tâches, les pouvoirs et les modalités d’organisation des autorités compétentes qui sont habilitées:

a)            à organiser des vérifications appropriées de la conformité des produits, sur une échelle suffisante, et à obliger le fabricant ou son mandataire à retirer du marché les produits non conformes, conformément à l’article 7;

b)           à exiger des parties concernées qu’elles fournissent toutes les informations nécessaires, comme indiqué dans les mesures d’exécution;

c)            à prélever des échantillons de produits pour les soumettre à des vérifications de conformité.

3.   Les États membres tiennent informée la Commission des résultats de la surveillance du marché et, le cas échéant, celle-ci transmet l’information aux autres États membres.

4.   Les États membres veillent à ce que les consommateurs et les autres parties intéressées aient la possibilité de présenter des observations aux autorités compétentes sur la conformité des produits.

Article 4

Responsabilités de l’importateur

Si le fabricant n’est pas établi dans la Communauté et en l’absence de mandataire, l’importateur est soumis aux obligations suivantes:

a)            garantir que le produit mis sur le marché et/ou mis en service est conforme à la présente directive et à la mesure d’exécution applicable; et

b)           conserver et mettre à disposition la déclaration de conformité CE et la documentation technique.

Article 5

Marquage et déclaration de conformité CE

1.   Avant la mise sur le marché et/ou la mise en service d’un produit couvert par des mesures d’exécution, un marquage CE est apposé et une déclaration de conformité CE est délivrée par laquelle le fabricant ou son mandataire assure et déclare que le produit est conforme à toutes les dispositions pertinentes de la mesure d’exécution applicable.

2.   Le marquage CE est constitué des lettres «CE», telles que reproduites à l’annexe III.

3.   La déclaration de conformité CE contient les éléments spécifiés à l’annexe VI et renvoie à la mesure d’exécution pertinente.

4.   L’apposition sur un produit de marquages susceptibles d’induire les utilisateurs en erreur quant à la signification ou la forme du marquage CE est interdite.

5.   Les États membres peuvent exiger que les informations à fournir conformément à l’annexe I, partie 2, le soient dans leur(s) langue(s) officielle(s) lorsque le produit parvient à l’utilisateur final.

Les États membres permettent également que ces informations soient fournies dans une ou plusieurs autres langues officielles des institutions de l’Union européenne.

Lors de l’application du premier alinéa, les États membres prennent notamment en considération:

a)            le fait que les informations puissent ou non être communiquées sous forme de symboles harmonisés, de codes reconnus ou d’autres mesures; et

b)           le type d’utilisateur auquel le produit est destiné et la nature des informations à fournir.

Article 6

Libre circulation

1.   Les États membres n’interdisent, ne restreignent ni n’empêchent, pour des motifs liés aux exigences d’écoconception relatives aux paramètres d’écoconception visés à l’annexe I, partie 1, qui relèvent de la mesure d’exécution applicable, la mise sur le marché et/ou la mise en service sur leur territoire d’un produit qui est conforme à toutes les dispositions pertinentes de la mesure d’exécution applicable et qui porte le marquage CE conformément à l’article 5.

2.   Les États membres n’interdisent, ne restreignent ni n’empêchent, pour des motifs liés aux exigences d’écoconception relatives aux paramètres d’écoconception visés à l’annexe I, partie 1, pour lesquels la mesure d’exécution applicable prévoit qu’aucune exigence d’écoconception n’est nécessaire, la mise sur le marché et/ou la mise en service sur leur territoire d’un produit portant le marquage CE conformément à l’article 5.

3.   Les États membres ne s’opposent pas, par exemple lors de foires commerciales, d’expositions, de démonstrations, à la présentation de produits qui ne sont pas en conformité avec les dispositions de la mesure d’exécution applicable, à condition qu’il soit indiqué de manière visible qu’ils ne peuvent pas être mis sur le marché et/ou mis en service avant leur mise en conformité.

Article 7

Clause de sauvegarde

1.   Lorsqu’un État membre établit qu’un produit portant le marquage CE visé à l’article 5 et utilisé selon l’usage prévu n’est pas conforme à toutes les dispositions pertinentes de la mesure d’exécution applicable, le fabricant ou son mandataire est tenu de rendre le produit conforme aux dispositions de la mesure d’exécution applicable et/ou au marquage CE et de mettre fin à l’infraction aux conditions imposées par l’État membre.

S’il existe des éléments de preuve suffisants donnant à penser qu’un produit pourrait ne pas être conforme, les États membres prennent les mesures nécessaires, lesquelles, selon le degré de gravité de la non-conformité, peuvent aller jusqu’à l’interdiction de mise sur le marché du produit tant que la conformité n’est pas établie.

Lorsque la non-conformité persiste, l’État membre prend une décision restreignant ou interdisant la mise sur le marché et/ou la mise en service du produit en question ou veille à son retrait du marché.

En cas d’interdiction ou de retrait du marché, la Commission et les autres États membres en sont immédiatement informés.

2.   Toute décision prise par un État membre en application de la présente directive qui restreint ou interdit la mise sur le marché et/ou la mise en service d’un produit indique les motifs sur lesquels elle s’appuie.

Cette décision est notifiée immédiatement à l’intéressé, qui est en même temps informé des voies de recours dont il dispose en vertu de la législation en vigueur dans l’État membre concerné ainsi que des délais auxquels ces recours sont soumis.

3.   L’État membre informe immédiatement la Commission et les autres États membres de toute décision prise en application du paragraphe 1, en indiquant les raisons de sa décision et notamment si la non-conformité est due:

a)            à un manquement aux exigences de la mesure d’exécution applicable;

b)           à l’application incorrecte de normes harmonisées visées à l’article 10, paragraphe 2;

c)            à des lacunes dans des normes harmonisées visées à l’article 10, paragraphe 2.

4.   La Commission consulte immédiatement les parties intéressées et peut recourir aux conseils techniques d’experts extérieurs indépendants.

Après cette consultation, la Commission informe immédiatement de son avis l’État membre qui a pris la décision ainsi que les autres États membres.

Si la Commission considère que la décision est injustifiée, elle en informe immédiatement les États membres.

5.   Lorsque la décision visée au paragraphe 1 du présent article repose sur une lacune dans une norme harmonisée, la Commission lance immédiatement la procédure prévue à l’article 10, paragraphes 2, 3 et 4. La Commission en informe en même temps le comité visé à l’article 19, paragraphe 1.

6.   Les États membres et la Commission prennent les mesures nécessaires pour garantir la confidentialité requise concernant les informations fournies durant cette procédure, s’il y a lieu.

7.   Les décisions prises par les États membres en application du présent article sont rendues publiques d’une manière transparente.

8.   L’avis de la Commission sur ces décisions est publié au Journal officiel de l’Union européenne.

Article 8

Évaluation de la conformité

1.   Avant de mettre sur le marché un produit couvert par des mesures d’exécution et/ou de mettre en service un tel produit, le fabricant ou son mandataire veille à ce qu’il soit procédé à une évaluation de la conformité du produit à toutes les exigences pertinentes de la mesure d’exécution applicable.

2.   Les procédures d’évaluation de la conformité sont spécifiées par les mesures d’exécution et laissent aux fabricants le choix entre le contrôle de conception interne visé à l’annexe IV de la présente directive et le système de management visé à l’annexe V de la présente directive. Lorsqu’elle est dûment justifiée et proportionnelle au risque, la procédure d’évaluation de la conformité est choisie parmi les modules pertinents décrits à l’annexe II de la décision no 768/2008/CE.

Lorsqu’un État membre dispose d’indications sérieuses quant à la non-conformité probable d’un produit, il publie dans les meilleurs délais une évaluation motivée de la conformité du produit concerné, évaluation qui peut être effectuée par un organe compétent, en sorte qu’une action corrective puisse, le cas échéant, être rapidement menée.

Lorsqu’un produit couvert par des mesures d’exécution est conçu par une organisation enregistrée conformément au règlement (CE) no 761/2001 du Parlement européen et du Conseil du 19 mars 2001 permettant la participation volontaire des organisations à un système communautaire de management environnemental et d’audit (EMAS) (23) et que la fonction de conception est couverte par cet enregistrement, le système de management de cette organisation est réputé conforme aux exigences de l’annexe V de la présente directive.

Si un produit couvert par des mesures d’exécution est conçu par une organisation possédant un système de management qui inclut la fonction de conception du produit et qui est mis en œuvre conformément aux normes harmonisées dont les numéros de référence ont été publiés au Journal officiel de l’Union européenne, ce système de management est réputé conforme aux exigences correspondantes de l’annexe V.

3.   Après avoir mis sur le marché et/ou mis en service un produit couvert par des mesures d’exécution, le fabricant ou son mandataire conserve tous les documents relatifs à l’évaluation de la conformité effectuée et aux déclarations de conformité délivrées, de manière à permettre leur inspection par les États membres pendant les dix années suivant la fabrication du dernier de ces produits.

Les documents pertinents sont présentés dans les dix jours suivant la réception d’une demande faite par l’autorité compétente d’un État membre.

4.   Les documents relatifs à l’évaluation de la conformité et à la déclaration de conformité CE visés à l’article 5 sont rédigés dans l’une des langues officielles des institutions de l’Union européenne.

Article 9

Présomption de conformité

1.   Les États membres considèrent qu’un produit portant le marquage CE visé à l’article 5 est conforme aux dispositions pertinentes de la mesure d’exécution applicable.

2.   Les États membres considèrent qu’un produit auquel s’appliquent des normes harmonisées dont les numéros de référence ont été publiés au Journal officiel de l’Union européenne est conforme à toutes les exigences pertinentes de la mesure d’exécution applicable à laquelle se rapportent ces normes.

3.   Les produits ayant reçu le label écologique communautaire en application du règlement (CE) no 1980/2000 sont présumés conformes aux exigences d’écoconception de la mesure d’exécution applicable, dans la mesure où ces exigences sont couvertes par le label écologique.

4.   Aux fins de la présomption de conformité dans le cadre de la présente directive, la Commission peut, conformément à la procédure de réglementation visée à l’article 19, paragraphe 2, décider que d’autres labels écologiques satisfont à des conditions équivalentes à celles imposées au label écologique communautaire conformément au règlement (CE) no 1980/2000. Les produits qui ont reçu un de ces autres labels écologiques sont présumés conformes aux exigences d’écoconception de la mesure d’exécution applicable, dans la mesure où ces exigences sont couvertes par le label écologique en question.

Article 10

Normes harmonisées

1.   Dans la mesure du possible, les États membres veillent à ce que des mesures appropriées soient prises pour permettre aux parties intéressées d’être consultées au niveau national sur le processus d’élaboration et de suivi des normes harmonisées.

2.   Lorsqu’un État membre ou la Commission considère que des normes harmonisées dont l’application est présumée satisfaire aux dispositions spécifiques d’une mesure d’exécution applicable ne satisfont pas entièrement à ces dispositions, l’État membre concerné ou la Commission en informe le comité permanent institué en vertu de l’article 5 de la directive 98/34/CE, en indiquant les raisons de cette situation. Le comité émet d’urgence un avis.

3.   Au vu de cet avis du comité, la Commission décide de publier ou non, de publier avec restriction, de maintenir ou de retirer du Journal officiel de l’Union européenne les références aux normes harmonisées en question.

4.   La Commission informe l’organisme européen de normalisation concerné et, s’il y a lieu, délivre un nouveau mandat en vue de la révision des normes harmonisées en question.

Article 11

Exigences concernant les composants et sous-ensembles

Des mesures d’exécution peuvent obliger le fabricant ou son mandataire qui met des composants et des sous-ensembles sur le marché et/ou en service à communiquer au fabricant d’un produit couvert par les mesures d’exécution des informations pertinentes sur la composition matérielle des composants ou sous-ensembles ainsi que sur leur consommation en énergie, en matériaux et/ou en ressources.

Article 12

Coopération administrative et échange d’informations

1.   Les États membres prennent les mesures appropriées pour encourager les autorités responsables de la mise en œuvre de la présente directive à coopérer entre elles et à échanger des informations, entre elles et avec la Commission, en vue de contribuer au fonctionnement de la présente directive et en particulier de contribuer à la mise en œuvre de l’article 7.

La coopération administrative et l’échange d’informations reposent autant que possible sur les moyens de communication électroniques et peuvent bénéficier de l’assistance des programmes communautaires pertinents.

Les États membres font savoir à la Commission quelles sont les autorités responsables de la mise en œuvre de la présente directive.

2.   La nature précise et la structure des échanges d’informations entre la Commission et les États membres sont décidées selon la procédure de réglementation visée à l’article 19, paragraphe 2.

3.   La Commission prend les mesures appropriées pour encourager la coopération entre États membres visée dans le présent article et pour y contribuer.

Article 13

Petites et moyennes entreprises

1.   Dans le cadre des programmes dont les petites et moyennes entreprises (PME) et les très petites entreprises peuvent bénéficier, la Commission tient compte d’initiatives qui aident les PME et les très petites entreprises à intégrer des caractéristiques environnementales, y compris l’efficacité énergétique, lors de la conception de leurs produits.

2.   Des lignes directrices couvrant les particularités des PME exerçant une activité dans le secteur du produit touché par une mesure d’exécution peuvent accompagner celle-ci. Le cas échéant, et conformément au paragraphe 1, un dispositif spécialisé supplémentaire peut être produit par la Commission afin de faciliter l’application de la présente directive par les PME.

3.   Les États membres veillent, en particulier par le renforcement des réseaux et structures de soutien, à encourager les PME et les très petites entreprises à adopter une démarche environnementale dès le stade de la conception du produit et à s’adapter à la future législation européenne.

Article 14

Information du consommateur

Conformément à la mesure d’exécution applicable, les fabricants garantissent, sous la forme qu’ils jugent appropriée, que les consommateurs de produits se voient communiquer:

a)            les informations nécessaires sur le rôle qu’ils peuvent jouer dans l’utilisation durable du produit concerné; et

b)           lorsque les mesures d’exécution le requièrent, le profil écologique du produit et les avantages de l’écoconception.

Article 15

Mesures d’exécution

1.   Un produit qui répond aux critères établis au paragraphe 2 du présent article est couvert par une mesure d’exécution ou par une mesure d’autoréglementation conformément au paragraphe 3, point b), du présent article. Ces mesures d’exécution, qui visent à modifier des éléments non essentiels de la présente directive en la complétant, sont arrêtées en conformité avec la procédure de réglementation avec contrôle visée à l’article 19, paragraphe 3.

2.   Les critères visés au paragraphe 1 sont les suivants:

a)            le volume de ventes et d’échanges que représente le produit est significatif, c’est-à-dire, à titre indicatif, supérieur à 200 000 unités par an dans la Communauté, selon les chiffres disponibles les plus récents;

b)           le produit a, compte tenu des quantités mises sur le marché et/ou mises en service, un impact significatif sur l’environnement dans la Communauté, comme le prévoient les priorités stratégiques de la Communauté prévues par la décision no 1600/2002/CE; et

c)            le produit présente un potentiel significatif d’amélioration en ce qui concerne son impact environnemental sans que cela entraîne des coûts excessifs, compte tenu notamment des éléments suivants:

i)             il n’y a pas d’autres mesures législatives communautaires pertinentes ou le problème n’a pas été résolu de façon adéquate par le jeu des forces du marché; et

ii)            les performances environnementales des produits disponibles sur le marché présentant des fonctionnalités équivalentes sont très inégales.

 

3.   Lorsqu’elle élabore un projet de mesure d’exécution, la Commission tient compte de tout avis rendu par le comité visé à l’article 19, paragraphe 1, ainsi que:

a)            des priorités de la Communauté en matière d’environnement, telles que celles définies dans la décision no 1600/2002/CE ou dans le programme européen sur le changement climatique (PECC) de la Commission; et

b)           des dispositions communautaires applicables et des mesures d’autoréglementation pertinentes, telles que des accords volontaires, apparaissant, à la suite d’une évaluation réalisée conformément à l’article 17, comme un moyen d’atteindre les objectifs stratégiques plus rapidement ou à moindre coût que des exigences contraignantes.

4.   Lors de l’élaboration du projet de mesure d’exécution, la Commission:

a)            prend en considération le cycle de vie du produit et toutes les caractéristiques environnementales significatives qui y sont liées, tels que l’efficacité énergétique. La profondeur de l’analyse des caractéristiques environnementales et de leur potentiel d’amélioration est fonction de l’importance de celles-ci. La fixation d’exigences en matière d’écoconception concernant les caractéristiques environnementales importantes d’un produit n’est pas retardée outre mesure en raison d’incertitudes liées aux autres aspects;

b)           réalise une évaluation concernant l’impact sur l’environnement, les consommateurs et les fabricants, notamment les PME, en termes de compétitivité, y compris sur les marchés extérieurs à la Communauté, d’innovation, d’accès au marché et de coûts et d’avantages;

c)            tient compte de la législation nationale en vigueur en matière d’environnement que les États membres jugent pertinente;

d)           procède à des consultations appropriées auprès des parties intéressées;

e)           élabore un exposé des motifs du projet de mesure d’exécution fondé sur l’analyse visée au point b); et

f)            fixe la ou les dates d’application, les mesures ou périodes transitoires ou mises en œuvre par étapes, compte tenu en particulier des conséquences éventuelles pour les PME, ou pour des groupes de produits spécifiques essentiellement fabriqués par des PME.

5.   Les mesures d’exécution satisfont à tous les critères qui suivent:

a)            il n’y a pas d’impact négatif significatif sur les fonctionnalités du produit du point de vue de l’utilisateur;

b)           la santé, la sécurité et l’environnement ne sont pas compromis;

c)            il n’y a pas d’impact négatif significatif sur les consommateurs, en particulier en termes de prix d’achat et de coût lié au cycle de vie du produit;

d)           il n’y a pas d’impact négatif significatif sur la compétitivité de l’industrie;

e)           en principe, la fixation d’une exigence d’écoconception ne doit pas aboutir à imposer une technologie brevetée aux fabricants; et

f)            aucune charge administrative excessive n’est imposée aux fabricants.

6.   Les mesures d’exécution établissent des exigences d’écoconception conformément à l’annexe I et/ou à l’annexe II.

Les exigences d’écoconception spécifiques sont introduites pour des caractéristiques environnementales précises ayant un impact non négligeable sur l’environnement.

Les mesures d’exécution peuvent également disposer qu’aucune exigence d’écoconception n’est nécessaire pour certains des paramètres d’écoconception visés à l’annexe I, partie 1.

7.   Les exigences sont formulées de manière à garantir que les autorités chargées de la surveillance du marché puissent vérifier la conformité des produits avec les exigences de la mesure d’exécution. La mesure d’exécution précise si la vérification peut être effectuée directement sur le produit ou sur la base de la documentation technique.

8.   Les mesures d’exécution comportent les éléments énumérés à l’annexe VII.

9.   Les études et les analyses pertinentes utilisées par la Commission pour élaborer les mesures d’exécution doivent être rendues accessibles au public, en tenant compte notamment de la facilité d’accès et d’utilisation pour les PME intéressées.

10.   Si nécessaire, une mesure d’exécution établissant des exigences d’écoconception est assortie de dispositions visant à équilibrer les différentes caractéristiques environnementales. Ces mesures, qui visent à modifier des éléments non essentiels de la présente directive en la complétant, sont arrêtées en conformité avec la procédure de réglementation avec contrôle visée à l’article 19, paragraphe 3.

Article 16

Plan de travail

1.   Conformément aux critères énoncés à l’article 15 et après consultation du forum consultatif visé à l’article 18, la Commission arrête, au plus tard le 21 octobre 2011, un plan de travail qui est accessible au public.

Le plan de travail énonce, pour les trois années qui suivent, une liste indicative de groupes de produits qui sont considérés comme prioritaires pour l’adoption de mesures d’exécution.

Le plan de travail est modifié périodiquement par la Commission après consultation du forum consultatif.

2.   Néanmoins, au cours de la période transitoire, pendant laquelle le premier plan de travail visé au paragraphe 1 du présent article est en cours d’élaboration, et conformément aux critères fixés à l’article 15 et après consultation du forum consultatif, la Commission introduit, le cas échéant, à titre anticipatif:

a)            des mesures d’exécution en commençant par les produits qui, selon le PECC, ont un potentiel important de réduction des émissions de gaz à effet de serre en termes de rapport coût/efficacité, tels que les équipements de chauffage et de production d’eau chaude, les systèmes à moteur électrique, l’éclairage dans les secteurs résidentiel et tertiaire, les appareils domestiques, l’équipement de bureau dans les secteurs résidentiel et tertiaire, l’électronique grand public et les systèmes de CVC (chauffage, ventilation et climatisation); et

b)           une mesure d’exécution supplémentaire réduisant les pertes en mode veille pour un groupe de produits.

Ces mesures, qui visent à modifier des éléments non essentiels de la présente directive en la complétant, sont arrêtées en conformité avec la procédure de réglementation avec contrôle visée à l’article 19, paragraphe 3.

Article 17

Autoréglementation

Les accords volontaires ou autres mesures d’autoréglementation présentés comme des solutions alternatives aux mesures d’exécution s’inscrivant dans le cadre de la présente directive font l’objet d’une évaluation, tout au moins sur la base de l’annexe VIII.

Article 18

Forum consultatif

La Commission veille à ce que, dans la conduite de ses travaux, soit respectée, pour chaque mesure d’exécution, une participation équilibrée des représentants des États membres et de toutes les parties intéressées par le produit ou groupe de produits en question, par exemple le secteur de production, y compris les PME et le secteur artisanal, les syndicats, les opérateurs commerciaux, les détaillants, les importateurs, les associations de protection de l’environnement et les organisations de consommateurs. Ces parties contribuent en particulier à la définition et à la révision des mesures d’exécution, au contrôle de l’efficacité des mécanismes de surveillance du marché mis en place et à l’évaluation des accords volontaires et autres mesures d’autoréglementation. Ces parties se rencontrent au sein d’un forum consultatif, dont le règlement intérieur est établi par la Commission.

Article 19

Procédure de comité

1.   La Commission est assistée par un comité.

2.   Dans le cas où il est fait référence au présent paragraphe, les articles 5 et 7 de la décision 1999/468/CE s’appliquent, dans le respect des dispositions de l’article 8 de celle-ci.

La période prévue à l’article 5, paragraphe 6, de la décision 1999/468/CE est fixée à trois mois.

3.   Dans le cas où il est fait référence au présent paragraphe, l’article 5 bis, paragraphes 1 à 4, et l’article 7 de la décision 1999/468/CE s’appliquent, dans le respect des dispositions de l’article 8 de celle-ci.

Article 20

Sanctions

Les États membres fixent les règles applicables en cas d’infraction aux dispositions nationales adoptées en application de la présente directive et prennent toute mesure nécessaire pour garantir leur mise en œuvre. Les sanctions ainsi prévues doivent être effectives, proportionnées et dissuasives, en tenant compte du degré de non-conformité et du nombre d’unités non conformes mises sur le marché communautaire. Les États membres communiquent ces dispositions à la Commission au plus tard le 20 novembre 2010, et informent celle-ci sans délai de toute modification ultérieure les concernant.

Article 21

Évaluation

Au plus tard en 2012, la Commission évalue l’efficacité de la présente directive ainsi que de ses mesures d’exécution, y compris, entre autres:

a)            la méthodologie utilisée pour identifier et couvrir les paramètres environnementaux importants, tels que l’efficacité énergétique, en considérant l’ensemble du cycle de vie des produits;

b)           le seuil des mesures d’exécution;

c)            les mécanismes de surveillance du marché; et

d)           toute mesure d’autoréglementation pertinente préconisée.

À la suite de cette évaluation, et considérant en particulier l’expérience tirée du champ d’application élargi de la présente directive, la Commission évalue notamment le bien-fondé d’élargir le champ d’application de la directive aux produits non liés à l’énergie afin de réduire significativement les impacts environnementaux tout au long du cycle de vie de ces produits, après consultation du forum consultatif visé à l’article 18, et elle présente, le cas échéant, des propositions au Parlement européen et au Conseil en vue de modifier la présente directive.

Article 22

Confidentialité

Les exigences en matière de fourniture d’informations visées à l’article 11 et à l’annexe I, partie 2, par le fabricant et/ou son mandataire sont proportionnées et tiennent compte de la légitime confidentialité des informations commercialement sensibles.

Article 23

Transposition

1.   Les États membres mettent en vigueur les dispositions législatives, réglementaires et administratives nécessaires pour se conformer aux articles 1er à 9, 11, 14, 15 et 20 ainsi qu’aux annexes I à V, VII et VIII au plus tard le 20 novembre 2010. Ils communiquent immédiatement à la Commission le texte de ces dispositions.

Lorsque les États membres adoptent ces dispositions, celles-ci contiennent une référence à la présente directive ou sont accompagnées d’une telle référence lors de leur publication officielle. Elles contiennent également une mention précisant que les références faites, dans les dispositions législatives, réglementaires et administratives en vigueur, à la directive abrogée par la présente directive s’entendent comme faites à la présente directive. Les modalités de cette référence et la formulation de cette mention sont arrêtées par les États membres.

2.   Les États membres communiquent à la Commission le texte des dispositions essentielles de droit interne qu’ils adoptent dans le domaine régi par la présente directive.

Article 24

Abrogation

La directive 2005/32/CE, telle que modifiée par la directive visée à l’annexe IX, partie A, est abrogée, sans préjudice des obligations des États membres concernant les délais de transposition en droit national des directives indiqués à l’annexe IX, partie B.

Les références faites à la directive abrogée s’entendent comme faites à la présente directive et sont à lire selon le tableau de correspondance figurant à l’annexe X.

Article 25

Entrée en vigueur

La présente directive entre en vigueur le vingtième jour suivant celui de sa publication au Journal officiel de l’Union européenne.

Article 26

Destinataires

Les États membres sont destinataires de la présente directive.

Fait à Strasbourg, le 21 octobre 2009.

Par le Parlement européen

Le président

J. BUZEK

Par le Conseil

La présidente

C. MALMSTRÖM

________________________________________

(1)  JO C 100 du 30.4.2009, p. 120.

(2)  Avis du Parlement européen du 24 avril 2009 (non encore paru au Journal officiel) et décision du Conseil du 24 septembre 2009.

(3)  JO L 191 du 22.7.2005, p. 29.

(4)  JO L 242 du 10.9.2002, p. 1.

(5)  JO L 218 du 13.8.2008, p. 82.

(6)  JO L 218 du 13.8.2008, p. 30.

(7)  JO C 136 du 4.6.1985, p. 1.

(8)  JO C 141 du 19.5.2000, p. 1.

(9)  JO L 297 du 13.10.1992, p. 16.

(10)  JO L 237 du 21.9.2000, p. 1.

(11)  JO L 37 du 13.2.2003, p. 24.

(12)  JO L 37 du 13.2.2003, p. 19.

(13)  JO L 396 du 30.12.2006, p. 1.

(14)  JO L 39 du 13.2.2008, p. 1.

(15)  JO L 184 du 17.7.1999, p. 23.

(16)  JO L 167 du 22.6.1992, p. 17.

(17)  JO L 236 du 18.9.1996, p. 36.

(18)  JO L 279 du 1.11.2000, p. 33.

(19)  JO C 321 du 31.12.2003, p. 1.

(20)  JO L 114 du 27.4.2006, p. 9.

(21)  JO L 377 du 31.12.1991, p. 20.

(22)  JO L 204 du 21.7.1998, p. 37.

(23)  JO L 114 du 24.4.2001, p. 1.

________________________________________

ANNEXE I

Méthode de fixation des exigences d’écoconception génériques

(visée à l’article 15, paragraphe 6)

Les exigences d’écoconception génériques ont pour objectif d’améliorer la performance environnementale du produit en visant les caractéristiques environnementales significatives du produit, sans, toutefois, fixer de valeurs limites. La méthode visée à la présente annexe doit être appliquée lorsqu’il n’y a pas lieu d’établir des valeurs limites pour le groupe de produits examiné. La Commission doit identifier, lors de l’élaboration du projet de mesure d’exécution à présenter au comité visé à l’article 19, paragraphe 1, les caractéristiques environnementales significatives et les spécifier dans la mesure d’exécution.

Lorsqu’elle élabore les mesures d’exécution établissant des exigences génériques d’écoconception en application de l’article 15, la Commission doit identifier, en fonction des produits couverts par la mesure d’exécution, les paramètres pertinents en matière d’écoconception parmi ceux qui sont énumérés dans la partie 1, les exigences en matière d’information parmi celles qui sont énumérées dans la partie 2 et les exigences applicables au fabricant énumérées dans la partie 3.

Partie 1.   Paramètres d’écoconception des produits

1.1.        Dans la mesure où elles sont liées à la conception, les caractéristiques environnementales significatives doivent être identifiées en tenant compte des phases suivantes du cycle de vie du produit:

a)            sélection et utilisation des matières premières;

b)           fabrication;

c)            conditionnement, transport et distribution;

d)           installation et entretien;

e)           utilisation; et

f)            fin de vie, c’est-à-dire l’état d’un produit ayant atteint le terme de sa première utilisation jusqu’à son élimination finale.

 

1.2.        Pour chaque phase, les caractéristiques environnementales suivantes doivent être évaluées, le cas échéant:

a)            consommation prévue de matériaux, d’énergie et d’autres ressources telles que l’eau douce;

b)           émissions prévues dans l’air, l’eau ou le sol;

c)            pollution prévue par des effets physiques tels que le bruit, les vibrations, les rayonnements, les champs électromagnétiques;

d)           production prévue de déchets; et

e)           possibilités de réemploi, de recyclage et de récupération des matériaux et/ou de l’énergie, compte tenu de la directive 2002/96/CE.

 

1.3.        En particulier, les paramètres suivants doivent être utilisés, le cas échéant, et être complétés par d’autres, si nécessaire, pour évaluer le potentiel d’amélioration des caractéristiques environnementales visées au point 1.2:

a)            poids et volume du produit;

b)           utilisation de matériaux issus d’activités de recyclage;

c)            consommation d’énergie, d’eau et d’autres ressources tout au long du cycle de vie;

d)           utilisation de substances classées comme dangereuses pour la santé et/ou l’environnement selon la directive 67/548/CEE du Conseil du 27 juin 1967 concernant le rapprochement des dispositions législatives, réglementaires et administratives relatives à la classification, l’emballage et l’étiquetage des substances dangereuses (1), et en tenant compte de la législation relative à la mise sur le marché et l’utilisation de substances spécifiques, notamment la directive 76/769/CEE du Conseil du 27 juillet 1976 concernant le rapprochement des dispositions législatives, réglementaires et administratives des États membres relatives à la limitation de la mise sur le marché et de l’emploi de certaines substances et préparations dangereuses (2) et la directive 2002/95/CE;

e)           quantité et nature des consommables nécessaires pour une utilisation et un entretien corrects;

f)            facilité de réemploi et de recyclage mesurée sur la base des éléments suivants: nombre de matériaux et de composants utilisés, utilisation de composants standard, temps nécessaire pour le démontage, complexité des outils requis pour le démontage, utilisation des normes de codification pour l’identification des composants et matériaux pouvant être réutilisés et recyclés (y compris marquage des pièces en plastique conformément aux normes ISO), utilisation de matériaux facilement recyclables, accès facile aux composants et matériaux recyclables précieux et autres, accès facile aux composants et matériaux contenant des substances dangereuses;

g)            intégration des composants utilisés;

h)           souci d’éviter des solutions techniques préjudiciables pour le réemploi et le recyclage de composants et d’appareils entiers;

i)             indicateurs de l’extension de la vie utile: vie utile minimale garantie, délai minimal pour obtenir des pièces de rechange, modularité, extensibilité, réparabilité;

j)             quantités de déchets produits et quantités de déchets dangereux produits;

k)            rejets dans l’air (gaz à effet de serre, agents acidifiants, composés organiques volatils, substances appauvrissant la couche d’ozone, polluants organiques persistants, métaux lourds, particules fines, particules en suspension), sans préjudice de la directive 97/68/CE du Parlement européen et du Conseil du 16 décembre 1997 sur le rapprochement des législations des États membres relatives aux mesures contre les émissions de gaz et de particules polluants provenant des moteurs à combustion interne destinés aux engins mobiles non routiers (3);

 

l)             rejets dans l’eau (métaux lourds, substances affectant le bilan d’oxygène, polluants organiques persistants); et

m)          rejets dans le sol (essentiellement fuites et déversements de substances dangereuses durant la phase d’utilisation du produit et risque de lessivage en cas d’élimination en décharge).

 

Partie 2.   Exigences concernant la fourniture d’informations

Les mesures d’exécution peuvent comprendre l’obligation, pour le fabricant, de fournir des informations pouvant influencer la manière dont le produit est manipulé, utilisé ou recyclé par des personnes autres que celui-ci. Ces informations peuvent inclure, selon les cas:

a)            des informations fournies par le concepteur sur le processus de fabrication;

b)           des informations destinées aux consommateurs portant sur les caractéristiques et les performances environnementales significatives d’un produit; ces informations accompagnent le produit lors de sa mise sur le marché afin de permettre aux consommateurs de comparer ces aspects des produits;

c)            des informations destinées aux consommateurs leur indiquant comment installer, utiliser et entretenir le produit en exerçant un impact minimal sur l’environnement et lui assurer une espérance de vie optimale, ainsi que sur la manière de l’éliminer à la fin de sa vie, et, le cas échéant, des informations relatives à la période de disponibilité des pièces de rechange et aux possibilités d’adaptation des produits; et

d)           des informations destinées aux installations de traitement portant sur le démontage, le recyclage ou l’élimination du produit à la fin de sa vie.

Les informations devraient figurer sur le produit lui-même, si possible.

Ces informations doivent tenir compte des obligations imposées par d’autres législations communautaires, comme la directive 2002/96/CE.

Partie 3.   Exigences applicables au fabricant

1.            Les fabricants de produits doivent procéder à une évaluation du modèle de produit tout au long de son cycle de vie, en tenant compte des caractéristiques environnementales identifiées dans la mesure d’exécution comme susceptibles d’être fortement influencées par la conception du produit et en fondant cette évaluation sur des hypothèses réalistes concernant les conditions normales d’utilisation du produit et l’usage auquel il est destiné. D’autres caractéristiques environnementales peuvent être examinées à titre volontaire.

Sur la base de cette évaluation, les fabricants doivent établir le profil écologique du produit. Ce profil doit reposer sur les caractéristiques pertinentes du produit du point de vue de l’environnement et sur les intrants/extrants tout au long du cycle de vie du produit exprimés en quantités physiques mesurables.

2.            Les fabricants doivent recourir à cette évaluation pour évaluer, par rapport à des critères de référence, les autres solutions en matière de conception et l’amélioration obtenue en termes de performances environnementales du produit.

Ces critères doivent être identifiés par la Commission dans la mesure d’exécution sur la base des informations recueillies lors de l’élaboration de la mesure.

Le choix d’un modèle spécifique doit déboucher sur un équilibre raisonnable entre les différentes caractéristiques environnementales et entre ces caractéristiques et les autres aspects pertinents, tels que la sécurité et la santé, les conditions techniques de fonctionnalité, de qualité et de performance et les aspects économiques, y compris les coûts de fabrication et la valeur marchande, tout en respectant l’ensemble de la législation applicable.

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(1)  JO 196 du 16.8.1967, p. 1.

(2)  JO L 262 du 27.9.1976, p. 201.

(3)  JO L 59 du 27.2.1998, p. 1.

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ANNEXE II

Méthode de fixation des exigences d’écoconception spécifiques

(visée à l’article 15, paragraphe 6)

Les exigences d’écoconception spécifiques ont pour but d’améliorer une caractéristique environnementale déterminée du produit. Elles peuvent viser à réduire la consommation d’une ressource donnée, par exemple en fixant une limite à l’utilisation d’une ressource aux différents stades du cycle de vie du produit, le cas échéant (par exemple, une limitation de la consommation d’eau durant la phase d’utilisation ou des quantités d’un matériau donné pour la production, ou une exigence de quantités minimales de matériaux recyclés à utiliser).

Lorsqu’elle élabore les mesures d’exécution établissant des exigences d’écoconception spécifiques en vertu de l’article 15, la Commission doit identifier, en fonction des produits couverts par la mesure d’exécution, les paramètres d’écoconception applicables parmi ceux visés à l’annexe I, partie 1, et fixer le niveau de ces exigences, conformément à la procédure de réglementation visée à l’article 19, paragraphe 2, comme suit:

1.            On doit choisir sur le marché, par le biais d’une analyse technique, environnementale et économique, un certain nombre de modèles représentatifs du produit en question et on doit identifier les options techniques permettant d’améliorer la performance environnementale du produit, en veillant à la viabilité économique des options et en évitant toute diminution importante en termes de performance et d’utilité pour les consommateurs.

L’analyse technique, environnementale et économique doit également identifier, pour les caractéristiques environnementales examinées, les produits et technologies les plus performants disponibles sur le marché.

La performance des produits disponibles sur les marchés internationaux et les critères de référence établis dans la législation d’autres pays devraient être pris en considération lors de l’analyse, de même que lors de la fixation des exigences.

Sur la base de cette analyse et en tenant compte de la faisabilité économique et technique ainsi que des possibilités d’amélioration, des mesures concrètes doivent être prises en vue de minimiser l’impact du produit sur l’environnement.

En ce qui concerne la consommation d’énergie en fonctionnement, le niveau d’efficacité énergétique ou de consommation d’énergie doit être fixé en visant le coût du cycle de vie des modèles représentatifs le plus bas pour les utilisateurs finals, compte tenu des conséquences sur d’autres caractéristiques environnementales. La méthode d’analyse du coût du cycle de vie s’appuie sur un taux d’actualisation réel fondé sur des données fournies par la Banque centrale européenne et une durée de vie réaliste du produit; elle repose sur la somme des variations des prix d’achat (découlant des variations des coûts industriels) et des coûts d’exploitation, qui résultent des niveaux différents des possibilités d’amélioration technique, actualisés sur la durée de vie des modèles représentatifs des produits visés. Les coûts d’exploitation couvrent essentiellement la consommation d’énergie et les frais supplémentaires occasionnés par les autres ressources, telles que l’eau ou les détergents.

Une analyse de sensibilité couvrant les facteurs pertinents, tels que le prix de l’énergie ou des autres ressources, le coût des matières premières ou les coûts de production, les taux d’actualisation, et, le cas échéant, les coûts environnementaux externes, y compris ceux liés à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, doit être effectuée pour vérifier si des changements marquants se produisent et si les conclusions générales sont fiables. L’exigence doit être adaptée en conséquence.

Une méthodologie similaire peut être appliquée à d’autres ressources comme l’eau.

2.            Des informations disponibles dans le cadre d’autres actions communautaires peuvent être utilisées pour le développement des analyses techniques, environnementales et économiques.

Peuvent également être utilisées des informations extraites de programmes mis en œuvre dans d’autres parties du monde pour fixer les exigences d’écoconception spécifiques applicables aux produits commercialisés dans le cadre des échanges de l’Union européenne avec ses partenaires économiques.

3.            La date d’entrée en vigueur de l’exigence doit tenir compte du cycle de reconception du produit.

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ANNEXE III

Marquage CE

(visé à l’article 5, paragraphe 2)

 

Le marquage CE doit avoir une taille minimale de 5 mm. En cas de réduction ou d’agrandissement du marquage CE, les proportions données dans le graphisme gradué figurant ci-dessus doivent être respectées.

Le marquage CE doit être apposé sur le produit. Lorsque cela n’est pas possible, il doit être apposé sur l’emballage et sur les documents d’accompagnement.

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ANNEXE IV

Contrôle interne de la conception

(visé à l’article 8, paragraphe 2)

1.            La présente annexe décrit la procédure par laquelle le fabricant ou son mandataire qui s’acquitte des obligations énoncées au point 2 assure et déclare que le produit satisfait aux exigences pertinentes de la mesure d’exécution applicable. La déclaration de conformité CE peut s’appliquer à un ou plusieurs produits et doit être conservée par le fabricant.

2.            Un dossier de documentation technique rendant possible d’évaluer la conformité du produit avec les exigences de la mesure d’exécution applicable doit être établi par le fabricant.

La documentation doit contenir notamment:

a)            une description générale du produit et de son usage prévu;

b)           les résultats des études d’évaluation de l’impact environnemental du produit effectuées par le fabricant et/ou des références à des ouvrages spécialisés ou à des études de cas d’évaluation de l’impact sur l’environnement utilisés par le fabricant pour évaluer, documenter et déterminer les solutions envisageables pour la conception du produit;

c)            le profil écologique, si la mesure d’exécution l’exige;

d)           les éléments de la spécification de la conception du produit relatifs aux aspects de la conception environnementale du produit;

e)           une liste des normes appropriées visées à l’article 10, appliquées en totalité ou en partie, et une description des solutions adoptées pour répondre aux exigences de la mesure d’exécution applicable, lorsque les normes visées à l’article 10 n’ont pas été appliquées ou lorsque ces normes ne couvrent pas totalement les exigences de la mesure d’exécution applicable;

f)            une copie des informations relatives aux aspects de la conception environnementale du produit fournie en application des exigences visées à l’annexe I, partie 2; et

g)            les résultats des mesures effectuées aux fins des exigences d’écoconception, y compris les informations relatives à la conformité de ces mesures avec les exigences d’écoconception établies dans la mesure d’exécution applicable.

 

3.            Le fabricant doit prendre toutes les mesures nécessaires pour garantir que le produit est fabriqué conformément aux spécifications de conception visées au point 2 et aux exigences de la mesure d’exécution qui lui sont applicables.

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ANNEXE V

Système de management pour l’évaluation de la conformité

(visé à l’article 8, paragraphe 2)

1.   La présente annexe décrit la procédure par laquelle le fabricant qui s’acquitte des obligations énoncées au point 2 assure et déclare que le produit satisfait aux exigences de la mesure d’exécution applicable. La déclaration de conformité CE peut s’appliquer à un ou plusieurs produits et doit être conservée par le fabricant.

2.   Un système de management peut être utilisé pour l’évaluation de la conformité d’un produit, à condition que le fabricant applique les éléments environnementaux précisés au point 3.

3.   Éléments environnementaux du système de management

Le présent point précise les éléments que doit comporter un système de management et les procédures par lesquelles le fabricant peut apporter la preuve de la conformité du produit avec les exigences de la mesure d’exécution applicable.

3.1.   Politique concernant la performance environnementale du produit

Le fabricant doit être à même de démontrer la conformité avec les exigences de la mesure d’exécution applicable. Il doit également être à même d’offrir un cadre à l’établissement et à l’examen des objectifs et indicateurs de performance environnementale du produit en vue d’améliorer la performance environnementale globale du produit.

Toutes les mesures adoptées par le fabricant pour améliorer la performance environnementale globale d’un produit et en établir le profil écologique, si la mesure d’exécution l’exige, par la conception et la fabrication, doivent être documentées de manière systématique et cohérente, sous forme de procédures et d’instructions écrites.

Ces procédures et instructions doivent comprendre, en particulier, une description appropriée:

a)            de la liste des documents qui doivent être élaborés pour démontrer la conformité du produit et – s’il y a lieu – qui doivent être présentés;

b)           des objectifs et indicateurs de performance environnementale du produit, de l’organigramme, des responsabilités, des pouvoirs de l’encadrement et de la répartition des ressources en matière de mise en œuvre et d’entretien;

c)            des examens et essais qui seront effectués après la fabrication afin de comparer les performances du produit par rapport aux indicateurs de performance environnementale;

d)           des procédures de contrôle de la documentation requise et qui garantissent la tenue à jour de celle-ci; et

e)           de la méthode de vérification de l’application et de l’efficacité des éléments environnementaux du système de management.

3.2.   Planification

Le fabricant doit établir et gérer:

a)            les procédures permettant d’établir le profil écologique du produit;

b)           les objectifs et indicateurs de performance environnementale du produit relatifs aux options technologiques tenant compte des exigences techniques et économiques; et

c)            un programme de réalisation de ces objectifs.

3.3.   Mise en œuvre et documentation

3.3.1.     La documentation relative au système de management doit respecter, notamment, ce qui suit:

a)            les responsabilités et compétences doivent être définies et documentées en vue de garantir une bonne performance environnementale du produit et de rendre compte de son fonctionnement à des fins d’examen et d’amélioration;

b)           une documentation doit être établie indiquant les techniques de contrôle et de vérification du modèle mises en œuvre et les processus et mesures systématiques appliqués lors de la conception du produit; et

c)            le fabricant doit établir et gérer les informations décrivant les éléments environnementaux clés du système de management et les procédures de contrôle de l’ensemble de la documentation requise.

 

3.3.2.     La documentation relative au produit doit comprendre notamment:

a)            une description générale du produit et de son usage prévu;

b)           les résultats des études d’évaluation de l’impact environnemental du produit effectuées par le fabricant et/ou des références à des ouvrages spécialisés ou à des études de cas d’évaluation de l’impact sur l’environnement utilisés par le fabricant pour évaluer, documenter et déterminer les solutions envisageables pour la conception du produit;

c)            le profil écologique, si la mesure d’exécution l’exige;

d)           des documents décrivant les résultats des mesures effectuées aux fins des exigences en matière d’écoconception, y compris les informations relatives à la conformité de ces mesures avec les exigences en matière d’écoconception établies dans la mesure d’exécution applicable;

e)           des spécifications établies par le fabricant et précisant, en particulier, les normes appliquées; lorsque les normes visées à l’article 10 ne sont pas mises en œuvre ou lorsqu’elles ne couvrent pas entièrement les exigences de la mesure d’exécution applicable, les moyens utilisés pour assurer la conformité sont indiqués; et

f)            une copie des informations relatives aux aspects de la conception environnementale du produit fournies en application des exigences visées à l’annexe I, partie 2.

 

3.4.   Vérification et action corrective

3.4.1.     Le fabricant doit:

a)            prendre toutes les mesures nécessaires pour garantir que le produit est fabriqué conformément à sa spécification de conception et aux exigences de la mesure d’exécution qui lui est applicable;

b)           établir et gérer les procédures de recherche et de traitement des cas de non-conformité et apporter aux procédures écrites les modifications résultant de l’action corrective; et

c)            procéder, au moins une fois tous les trois ans, à un audit interne complet du système de management pour ce qui concerne ses éléments environnementaux.

 

________________________________________

ANNEXE VI

Déclaration de conformité CE

(visée à l’article 5, paragraphe 3)

La déclaration de conformité CE doit contenir les éléments suivants:

1)            le nom et l’adresse du fabricant ou de son mandataire;

2)            une description du modèle suffisante pour permettre une identification sans équivoque;

3)            le cas échéant, les références des normes harmonisées appliquées;

4)            le cas échéant, les autres normes et spécifications techniques utilisées;

5)            le cas échéant, la référence à d’autres textes communautaires relatifs à l’apposition du marquage CE; et

6)            l’identification et la signature de la personne habilitée à agir au nom du fabricant ou de son mandataire.

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ANNEXE VII

Contenu des mesures d’exécution

(visé à l’article 15, paragraphe 8)

La mesure d’exécution doit contenir notamment:

1.            la définition exacte du ou des types de produits couverts;

2.            la ou les exigences d’écoconception applicables au(x) produit(s) couvert(s), la ou les dates d’application, les mesures ou périodes transitoires ou échelonnées par étapes:

a)            dans le cas d’une ou plusieurs exigences d’écoconception génériques, les phases et les aspects pertinents sélectionnés parmi ceux mentionnés à l’annexe I, points 1.1 et 1.2, accompagnés d’exemples de paramètres sélectionnés parmi ceux mentionnés à l’annexe I, point 1.3, à titre d’indication pour l’évaluation des améliorations en ce qui concerne les caractéristiques environnementales identifiées;

b)           dans le cas d’une ou plusieurs exigences d’écoconception spécifiques, son ou leur niveau;

 

3.            les paramètres d’écoconception visés à l’annexe I, partie 1, pour lesquels aucune exigence d’écoconception n’est nécessaire;

4.            les exigences relatives à l’installation du produit, lorsqu’elle a un intérêt direct pour la performance environnementale du produit considérée;

5.            les normes et/ou les méthodes de mesure à utiliser; le cas échéant, les normes harmonisées dont les numéros de référence ont été publiés au Journal officiel de l’Union européenne doivent être utilisées;

6.            les informations permettant l’évaluation de la conformité conformément à la décision 93/465/CEE:

a)            lorsque le ou les modules à appliquer sont différents du module A, les facteurs conduisant au choix de cette procédure particulière;

b)           le cas échéant, les critères pour l’agrément et/ou la certification de tiers.

Lorsque différents modules sont prévus dans d’autres dispositions CE pour le même produit, le module défini dans la mesure d’exécution doit prévaloir pour l’exigence concernée;

7.            les exigences relatives aux informations que les fabricants doivent fournir, et notamment les éléments du dossier de documentation technique qui sont requis en vue de faciliter le contrôle de la conformité du produit avec la mesure d’exécution;

8.            la durée de la période transitoire au cours de laquelle les États membres doivent autoriser la mise sur le marché et/ou la mise en service des produits qui respectent la réglementation en vigueur sur leur territoire à la date d’adoption de la mesure d’exécution;

9.            la date à laquelle la mesure d’exécution sera évaluée et, éventuellement, modifiée, en tenant compte du rythme des progrès technologiques.

________________________________________

ANNEXE VIII

Autoréglementation

(visée à l’article 17)

Outre l’exigence légale fondamentale selon laquelle les initiatives d’autoréglementation doivent être conformes à toutes les dispositions du traité (et notamment aux règles du marché intérieur et de la concurrence) ainsi qu’aux engagements internationaux de la Communauté, y compris les règles du commerce multilatéral, la liste suivante de critères indicatifs, non exhaustive, peut être utilisée afin d’évaluer la recevabilité des initiatives d’autoréglementation à titre de solutions alternatives à une mesure d’exécution s’inscrivant dans le cadre de la présente directive.

1.   Libre participation

Les initiatives d’autoréglementation doivent être ouvertes à la participation d’opérateurs de pays tiers, tant au cours de la phase préparatoire qu’au cours de la phase d’exécution.

2.   Valeur ajoutée

Les initiatives d’autoréglementation doivent procurer une valeur ajoutée (par rapport à la situation courante) se traduisant par une amélioration de la performance environnementale globale du produit concerné.

3.   Représentativité

Les entreprises et leurs associations participant à une action d’autoréglementation doivent représenter une large majorité du secteur économique concerné, avec le moins d’exceptions possible. Il faut veiller au respect des règles de concurrence.

4.   Objectifs quantifiés et échelonnés

Les objectifs définis par les parties concernées doivent être établis de manière claire et précise, à partir d’une base bien définie. Si l’initiative d’autoréglementation s’inscrit dans le long terme, des objectifs intermédiaires doivent être prévus. Le contrôle du respect des objectifs et des objectifs intermédiaires doit être possible dans des conditions abordables et de manière crédible, en recourant à des indicateurs clairs et fiables. Les données issues de la recherche ainsi que des informations de base à caractère scientifique et technique doivent faciliter l’élaboration de ces indicateurs.

5.   Participation de la société civile

Afin d’assurer la transparence, les initiatives d’autoréglementation doivent être rendues publiques, notamment via l’internet et par d’autres moyens électroniques de diffusion de l’information.

La même remarque doit s’appliquer aux rapports intérimaires et finals. Les parties prenantes, notamment les États membres, les entreprises, les ONG de protection de l’environnement et les associations de consommateurs, doivent être invitées à prendre position sur toute initiative d’autoréglementation.

6.   Suivi et rapports

Les initiatives d’autoréglementation doivent comporter un système de suivi bien conçu, définissant clairement les responsabilités des entreprises et des vérificateurs indépendants. Les services de la Commission doivent être invités à contrôler la réalisation des objectifs, en partenariat avec les parties à l’initiative d’autoréglementation.

Le programme de suivi et de rapports doit être détaillé, transparent et objectif. Il appartient aux services de la Commission, assistés par le comité visé à l’article 19, paragraphe 1, d’examiner si les objectifs de l’accord volontaire ou d’autres mesures d’autoréglementation ont été réalisés.

7.   Rapport coût/efficacité de la gestion d’une initiative d’autoréglementation

Le coût de la gestion d’une initiative d’autoréglementation, notamment en ce qui concerne le contrôle, ne doit pas entraîner une charge administrative disproportionnée par rapport aux objectifs et à d’autres instruments existants.

8.   Durabilité

Les initiatives d’autoréglementation doivent être conformes aux grands objectifs de la présente directive, notamment l’approche intégrée, ainsi qu’aux dimensions économiques et sociales du développement durable. La protection des intérêts des consommateurs, de la santé, de la qualité de la vie et des intérêts économiques doit être prise en compte.

9.   Compatibilité des incitations

Les initiatives d’autoréglementation sont peu susceptibles de déboucher sur les résultats escomptés si d’autres facteurs et des mesures d’incitation – pression du marché, fiscalité, législation nationale –envoient des signaux contradictoires aux participants auxdites initiatives. La cohérence des politiques est indispensable à cet égard et doit être prise en compte lors de l’évaluation de l’efficacité de l’initiative.

________________________________________

ANNEXE IX

PARTIE A

Directive abrogée avec liste de ses modifications successives

(visées à l’article 24)

Directive 2005/32/CE du Parlement européen et du Conseil

(JO L 191 du 22.7.2005, p. 29).

 

Directive 2008/28/CE du Parlement européen et du Conseil

(JO L 81 du 20.3.2008, p. 48).

Article 1er uniquement

PARTIE B

Délais de transposition en droit national

(visés à l’article 24)

Directive             Délai de transposition

2005/32/CE        11 août 2007

2008/28/CE        —

________________________________________

ANNEXE X

Tableau de correspondance

Directive 2005/32/CE     Présente directive

Articles 1er à 20               Articles 1er à 20

Article 21             —

Article 22             —

Article 23             Article 21

Article 24             Article 22

Article 25             —

—           Article 23

—           Article 24

Article 26             Article 25

Article 27             Article 26

Annexes I à VIII               Annexes I à VIII

—           Annexe IX

—           Annexe X

http://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/HTML/?uri=CELEX:32009L0125&from=FR

French

l'éco-conception et les produits industriels

L'éco-conception des produits et systèmes est régie par la directive cadre ErP (Energy Related Product) : la directive 2009/125/CE du 21 octobre 2009.

Cette directive est la refonte de l’ancienne directive eco-design EuP (Energy Using Product) : la directive 2005/32/CE.

Cette directive ne s'appliquait qu'aux seuls composants. La nouvelle directive 2009/125/CE a étendu le champ d'application des composants aux systèmes.

Depuis la publication de la directive sur l'écoconception, 2 plans de travail "Working plan" on été mis en oeuvre.

Ces plans de travail sont réalisés conformément à l'article 16 (1) de la directive sur l'écoconception. Une consultation sur le forum "Ecodesign Consultation Forum", comme cela est requis par l'article 18 de la directive Ecodesign, a été effectuée par la Commission européenne sur le DRAFT du "Ecodesign Working Plan" pour la période 2012-2014. Le compte-rendu de cette consultation est disponible sur le site de la Commisson à l'adresse suivante : Minutes of the Consultation Forum of 20 January 2012 pdf - 69 KB


Le plan de travail actuel : "ecodesign working plan" pour la période 2012-2014 réalisé suite à une étude dont les rapports finaux sont disponibbles sur le site de la Commission Européenne à l'adresse suivante http://www.ecodesign-wp2.eu/documents.htm .

Le 07 décembre 2012, la Commission européenne a adopté le second plan de travail pour la période 2012-2014, définissant une liste indicative des produits consommateurs d'énergie qui seront considérée en priorité dans le cadre les mesures d'implémentation (implementing measures). Le texte complet de ce working plan est disponible à l'adresse suivante : Full text of the Working Plan 

La liste des différents produits concernés par le second plan sont listés au paragraphe 4. INDICATIVE LIST OF PRODUCT GROUPS FOR THE WORKING PLAN 2012-2014.est disponible à l'adresse suivante : http://ec.europa.eu/enterprise/policies/sustainable-business/documents/eco-design/working-plan/files/comm-swd-2012-434-ecodesign_en.pdf

Le plan premier de travail Working Plan pour la périodes 2009-2011 (COM 2008 660). Ce premier plan de travail a été pris suite à une étude menée par : EPTA Ltd, Greece; PE International, Germany; NTUA, Greece - Rapport n° ENTR/06/026, dont le texte révivé est disponible à l'adresse suivante : Revised Final Report: 06 December 2007 

Le 21 octobre 2008 la Commission européenne a adopté le second plan de travail pour la période 2009-2011, définissant une liste indicative des produits consommateurs d'énergie qui seront considérée en priorité dans le cadre les mesures d'implémentation (implementing measures).

Comme cela est requis par l'article 18 de la directive Ecodesign, la Commission a consulté le "Consultation Forum", afin de prendre en compte les commentaires des représentants des Etats Membres, des parties prenantes (stakeholders), afin d'établir le premier "working plan". Le compte-rendu de cette consultation est disponible à l'adresse suivante : Minutes of the Consultation Forum of 28 May 2008 

La liste des produits concernés par ce premier plan est listée sur le document suivant au paragraphe 3.2 PRODUCT GROUPS COVERED IN THE FIRST WORKING PLAN (2009-2011) : http://ec.europa.eu/enterprise/policies/sustainable-business/documents/eco-design/working-plan/files/comm-swd-2012-434-ecodesign_en.pdf


Le troisième plan : "Study to establish the Working Plan 2015-2017" est en cours. Des informations complémentaires sont disponibles à l'adresse suivante :  http://www.ecodesign-wp3.eu/links


La Directive 2009/125/CE est donc une directive cadre, c'est à dire qu'elle ne donne que des grandes lignes et ne spécifie pas des exigences essentielles, comme cela est le cas pour les directives machines 2006/42/CE et ATEX 94/9/CE qui fixent des exigences essentielles de sécurité et de santé (les fameuses EESS).

Au niveau Européen, trois Directions générales de la Commission Européenne (les DG) sont impliquées dans la mise en oeuvre de cette directive. Chacune de ces DG est responsable d'une ou de plusieurs grandes familles de produits qui ont été désignées sous le libellé "lot". 

Cette directive cadre renvoie vers des mesures d’implémentation a travers des règlements (via des mesures d’implémentation) qui s'appliquent directement pour chacun des différents lots de produits considérés 

Les 3 DG impliquées dans la mise en oeuvre de cette directive sont :

Les lots sont remis à jour et redéfinis tous les 3 ans par la Commission Européenne selon des "working plans" définis ci-avant.

Les mesures d'implémentation sont définies par chaque DG. Par exemple, pour la DG "énergie", ces mesures d'implémentation et la liste des produits concernés est disponible à l'adresse suivante : http://ec.europa.eu/energy/efficiency/ecodesign/doc/list_of_ecodesign_measures.pdf

Pour ce qui est d'éclairage des maisons, les exigences sont définies à la page suivante : http://ec.europa.eu/energy/lumen/index.htm

 


Autres liens :  http://ec.europa.eu/enterprise/policies/sustainable-business/documents/eco-design/working-plan/index_en.htm

http://eco3e.eu/reglementations/erp/

 

French

Sécurité fonctionnelle - les codes détecteurs d'erreur - le CRC et les codes de Hamming

Soit un mot "m" de "n" digits :

m = (a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8)  avec ai= 0 ou 1

en associant un polynome on obtient :

m(x) = a1x7 + a2x6 + a3x5 + a4x4 + a5x3 + a6x2 + a7x + a8

Lemme :

  • si un mot m de n digits peut représenter un message (il fait partie du code) alors toute permutation circulaire fait également partie du code.
  • en algèbre modulo 2, l'addition et la soustraction sont identiques

Chaque mot transmis "C" comporte :

C(x) = m(x) + K(x)

C(x) = g(x) X Q(x)  

avec g(x) = polynome générateur

d'ou :

m(x) = g(x) X Q(x)  + K(x) - (+ K(x) car en algèbre modulo 2, l'addition et la soustraction sont identiques)

avec K(x) = reste de la division de m(x) par g(x)

Exemple :

C(x) = m(x) + K(x)

[1 1 0 1 a5 a6 a7] = [1 1 0 1 0 0 0 ]  [a5 a6 a7

soit m = [1 1 0 1]

en posant  g(x) = x3 + x + 1

en associant un polynome  g(x) = x3 + x + 1 à m on obtient m(x) - Cf. ci-avant :

m(x) = x6 +x5 + x3 

En divisant m(x)  /  g(x), on obtient :  x6 + x5 + .. + x3                |    x3 + x + 1

                         

          x6 + x5 + .. + x3    x3 + x + 1
 [x6 + .. + x4 + x3]  (x3 +  x2) + x + 1
 =                x5 + x4  
         [x5 + .. + x3 + x2]
=                       x4 + x3 + x2
               [x4 + .. + x2 + x]
=                              x3 + .. + x
                     [x3 + .. + x + 1]
         (reste)                               1

Le reste : 1 =  0 x2 + 0 x + 1

Le reste peut s'écrire 1 = [0 0 1] qui est le groupe de contrôle

Le mot final transmis est [1 1 0 1 0 0 1]

Application à la génération d'un CRC

le message à diviser est présenté bits de poids forts en tête, soit

poids faible [0 0 0 1 0 1 1] poids fort

  Registres Reste des divisions
par g(x)
 
Etat Bit transmis 1 2 3    
INIT / 0 0 0    
1er coup 1 1 0 0    
2eme coup 1 1 1 0    
3eme coup 0 0 1 1    
4eme coup 1 0 1 1 0x3 + x+ x5 Reste de la division / x3
5eme coup 0 1 1 1 x+ x+ x4 Reste de la division / x2
6eme coup 0 1 0 1 x + 0x+ x3 Reste de la division / x
7eme coup 0 1 0 0 1 + 0x + 0x2 Reste de la division /1

Les coefficients du polynome diviseur sont matérialisés par des interrupteurs

Les informations sont stockées dans des registres

  • A l'init, les registres sont vides
  • A l'issue des "k" impulsions nous avons dans les registres les valeurs an-k-1, ..., an-1, an

A l'impulsion suivante, nous avons le registre qui a pour valeur la nouvelle entrée  la sortie. Les valeurs des registres sont donc :

  • Valeur du registre 1 = an-k-2 anbo (dans notre cas = an-k-2 a car (bo=1)
  • Valeur du registre 2 = an-k-1 anb1 
  • Valeur du registre 3 = an-k anb2 

On constate en effectuant la division m(x) / g(x)

  • que le premier reste est le contenu des registres 1, 2, 3, ... k
  • au (n - k + 1)ème coup, le reste cherché se trouve dans le registre

 

 

 

 

1.      Le C.R.C. (Cyclic Redundancy Check)

Le CRC est une méthode de codage qui consiste à grouper à l'émission les bits à transmettre en mots de "n-k" bits et à les associer à un mot de "n" bits. La redondance est constitué par les "k" bits. Le nombre de mots possibles de "n" éléments est de "2n-k" et les autres mots correspondent à des mots entachés d'erreurs.

Les méthodes de « vérification de clé » consistent à comprimer l'information. A partir d'une séquence d'information de longueur "n-k" finie, un mécanisme de compression (CRC - Cyclic Redundancy Check), caractérise cette séquence d'information à l'aide d'une information condensée : la clé. Cette clé ne permet pas de corriger les erreurs, elle permet de détecter les différences entre plusieurs séquences.

 
 

1.1.Mécanisme de détection d'erreurs

Soient les données suivantes :

  • mi = nombre de séquences d’information possédant la même clé.
  • n-k = taille de la séquence d’information (fixe ou variable).
  • k = taille de la clé (résultant de la division polynomiale).
  • n = taille du message transmis.

Le mécanisme de vérification de clé consiste à comprimer un message composé de "n-k" symboles en un nombre fini de bits (k).

Chaque clé, de valeur résultante « Si » est représentative d'un nombre « mi » de séquences d'informations de taille fixe ou variable. La clé « Si », un mot de « k » bits, peut prendre « 2k » valeurs différentes.

 
 

Pour une séquence d’information « mi » de taille « n » constant, il y a 2n formes possibles, et pour chacune de ces formes, il n'y a qu'une seule clé possible dont la valeur est comprise entre « 0 » et « 2k » et l'on obtient :

La probabilité de détection d'erreurs pour une séquence « mi » (représentée par sa clé « Si ») correspond à la probabilité d'obtenir la même valeur de clé « Si » à partir d'une séquence « mi » erronée.

La probabilité de détection d'erreurs associée à une clé « Si »,  est définie de la façon suivante :

mi-1 : correspond au nombre de séquences mi ayant la même clé que la séquence exacte,

2n-1 : correspond au nombre total de séquences possibles (2n) moins la séquence juste (1).

Soit :

Afin de calculer le pouvoir de détection moyen, il faut sommer l’ensemble des cas correspondant aux "mi" séquences d’informations. Il existe mi séquences d'informations dont la probabilité de détection d'erreurs vaut Pdet_i. La valeur moyenne pour l'ensemble des « 2n » séquences possibles vaut :

 

or 

,  

d’ou 

 

 

Dans le cas des réseaux de transmission, « n » n’est en général pas constant (les trames ont une longueur variable). De ce fait, les erreurs résiduelles sont composées de l’ensemble des combinaisons possibles d’erreurs sur les différentes longueur de trame.

Une séquence d'information « mi » peut donc s'écrire sous la forme suivante :

mi = « 2n-k + xi »,

nous obtenons donc :

soit 

On déduit de la formule précédente que la probabilité de détection d'erreurs d'un mécanisme de compression est maximale lorsque mi est constant quel que soit Si,

on obtient mi = 2n-k  :

Et nous avons :

Lorsque la clé représente une nombre constant de séquences d’informations, le probabilité de détection d’erreur est optimale.

Dans le cas contraire, s’il existe un nombre différent de séquences d’informations, la probabilité de détection d’erreur sera inférieure à  et devra être estimée au cas par cas.


1.2.Propriétés et choix du polynôme générateur de clé

Les polynômes générateurs sont généralement classés selon les trois types suivants, quels que soit leur degré :

·      les polynômes irréductibles,

  • Un polynôme de degré k est irréductible s’il n’est pas divisible par un polynôme de degré inférieur à k, sauf par 1.

Par exemple,

a(x) = x4  x3  x2  x  1 de degré 4, et

b(x) = x8  x4  x3  x  1 de degré 8,

sont des polynômes irréductibles. 

les polynômes primitifs,

  • Un polynôme irréductible de degré k est primitif si celui-ci est un diviseur du polynôme x- 1, avec n = 2k - 1, sans être diviseur de tous les autres polynômes xm - 1 avec m < n. Il peut aussi être diviseur de certains polynômes xp - 1 avec p > n.

Les polynômes irréductibles ou primitifs sont obtenus par un algorithme mathématique complexe qu’il est fastidieux d’exécuter manuellement si le degré est élevé. A noter qu’il existe toujours des polynômes primitifs quels que soit le degré désiré.

·      les polynômes quelconques (ni irréductibles et ni primitifs)

Un polynôme générateur de clé a pour objectif de détecter le maximum d'erreurs possibles. Pour cela il doit satisfaire aux règles suivantes :

1 -     Soit la clé s(x) correspondant à la séquence d’entrée m(x) et obtenue en utilisant le polynôme générateur g(x) primitif et irréductible. Si nous appelons e(x) une séquence d’erreur, c’est-à-dire qui possède des « 1 » aux emplacements erronés et des « 0 » partout ailleurs, alors le message origine m(x) et le message erroné m(x) e(x) ont la même clé s(x) si et seulement si e(x) est un multiple de g(x) modulo 2.

          Donc, la plus petite séquence erronée est g(x), d’où :

2 -     Si le polynôme générateur est de degré k, toutes les erreurs pouvant affecter une séquence d’entrées de longueur n £ k sont détectées. Il est alors possible de déterminer le nombre de séquences erronées non détectées pour n ³ k, car elles sont toutes multiples de g(x).

Les séquences d’entrée de longueur n correspondent à des polynômes de degré n-1. Il y a donc 2n-1 séquences possibles car chaque polynôme a « n » coefficients et ceux-ci peuvent prendre les valeurs « 0 » ou « 1 ».

On démontre par récurrence qu’il y a N = 2n-k - 1 séquences erronées qui sont indétectables. Ainsi, pour m = n, on obtient séquences erronées de base, séquences erronées en combinant les séquences de base deux à deux, etc..., et enfin une séquence erronée en combinant toutes les séquences de base, soit . D’où :

3 -     Pour une séquence d’entrées de longueur « n » avec « n-k », la probabilité pour que le générateur de clé de degré k ne détecte pas d’erreurs, est égale à [2n-k-1]/[2n-1]. Ceci en supposant que toutes les séquences erronées ont une probabilité d’apparition identique. Lorsque n est très grand, le rapport tend vers 2-k. Cette propriété est la plus importante car elle caractérise avec précision le pouvoir de détection P de l’analyse de clé qui est presque uniquement fonction du degré du polynôme générateur choisi.

4 -     Tout générateur de clé construit à partir d’un polynôme générateur qui possède au moins deux coefficients non nuls, détecte toutes les erreurs simples.

5 -     Tout générateur de clé construit à partir d’un polynôme générateur contenant (xhÅ1) en facteur, détecte toutes les erreurs impaires.

6 -     Tout générateur de clé construit à partir d’un polynôme générateur primitif de degré k, détecte toutes les erreurs simples et doubles si la séquence d’entrée est de longueur au plus égale à 2- 1.

7 -     Tout générateur de clé construit à partir d’un polynôme générateur de la forme g(x)=(x Å 1).f(x) avec f(x) polynôme primitif de degré k, détecte toutes les erreurs impaires et doubles, donc en particulier les erreurs simples, doubles et triples, si la séquence d’entrée est de longueur au plus égale 2k - 1.

8 -     Tout générateur de clé construit à partir d’un polynôme générateur de degré k, détecte tous les types d’erreurs de longueur inférieure ou égale à k dans un message de longueur n (n > k).

9 -     Si le polynôme générateur choisi est irréductible de degré k, alors il détecte ces erreurs répétitives avec une probabilité proche de 1-2-k. S’il n’est pas irréductible, il ne détecte ce type d’erreurs qu’avec une probabilité de 1-2-k/b, où b est la plus forte puissance relative au polynôme décomposé en facteurs irréductibles.

Ces propriétés montrent que le polynôme générateur joue un rôle capital, selon son type (primitif, irréductible, quelconque) et selon son degré. Même avec un polynôme de degré réduit, on constate que la vérification de clé est dotée d’un pouvoir de détection de fautes élevé, quelles que soient les hypothèses de fautes supposées.

A chaque code détecteur d'erreur est associé une distance caractéristique "la distance minimale de HAMMING".

Un code de distance dmin détectera toute les configurations de dmin - 1 erreurs.


1.3.Réalisation d’un C.R.C.

Deux méthodes permettent de réaliser le C.R.C :

·      La division polynomiale

·      La méthode du OU-Exclusif

1.3.1.La division polynomiale

Une suite d’informations numériques représente un message. A tout message est associé une représentation algébrique, c’est-à-dire un polynôme de degré n-1 si le message comprend n informations.

Le message m = [ an-1 a n-2 an-3 ... a 2 a1 a0 ] est associé à un polynôme m(x) :

m(x) = an-1.Xn-1  an-2.Xn-2  ... a1.X1  a0 ,

où X est une variable muette et les coefficients ai des valeurs binaires. Par convention, le coefficient an-1 est le premier bit transmis et correspond au plus fort degré du polynôme. Par exemple, le message n=(1,0,1,1,0,0,0,1) donne le polynôme n(x) = x7  x5  x4  1.

L’opérateur (OU Exclusif) est utilisé car nous ne considérons que des valeurs binaires, chaque bit du message étant traité séparément. L’algèbre sur les polynômes modulo 2 se définit par les opérations binaires suivantes : l’addition, la soustraction, la multiplication et la division. En arithmétique modulo 2, l’addition et la soustraction sont identiques.

La division polynomiale est une division de m(x) par g(x) qui consiste à chercher un quotient q(x) et un reste r(x) de degré inférieur à celui de g(x) tel que :

m(x) = [q(x) g(x)] r(x)

ou :   m(x) - [q(x) g(x)] = r(x)

Cette deuxième forme fait apparaître un mécanisme de soustractions successives où g(x) est décalé de k rangs à gauche, c’est-à-dire multiplié par xk, afin d’atteindre le monôme de plus haut degré de m(x). Alors, q(x) possède un monôme en xk.

Une séquence d’informations correspondant au polynôme m(x) est comprimée au moyen d’une division de m(x) par un polynôme générateur g(x). La clé est le résultat de cette division : soit le quotient, soit le reste selon le type de réalisation effectué.

Posons le polynôme générateur g(x) = xk + bn-1.xn-1 + ... + b1.x1 + 1

 

1.1.Réalisation pratique d’un C.R.C. par la méthode de la division polynomiale

Le principe de la division de deux polynômes peut être mis en oeuvre de façon :

  • ·      matériel,
  • ·      logiciel.

D’un point de vue matériel, des registres à décalage et des OU-exclusifs sont utilisés, et peuvent avoir une structure série ou parallèle. La clé est alors le reste de la division de m(x) par g(x) qui est le contenu final du registre à décalage

Pour la structure série, les données arrivent en série sur la ligne d’informations. Avec une structure parallèle, les données arrivent sur plusieurs lignes d’informations.

Les générateurs de clé série (voir Figure) et parallèle (voir Figure) construits à partir d’un même polynôme générateur primitif ont la même efficacité.

Dans la structure série présentée ci-dessous, les informations arrivent par l’entrée E, puis entrent dans le registre à décalage.

           Figure : Générateur de clé de type SERIE avec g(x) = x4 + x + 1

Soit la séquence d’entrée (1,1,0,1,0,0,0,1,1), soit le polynôme d’entrée E(x) = x8+x7+x5+x+1.

Les états des registres sont décrits pour chaque front d’horloge dans le Tableau  : Etats des registres d'un générateur de clé de type série.

 

 

Tableau  : Etats des registres d'un générateur de clé de type série

E(x) = [ q(x) g(x) ] r(x)

d’où E(x)/g(x) = q(x) [ r(x)/g(x) ]

Le contenu final du registre est égal au reste de la division. De la même manière, nous pouvons construire un générateur à entrées parallèles.

Les informations en série notées (an-1, an-2, an-3, an-4, ..., a1, a0) sont groupées par bloc de 4, soient (an-1, an-2, an-3, an-4 / an-5, an-6, an-7, an-8 / ...) et présentées en parallèle sur chacune des entrées E0, E1,.E2, E3. En un seul front d’horloge, le résultat est établi pour ces 4 valeurs.

Soient y0, y1,.y2, y3, les états des registres à un instant « t » quelconque et a, b, c, d, les valeurs des registres évoluant suivant le Tableau  : Etats des registres d'un générateur de type parallèle.

Figure  : Générateur de clé à entrées parallèles avec g(x) = x4 + x + 1

La division polynomiale nécessite plus de cycles machine puisqu’il faut autant d’opérations (décalage + OU exclusif) que de bits contenus dans le message à contrôler.


 

Tableau  : Etats des registres d'un générateur de type parallèle

Nous obtenons les 4 fonctions suivantes :

a = a’  y2 = an-1  y y2

b = b’  y1 = an-2  y2  y1

c = c’  y0 = an-3  y3  y1  y0

d = d’ = an-4  y0  y3

1.3.2.Méthode et réalisation pratique d’un CRC à partir d’un OU-Exclusif

Il existe une autre méthode afin de déterminer la clé. L’obtention d’une clé peut faire appel à un registre à décalage où certains bits sont bouclés sur l’entrée par l’intermédiaire de la fonction logique OU-Exclusif (Figure : Registre à décalage 16 bits (générateur de clé)). La clé correspond alors au contenu final du registre après passage en série de l’ensemble des informations. La longueur du registre ainsi que les bouclages sont fonction du polynôme P(x) qui, pour des applications usuelles, est généralement de degré 8 ou 16.

Soit P(x) = x16 + a15.x15 + a14.x14 + ... + a1.x + a0       avec a15 ... a0 = « 0 » ou « 1 »,

Figure  : Registre à décalage 16 bits (générateur de clé)

La clé obtenue grâce à ce principe peut également être calculée par logiciel avec un algorithme adapté. L’algorithme correspondant s’obtient en observant le contenu du registre après 16 décalages successifs.

Si (y... y15) est l’état initial du registre à t = 0 et (a0 ... a15) les 16 bits du message d’entrée, alors le contenu final du registre (x0 ... x15) après 16 décalages sera :

 

 

La colonne 1 représente la totalité du message d’entrée, les colonnes 2 à 7, hors la zone encadrée, représentent le contenu initial du registre décalé respectivement de 5 à 0 rangs.

Il ne reste plus alors qu’à effectuer les OU-Exclusifs entre les valeurs issues du bouclage (partie encadrée). Celles-ci seront déterminées par simple lecture à l’adresse pointée par l’adresse du début du tableau indexée de la valeur du quintuplet.

Ces valeurs seront lues directement dans un tableau de 25 = 32 éléments dans lequel on trouve, pour chaque quintuplet (x15, x14, x13, x12, x11), la valeur correspondante de x15, x15  x14, x15  x14  x13  , x15  x14  x13  x12, x15  x14  x13  x12  x11.

 


1.4.      Les codes correcteurs d’erreurs (codes de HAMMING).

Il est important de ne pas confondre distance de Hamming et codes de Hamming. Les codes de Hamming sont des codes détecteurs et correcteurs d’erreurs particuliers.

1.4.1.Principe des codes de Hamming

Si un transfert d’informations n’est pas correct, il existe 2 manières de retrouver la donnée :

·      en demandant la ré-émission du message,

·      en corrigeant l’erreur.

Il n’est pas toujours possible de demander une ré-émission du message. Le fait de corriger ces erreurs de transmission est alors primordial.

Les codes de Hamming permettent de détecter et de corriger les erreurs simples.

La méthode consiste à ajouter à un message de M digits, K digits de contrôle constituant ainsi un ensemble de (M + K) digits.

Il faut pour un mot de taille M digits, K digits de contrôle, or K digits ne permettent de définir que 2K combinaisons, d’où :

M + K + 1 £ 2K

Ce qui donne pour différente valeur de M, le tableau suivant :

M     (bits)

K (contrôle)

4

3

8

4

16

5

32

6

1.4.2.Utilisation des Codes de Hamming

Pour montrer de quelle façon sont élaborés ces digits, on se place dans le cas d’un message de 4 digits (M = 4) ; 3 digits de contrôle (K = 3) sont alors nécessaires.

L’ensemble du message codé constitue alors un mot de 7 digits écrit sous la forme :

X = [ a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7 ]

Les K digits de contrôle sont placés en a1, a2 et a4 sous réserve qu’il y en ait au moins un dans chacun des groupes (a1, a3, a5, a7), (a2, a3, a6, a7) et (a4, a5, a6, a7). Les digits de contrôle sont disposés de façon à ne contrôler que des digits « informatifs » et non d’autres digits de contrôle.

Les états des digits de contrôle sont donnés par les relations suivantes :

a1 = a3  a5  a7

a2 = a3  a6  a7

a4 = a5  a6  a7

Les codes de Hamming sont des codes détecteurs d’erreurs mais aussi correcteur d’erreurs. Il est donc possible de déterminer la position de l’erreur dans un message codé.

Dans notre exemple, l’erreur peut se placer parmi 7 positions. Il est alors nécessaire d’utiliser 3 bits pour coder en binaire la position de l’erreur dans le message codé.

La position de l’erreur se note en binaire [e3, e2, e1 ], et les états e3, e2 et esont définis de la manière suivante :                         e1 = a1  a3  a5  a7

                                                           e2 = a2  a3  a6  a7

                                                           e3 = a4  a5  a6  a7

A l’émission, les égalités e3 = e2 = e1 = 0 doivent être assurées, ce qui signifie qu’aucune erreur n’est détectée.

Si les égalités ne sont pas vérifiées, la position de l’erreur est indiquée dans le Tableau 3 : Position du bit erroné en fonction du code binaire de l’erreur ci-dessous :

Position de l’erreur

e3

e2

e1

digit n°

Aucune erreur

0

0

0

 

a1

0

0

1

1

a2

0

1

0

2

a3

0

1

1

3

a4

1

0

0

4

a5

1

0

1

5

a6

1

1

0

6

a7

1

1

1

7

Tableau : Position du bit erroné en fonction du code binaire de l’erreur

X = [ a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7 ]       E = [e3, e2, e1 ]

Les codes de Hamming ne détectent pas l’erreur double. Pour y parvenir, un digit de contrôle supplémentaire (bit de parité) portant sur l’ensemble du message X est ajouté. La longueur du nouveau message codé est alors (M+K+1) digits. Après transmission du message, ce dernier est contrôlé afin de vérifier sa validité.

Si la parité globale est inexacte : le test précédent est appliqué au mot de (M+K) digits :

  • · Si une erreur simple, double ou triple est détectée, elle est corrigée.
  • · Si aucune erreur n’est détectée le mot est exact, l’erreur porte sur le dernier digit de contrôle global.

Si la parité globale est exacte, il y a 0 ou 2 erreurs ; le test de Hamming est appliqué.

  • · Si aucune erreur n’est détectée, il n’y a pas d’erreur.
  • · Si une erreur est détectée, il y a 2 erreurs, le mot est faux et aucune correction n’est possible.
French

Sécurité fonctionnelle - les codes détecteurs d'erreur - parité et chechsum

Les transmissions d'information

Cas de la liaison RS 232 (liaison série)

La RS 232 ou V24 définit deux choses :

  • des niveaux électriques (+ 3 Volts à +25 Volts; -3 Volts à -25 Volts)
  • une liste de signaux aux fonctions définies

Dans le cas des liasons séries asynchrones, 2 informations sont ajoutées (au repos, le niveau éléctrique / logique de la ligne est à "1").

  • avant la transmission : un bit de START (valeur "0";  1 période)
  • après la transmission : bit de STOP (valeur "1";  1 à 2 périodes)

Dans le cas de la transmission des codes ASCII, 7 informations sont nécessaires. A cette information de 7 bit, est ajoutée un bit de parité.


Description de codages détecteurs - correcteurs d’erreurs

La distance de Hamming et le taux d’erreurs résiduelles sont différents pour toutes les méthodes qui permettent de détecter et de corriger ces erreurs de transmission. Les méthodes de codage qui seront présentées dans la première partie de ce document sont :

  • Les codes détecteurs d’erreurs par parité,
  • Les codes détecteurs d’erreurs CHECKSUM,
  • Les codes détecteurs d’erreurs C.R.C.
  • Les codes détecteurs et correcteurs d’erreurs par codes de HAMMING

Les deux premières méthodes sont décrites ci-après. Le CRC et les codes détecteurs / correcteurs d'erreurs sont décrits dans un autre article


1.      La parité

1.1.Principe de la parité

C'est une somme modulo 2 des bits d'informations. La parité est dite paire lorsque le code de parité est égal à la somme modulo 2 des bits d'informations et impaire lorsque le code de parité est égal au complément de cette somme.

Ce mode de contrôle est utilisé dans les liaisons séries de type RS-232 et dans les microprocesseurs.

Avant chaque transmission d’un mot, un digit supplémentaire est ajouté. Il est appelé bit de parité. Après transmission, la présence d’une erreur simple change la parité et rend l’erreur incriminée détectable.

1.2.Détection d’erreurs - Erreurs résiduelles

Soient « p » la probabilité d’erreur individuelle d’un digit et « n » la longueur du mot.

La probabilité d’avoir une erreur unique est :

P(1) = P[1er digit faux et les (n-1 suivants) justes] + P[1er digit juste 2ème digit faux et les (n-2 suivants) justes] + ...

P(1) = p(1-p)n-1 + (1-p)p(1-p)n-2 + (1-p)2p(1-p)n-2 + ...

P(1) = n[p(1-p)n-1]

De même on obtient : 

La parité permet de détecter l’ensemble des erreurs impaires d’où un pouvoir de détection PD de :

PD = P(1) + P(3) + ... + P(2k-1)

Les erreurs non détectées sont l’ensemble des erreurs paires d’où un pouvoir de non détection PND de :

PND = P(2) + P(4) + ... + P(2k)

Ces chiffres sont fonction de p, et doivent être calculés en fonction des environnements.

En supposant que nous ayons une trame constituée de 8 bits d'informations et une clé de vérification par bit de parité (n=9). En modifiant un nombre pair de bits e={2, 4, 6, 8} dans la trame nous avons une autre trame dont les erreurs ne seront pas détectées par le contrôle de la clé de vérification.

Le taux d'erreur résiduelle peut être calculé conformément aux éléments fournis en page http://www.industry-finder.fr/la-securite-fonctionnelle-et-les-reseaux-de-terrain.html , et la probabilité d'erreur résiduelle qui en résulte est égale à la somme des erreurs paires soit :

R = R1*R2

avec : R1=P(2)+P(4)+P(6)+P(8) - probabilité d'erreur sur la donnée

R = probabilité pour que les délimiteurs de trame soient juste. Dans le cas de la parité simple, nous avons deux délimiteurs (début et fin de trame) soit une probabilité q * q = q2

Soit :

 


2.      Le CHECKSUM

Il existe plusieurs méthodes utilisées pour réaliser un CHECKSUM telles que :

  • La méthode de la somme de contrôle modifiée,
  • L’addition arithmétique du contenu du message,
  • Les codes à parités entrelacées.

C’est cette dernière méthode que nous allons détailler.

2.1.Principe du CHECKSUM

Le principe du CHECKSUM à parités entrelacées consiste en un message de M digits, écrit sous la forme d’un tableau de « L » lignes et « C » colonnes (M = CL). A ce tableau, on ajoute une (L+1)ème ligne et une (C+1)ème colonne construites de telle façon que les mots lus horizontalement et verticalement soient tous pairs.

La méthode consiste à déterminer le nombre de « 1 » contenu dans une ligne (colonne). Si ce nombre est pair, on affecte à l’intersection de cette ligne (colonne) et de la dernière colonne (ligne), l’état « 0 » ou l’état « 1 » si le nombre est impair. Cette opération est effectuée pour chaque ligne et chaque colonne. Le digit placé au croisement de la dernière ligne et de la dernière colonne est choisi pour assurer la parité de l’ensemble du message.

Par exemple, pour un message de M = 49 digits (7 mots de 7 bits):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un ensemble de 64 digits (49 digits transmettant l’information et 15 digits réservés au contrôle) est obtenu et transmis en série dans le canal de transmission. A la réception, le tableau est reconstitué. Une seule erreur fait échouer les contrôle de parité de la ligne et de la colonne correspondante, il y a donc détection et correction possible.

Une erreur double ou quadruple est détectée mais ne peut pas être corrigée, l’erreur triple n’est pas toujours détectée.

Ce code est plus puissant que la parité mais nécessite des ressources matérielles supplémentaires. Un message ayant à l’origine M digits (M = CL) nécessite C + L + 1 digits de contrôle, soit un accroissement de redondances DR de :

Pour 7 bits d’informations,    M = 49                        DR = 15/49 = 0.31

Pour 15 bits d’informations,  M = 225                      DR = 31/225 = 0.14

2.2.Pouvoir de détection du CHECKSUM - Erreurs résiduelles

Le pouvoir de détection du CHECKSUM se calcule de façon différente selon le nombre d’octets, soit à partir d’une méthode principale, soit à partir d’une méthode probabiliste.

2.2.1.Méthode principale

Cette méthode consiste en un dénombrement exact de toutes les combinaisons de « N » mots de « P » bits d’une séquence d’informations conduisant à une somme identique à la somme « S » obtenue sur les « N » mots de la séquence contenant les informations originales.

Le pouvoir de détection théorique PD est défini comme le rapport (exprimé en pourcentage) entre le nombre d’erreurs détectées NDET par le contrôle et le nombre total d’erreurs NTOT pouvant survenir sur la séquence d’informations à contrôler.

L’expression du nombre total d’erreurs NTOT représente le nombre de combinaisons que peuvent prendre les (P x N) bits de la séquence à contrôler, ce qui donne pour N octets:

NTOT = 2P.N

La détermination du nombre NDET ou encore du nombre d’erreurs non détectées NNDET sachant que NDET + NNDET = 2P.N.

NNDET correspond au nombre  de combinaisons des « N » octets dont la somme est identique à la somme « S » obtenue sur les octets de la séquence d’informations en l’absence d’erreurs.

Le pouvoir de détection peut alors s’exprimer de la manière suivante :

Les calculs réalisant le dénombrement de toutes les combinaisons des « N » octets d’une séquence d’informations dont la somme est « S » conduisent aux formules suivantes :

pour S = 0 ;  ; P = 8 bits (Nombre de bits dans un octet)

PD = 100 x (1-1/28.N) » 100 %

Pour  S   [ k (2P - 1),(k+1) (2P - 1)] avec k entier  [ 0 , N-1-INT(N/2P)]

         0! = 1

ou  

Le calcul numérique n’est possible que pour de petites valeurs de N (N < 40). Au-delà de ce niveau, il faut avoir recours à la méthode « probabiliste ».

2.2.2.« Méthode probabiliste »

Avec la « méthode probabiliste », chaque octet peut être considéré comme une variable aléatoire. Une configuration donnée étant la séquence des « N » variables aléatoires correspondantes.

Si l’on considère que la loi de distribution est la même pour chaque octet, (moyenne m, variance s2), lorsque « N » est grand (N>50), la distribution de la somme « S » des variables aléatoires est très sensiblement normale, de moyenne Nm et de variance Ns2, d’où la probabilité que la somme des « N » variables soit égale à une valeur « s » :

La probabilité d’une valeur « s » entière est donc :

avec          et         

La probabilité est maximale pour la valeur Nm de « s » :

Appliquée à des mémoires de données de taille 8 bits (P = 8) et de capacité donnée, nous obtenons les résultats suivants :

Pour P = 8

    et  

 

     et         

Pour :

N = 512 o   Pr[ S = 65280 ]           ~          0.0002386       (99.976 %)

N = 16 ko   Pr[ S = 2088960 ]       ~          0.000042         (99.9958 %)

N = 1 ko     Pr[ S = 130560 ]         ~          0.0001688       (99.983 %)

N = 32 ko   Pr[ S = 4177920 ]       ~          0.0000298       (99.997 %)

French

La sécurité fonctionnelle et les réseaux de terrain

L’évolution des communications en milieu industriel

Les applications industrielles automatisées ont depuis 20 ans évolué. Il y a moins de 10 ans, la connexion entre chaque élément d’un système industriel était entièrement réalisée avec une multitude de câbles, où chacun véhiculait une information unique.

De nos jours, les communications des applications industrielles sont de plus en plus réalisées avec des réseaux. Cette catégorie de réseaux locaux industriels est appelée réseau de terrain, car plus proche de la machine, plus proche du terrain. Dans ce cadre, l’objectif d’un réseau (« système de communication ») est d’assurer la communication entre les équipements liés au processus de fabrication (capteurs, actionneurs, machines, ...) et leur contrôle. Le développement des réseaux de terrain est lié aux paramètres suivants :

  • Le bus de terrain permet de réaliser des entités de communication pour un coût et un encombrement relativement faible par rapport aux organes dans lesquels ils devraient être intégrés.
  • Le bus de terrain offre l’avantage d’une grande souplesse d’utilisation et de mise en œuvre, et permet de réduire le coût global de possession pendant la durée de vie d'une application d'un système.
  • Le bus de terrain crée une autre dimension en termes de distances. Si les domaines de transmission parallèle ou série se font dans un domaine d’une dizaine de mètres, le domaine des réseaux s’étend de 100 m à 5 km.
  • Le bus de terrain permet de connecter jusqu’à plusieurs centaines d’abonnés. De plus, plusieurs bus de terrain peuvent être connectées sur un système. Le bus de terrain tend à devenir la solution technologique permettant de connecter une gamme de produits simples ou sophistiqués nécessitant une harmonisation des interfaces de connexions.
  • Le bus de terrain permet de prendre en compte les cas d’architecture critiques dans lesquelles les échanges sont réalisés par l’intermédiaire de variables qui sont partagées utilisées par l’ensemble des abonnées du bus.
  • Le bus de terrain permet de véhiculer d’avantage d’informations et de mettre ces mêmes informations à la disposition de tous les organes qui en ont besoin. Grâce à ses fonctionnalités étendues, il permet à différents appareils d'interopérer entre eux.
  • Le bus de terrain permet de changer et d'adapter les configurations dans les applications ou le processus de fabrication est très long (plusieurs mois à plusieurs années). Il permet de configurer certains organes à distance.

Toutefois, l’utilisation d’un bus de terrain ne doit en aucune manière se faire au détriment des durées de transfert de l’information. En outre, l’information transmise doit être fiable et sûre. Des approches, privilégiant différents aspects, ont conduit à des architectures de bus de terrain différentes.

1 Réseaux et transmission d’informations

1.1.            Les réseaux de terrain dans un système de communication

Les communications par bus de terrain couvrent les deux niveaux inférieurs d’un système de communication à l’intérieur du système de contrôle global d’une entreprise. La figure ci-après précise le schéma de communication global d’une entreprise.

Figure  : Bus de terrain et communication globale

  • Factory level : niveau usine
  • Cell- level : niveau cellule
  • Field level : niveau terrain

Les communications au niveau cellule se font typiquement d'une part, entre les contrôleurs niveau cellule et les organes de contrôle subordonnés et d’autre part, entre les automates et autres organes.

Au niveau des capteurs/actionneurs, le flot d’informations est généralement "vertical" c’est à dire entre automates et capteurs / actionneurs.

Le système de transmission de données doit permettre un transfert fiable et efficace des informations dans un environnement imparfait. Une intégrité des données élevée et une transmission à haut débit sont bien souvent des propriétés contradictoires. Dans ce cas, l’accroissement des exigences concernant l’intégrité ne peut être obtenu qu’aux dépends d’une réduction du débit réel des informations. De ce fait, les exigences concernant la vitesse de transmission et l’intégrité des données doivent être choisies de façon cohérente avec la précision de ce système.

 

1.2.            Réseaux et architecture protocolaire : Le modèle de référence OSI réduit

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) est un modèle de référence pour l’interconnexion des systèmes ouverts. Il constitue un modèle de référence pour élaborer les normes d’interconnexion et de coopération de systèmes répartis. Le modèle OSI définit une architecture en plusieurs couches et est applicable à toutes les catégories de réseaux. Un système est dit ouvert lorsqu’il permet la communication entre équipements de différents types respectant les règles de communication dans un environnement OSI.

Pour les systèmes de transmission qui exigent des temps de réaction particulièrement courts (sur des réseaux présentant des largeurs de bandes de transmission réduites), une architecture à performance améliorée (EPA) a été conçue. Les trames basées sur cette architecture utilisent seulement 3 couches, c’est-à-dire la couche physique, la couche de liaison de données et la couche d’application. Les protocoles qui sont basés sur ce modèle de référence EPA sont définis dans la série des NF EN 60870-5.

Figure  : Les bus de terrain dans le modèle OSI

Les réseaux de terrain sont basés sur une architecture protocolaire, orientée généralement sur le modèle de référence OSI (Open System Interconnection), modèle qui est composé de 7 couches.

 

Dans les applications de sécurité, la transmission de l’information doit être sécurisée. Cette notion de sécurisation revêt deux aspects : intégrité de l’information transmise ; durée de transmission de l’information.

1.3.            Mesures de la qualité d’une transmission d’information

Le but fondamental de la fonction de communication, dans la surveillance et la conduite de processus, est d’arriver à la cohérence maximale du système, c’est-à-dire cohérence entre l’état physique d’un processus et son image dans la base de données du système de transmission.

Dans les systèmes numériques, l’échange des informations est effectué de manière numérique par une succession de « 0 » et de « 1 ». Dans les environnements perturbés (perturbations électromagnétiques, différences de potentiel entre terres, vieillissement des composants, etc.), cette succession de niveaux logiques peut être modifiée.

La transmission de données doit s’effectuer de manière correcte en présence de conditions d’environnement sévères. Il est donc nécessaire d’assurer une protection efficace des messages contre :

  • Les erreurs non détectées (sur les éléments binaires et sur les trames),
  • Les pertes non détectées d’informations,
  • La prise en compte d’informations intempestives (simulation de message par des parasites, etc.),
  • La séparation ou la perturbation d’informations cohérentes.

1.3.1.      Transmissions d’informations et classes d'intégrité

L’efficacité et le niveau d’intégrité d’un système de codage sera comparé aux classes d'intégrité définies dans la norme NF EN 60870-5-1, norme relative aux systèmes de sécurité de contrôle-commande à distance.

La norme NF EN 60870-5-1 donne des exigences en termes de taux d'erreurs résiduelles ou probabilité d'erreur résiduelles. Cette notion, qui est proche de celle du taux de détection d'erreur, en est différente toutefois puisqu'elle consiste à "comptabiliser" les erreurs résiduelles. Dans le cas des transmissions d’informations trois caractéristiques doivent être prises en compte : la qualité de la transmission ; la longueur variable de la trame ; les délimiteurs de la trame.

  • La qualité de la transmission fait intervenir une « probabilité d’erreur sur les éléments binaires ».
  • La longueur variable de la trame nous conduit à calculer un taux de couverture prenant en compte les différents cas possibles.
  • Les délimiteurs de la trame sont les informations de début et de fin de trame qui permettent de « synchroniser » les échanges.

La norme NF EN 60870-5-1 définit trois classes d'intégrité de transmissions (Cf. Figure  : Classes d'intégrité liées au canal de transmission). Cette figure donne une représentation graphique de l'intégrité de la transmission en fonction de trois paramètres :

  • probabilité d'erreur sur les éléments binaires,
  • distance de Hamming « d » d’un code,
  • taux d'erreurs résiduelles R,

Ces courbes définissent les limitations supérieures de probabilité d'erreurs résiduelles (ou taux d'erreurs résiduelles R) en fonction de la probabilité d'erreur sur les éléments binaires. Ces courbes s'arrêtent à un taux d'erreur sur les éléments binaires p = 0,5 qui correspond à une réception d'éléments binaires aléatoires (réception de bruit sans signal). La pente des courbes pour p < 10-4 représente la distance de Hamming "d" du code utilisé.

Trois classes d’intégrité des données I1, I2 et I3 ont été établies pour la transmission de données. L’utilisation de chaque classe dépend de la nature des données.

Figure  : Classes d'intégrité liées au canal de transmission

La qualité des voies de transmission (définissant la probabilité d'erreur sur éléments binaires) doit être surveillée afin de s’assurer d’une limite inférieure acceptable pour la probabilité d’erreurs sur les éléments binaires.

1.3.1.1.Probabilité d'erreur sur les éléments binaires

Cette protection doit intégrer les caractéristiques physiques de la transmission de l’information à savoir :

·      La source qui produit le message à transmettre.

  •  L’émetteur qui met le signal à transmettre à un niveau défini (électrique, optique, ...).
  • Le canal de transmission qui assure le transport de l'information.
  • Le récepteur qui convertit les informations en message.

·      Le destinataire qui traite le message reçu.

Les sources, destinataires et lignes de transmissions sont les bases des problèmes de la transmission. La résolution de ce problème consiste à choisir l’émetteur et le récepteur. Dans le cas de transmissions sans canaux, les problèmes de transmission sont négligeables, il en va autrement dans le cas des communications avec canaux de transmission. En effet, en raison des perturbations présentes sur le canal de transmission, l'information fournie au destinataire n'est pas toujours identique à l'information fournie par la source. Il apparaît des erreurs de transmission qui sont définies sous le vocable « taux d'erreurs sur bits - TEB ». La qualité de la transmission est d'autant meilleure que ce taux TEB est faible. La qualité de la transmission se mesure à l’aide de la probabilité d’erreur sur élément binaire.

Le signal reçu R(t) est la somme du signal émis et du bruit perturbant la transmission R(t) = S(t) + N(t). (N(t) étant le bruit blanc gaussien).

La probabilité d'erreurs par élément binaire (ou taux d'erreur sur élément binaire - TEB) est une caractéristique de la transmission. Ce TEB est identique à la probabilité d'erreur moyenne. Il s'agit du rapport de l'énergie par bit sur la densité du bruit .

De façon expérimentale, le TEB est défini par le rapport du nombre de bits erronés après démodulation et décodage sur le nombre de bits transmis pendant un intervalle de temps donné.

Une liaison de mauvaise qualité à un TEB de l'ordre de 10-4 pour une liaison téléphonique et 10-7 pour une transmission de données.

1.3.1.2.Codage et distance de Hamming

Un premier moyen permettant de définir l’efficacité d’un système de codage pour la sécurisation de la transmission est la « distance de Hamming ». Cette distance permet d’étudier la ressemblance entre deux mots de même longueur. Cette distance est un filtre plus ou moins efficace qui laisse cependant passer des « erreurs » lors de la transmission. Ces « erreurs » peuvent être quantifiées au moyen d’une mesure : le taux d’erreurs résiduelles.

Le codage a pour objectif de détecter et de corriger les erreurs de transmission. Le choix du code détecteur / correcteur se fait à partir de la minimisation de la distance entre signaux modulés et codés. Cette distance est la distance de HAMMING. Ce paramètre permet de caractériser une plus ou moins grande ressemblance entre deux mots de même longueur. Cette distance peut être définie comme étant le nombre de bits par lesquels les deux mots diffèrent. La distance de HAMMING est une fonction de la technique de codage utilisée et de la longueur des mots.

soient deux mots :

La distance de HAMMING binaire dH(Ci, Cj) entre deux mots de code binaires Ci, Cj est définie comme étant le nombre de bits par lesquels deux combinaisons diffèrent.

Elle est définie comme le poids de HAMMING du mot Ci  Cj somme faite composante à composante (nombre de bits égaux à « 1 » de cette somme). La distance de HAMMING d(u,v) de ces deux mots est calculée en faisant la somme arithmétique des sommes modulo 2 des digits de même rang pris deux à deux.

Par exemple : d(u,v) avec

d(u,v) = 2 car il y a deux digits différents (2 et 4).

La distance de HAMMING minimale est le nombre minimal d'inversion de bits nécessaires pour qu'un mot de code devienne un autre mot de code. Sans codage, cette distance est de "1", pour le codage par parité, cette distance est de "2".

Afin de calculer le taux d'erreurs résiduelles à l'aide de formules données dans la norme NF NF EN 60870-1 et ceci pour des formats de trame bien définis et pour des codages particuliers, il nous faut connaître la distance de HAMMING et la distance minimale de HAMMING.

Une distance de HAMMING minimale d'un système de codage C(N, K) linéaire est définie par :

avec : wH le nombre de mots de code de poids H, wH caractérise la capacité du système de codage à détecter les erreurs et permet de caractériser les performances du code.

Cette distance minimale de HAMMING est spécifique à chaque code détecteur d’erreur. Pour connaître cette distance minimale de HAMMING, il existe deux solutions :

·      Soit choisir les formats de trame normalisés définis dans la norme NF EN 60870-5-1.

·      Soit calculer par itération cette distance en fonction du code choisi et de la longueur de la trame. C'est cette solution qui sera retenue par la suite afin de définir la distance de minimale HAMMING spécifique au code C.R.C. et à l'organisation de la trame de séquence d'information.

Pour des codes de type BCH et CRC, wm est approximé de la façon suivante pour mdmin:

Un code linéaire C(N, K) de distance minimale dmin peut corriger avec un décodage binaire à maximum de vraisemblance toute configuration de "t" erreurs telle que dmin2.t+1.

Le code peut également détecter toute configuration de "m" erreurs telle que dminH+1 et simultanément corriger toute configuration de tH erreurs telle que dminH+t+1

1.3.1.3.Taux d'erreurs résiduelles

Pour mesurer les caractéristiques d'un réseau de transmission en termes de pouvoir de détection d'erreurs, il faut intégrer au taux de détection d'erreur, la probabilité d'apparition des erreurs. Le résultat calculé se nomme "le taux d'erreurs résiduelles".

La notation (n,j) ci-après est conforme à celui de la norme NF EN 60-870-1. Dans ces conditions, et avec les hypothèses du paragraphe suivant pour un codage de type C.R.C. nous obtenons :

Probabilité d'apparition de m erreurs parmi N éléments binaires

Dans cette mesure, on ne parle plus de taux de détection d'erreurs, mais de probabilité pour qu'il y ait "1, 2, ...m" erreurs. Le calcul de cette grandeur fait intervenir la probabilité d'obtenir "m" erreurs (m=1, 2, 3, ...) parmi "N" symboles (bits) .

Dans le cas d'un canal binaire symétrique sans mémoire ou la perturbation est un bruit d'origine thermique (bruit blanc gaussien - cas des réseaux de transmission) nous obtenons :

Le nombre de combinaisons est calculé à l’aide de la formule suivante :

Lorsqu'un code C(N, K) de distance de HAMMING dmin est utilisé en détection d'erreurs, il est en mesure de détecter toutes les configurations d'erreurs qui conduisent à un mot reçu différent du mot de code (c'est-à-dire les configurations d'un poids inférieur à dmin).

En considérant les configurations d'erreurs de poids donné comme équiprobables, la probabilité d’obtenir une configuration d'erreur de poids m  dmin soit un mot de code est donnée par

Or,

D'ou, R =  (ratio de la somme des erreurs non détectées sur l'ensemble des cas possibles).

soit encore

Le code CRC (Cyclic Redundancy Check) interdisant certains types d’erreurs correspondant à la distance minimale de HAMMING entre deux trames, nous obtenons la formule générale suivante :

 

Efficacité du système de codage

Afin de s'assurer de l'intégrité de la transmission en termes de contenu de l'information, et afin de détecter et/ou de corriger les erreurs de transmission, des techniques consistant à introduire une redondance dans le message à transmettre (au niveau de l'émetteur) sont implémentées.

Le codage d’un signal permet d’adapter ce signal en fonction du support physique du canal de transmission. Ce codage prend en compte la bande passante du canal et le rapport signal à bruit.

La conception d’un système de transmission doit donc faire intervenir deux paramètres :

  • la modulation,
  • le codage correcteur.

Le codage transforme un mot binaire Mi de K symboles {mi,k} en un mot binaire Ci de N symboles {ci,n} appelé mot de code. Le codeur introduit une redondance qui se traduit par une augmentation du débit des symboles entre l’entrée Mi  et la sortie du codeur Ci. Le codeur établit une correspondance entre les symboles en sortie du codeur et les signaux transmis. Dans le cas de notre étude, les symboles en entrée et en sortie sont binaires.

Le contrôle d'intégrité de la transmission est réalisé d'une part en vérifiant le format de la trame et d'autre part en contrôlant l'exactitude de la clé de vérification. Le contrôle de format est constitué de la vérification des délimiteurs et du nombre de bits attendus dans la trame.

Il existe plusieurs clés de vérification, qui permettent d'améliorer la sécurité de la transmission par l'introduction d'une redondance dans la trame émise. Au niveau du récepteur, il suffit alors de vérifier si la loi de codage utilisée à l'émission est satisfaite. Ce codage permet donc de détecter les erreurs de transmission.

Les erreurs prises en considération sont :

  • Les erreurs s'inscrivant dans les données d'informations.
  • Les erreurs s'inscrivant dans la clé de vérification.
  • Les erreurs sur les délimiteurs et sur le nombre de bits constituant la trame.

L'efficacité du code caractérise le nombre d’informations supplémentaires non utiles aux paramètres transmis mais nécessaires pour garantir son intégrité. Cette efficacité correspond au rapport du nombre de bits de données transmis correctement sur le nombre de bits total constituant le mot de code ou la trame :

 

avec :

  • k = nombre d'éléments binaires d'informations par trame,
  • q = probabilité de recevoir des éléments binaires corrects,
  • n = nombre total d'éléments binaires par trame, y compris les délimiteurs de trame et les éléments binaires.

1.3.2.      Temps de réponse d’un système de communication

Un autre paramètre caractéristique de la transmission d'information est la durée entre l'instant ou l'information est envoyée et celle ou l'information est exploitée. Selon la nature des messages (suivi de l'évolution d'un paramètre, arrêt d'un cycle, ...), et selon les types de réactions, les durées doivent être bornées.

 

 

 

French

Rapport final du project européen SAFEC

Note : ce document est une traduction partielle du rapport final du projet Européen SAFEC.

L'édition originale en anglais se trouve à la page suivante : Main report of the SAFEC project

 

Détermination des catégories de sécurité des dispositifs électriques utilisés dans les atmosphères explosibles (SAFEC)

Contrat SMT4-CT98-2255

 

Rapport final

Coordinateur: AJ Wilday (Santé et sécurité au laboratoire, Royaume-Uni)

Auteurs: AJ Wilday, AM Wray (HSL, Royaume-Uni)

F Eickhoff, M Unruh (DMT, Allemagne)

S Halama, E Faé (INERIS, France)

E Condé Lazaro, P Reina Perbal (LOM, Espagne)

Durée du projet: Janvier 1999 - May 2000

 

Date de rapport: 10 Juillet 2000


INTRODUCTION

1.1 Contexte

l'appareil électrique, qui est destiné à être utilisé en atmosphères explosibles, repose sur le principe du fonctionnement correct des systèmes de commande ou des dispositifs de protection qui sont utilisés. afin de maintenir l'appareil dans des limites acceptables. Des exemples de tels dispositifs sont des circuits de protection du moteur (pour limiter la hausse de température dans des conditions de décrochage) et la protection de la surpression.

L'approbation et la certification des appareils électriques pour atmosphères explosibles, par conséquent, exige que, lorsque ces dispositifs de contrôle et de protection sont utilisés, une évaluation soit faite de leur aptitude à l'usage prévu. Ceci devra être exprimé en termes d'une mesure de la confiance que les dispositifs en mesure pour maintenir un niveau de sécurité nécessaire à tout moment. Cette mesure de confiance doit être compatible avec la directive ATEX CE (1), les normes CENELEC (2-15) pour les appareils électriques pour une utilisation dans des atmosphères potentiellement explosives et des normes pertinentes du système de contrôle, par exemple (16,17).

Le CENELEC a identifié le besoin de recherches pour déterminer si les normes existantes et proposées dans le domaine des systèmes de contrôle en matière de sécurité sont adaptés à cet effet, et a également identifié un besoin d'élaborer une méthodologie qui fournit le soutien nécessaire pour le processus d'approbation et de certification. Les propositions de recherche sur ce sujet ont été réalisées dans le cadre du programme de normalisation, mesure et d'essais (SMT) de normalisation, de mesure et et le projet SAFEC a été sélectionné pour financement. Le projet a débuté en Janvier 1999 et la date de fin, après prolongation intervenue, est mai 2000. 

1.2      Le projet SAFEC

Le projet SAFEC (contrat SMT4-CT98-2255) avait pour objectif global de produire un système harmonisé de subdivision de dispositifs de sécurité qui sont utilisés dans des atmosphères potentiellement explosives, avec une méthodologie de sélection de la subdivision appropriée de dispositif de sécurité pour une application particulière. 

Les partenaires SAFEC étaient leHealth and Safety Laboratory of the Health and Safety Executive (HSL) au Royaume-Uni (coordinateur du projet), la Deutsche Montan Technologie (DMT) en Allemagne, l'Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS) en France et le  Laboratorio Oficial J.M. Madariaga (LOM) en Espagne. 

Le projet SAFEC comprend six tâches: 

  1. Dérivation des mesures de défaillances cible (tous / HSL). 
  2. Évaluation des normes de systèmes de contrôle actuels, en référence aux mesures de défaillances cible de la tâche 1 (HSL). 
  3. Identification des dispositifs de sécurité actuellement utilisés en référence aux normes CENELEC (LOM). 
  4. Étude des dispositifs de sécurité» utilisés mentionnées dans la tâche 3 (INERIS). 
  5. Détermination d'une méthodologie de test, de validation et de certification (DMT). 
  6. Production d'un rapport final, y compris une proposition pour l'incorporation dans les normes européennes (tous / HSL). 

Les rapports sur ces tâches à des projets forment annexes A à E, respectivement, de ce rapport final sur le projet. 

1.3      Portée

La portée du projet SAFEC a été limitée à: 

a) les appareils électriques qui relèvent des exigences de la directive ATEX (1), c'est à dire l'accent était mis sur ce qui peut être fait par le fabricant de l'équipement qui est à vendre (plutôt que sur ce qui devrait être fait par l'utilisateur de l'équipement et couvert en vertu de l'article 118A (18)). 

b) les appareils électriques pour utilisation en atmosphères explosives pour lesquels les dispositifs de sécurité sont pertinents. Cela inclut type "e" (sécurité augmentée) (7) et de type "p" (pressurisation) (4). 

c) Tous les types de dispositifs de sécurité. Cela inclut ceux qui sont électriques, électroniques ou électroniques programmables. Certains de ces dispositifs peuvent être relativement complexes de ce fait, le type et la conséquence de la défaillance ou du dysfonctionnement peuvent être indéterminée, par exemple, car les défaillances peuvent résulter de défauts systématiques latents. Des dispositifs de sécurité moins complexes sont également inclus tels que, par exemple, un interrupteur qui coupe l'alimentation de l'équipement résistant à la pression s'il est ouvert; ou des fusibles thermiques (si ces derniers sont fournis par le fabricant et non par l'utilisateur). 

Le projet  SAFEC s'est intéressé en précisant les fiabilités / tolérances aux pannes /  l'intégrité des dispositifs de sécurité. Ces dispositifs de sécurité peuvent être situés dans la zone dangereuse ou à l'extérieur. S'ils sont localisés à l'intérieur de la zone dangereuse, alors le dispositif de sécurité lui-même devrait être conçu de manière à ne pas provoquer une inflammation. La conception des dispositifs de sécurité afin que ces derniers ne soient pas un risque d'inflammation n'a pas été examiné par le projet. 

Bien que le projet SAFEC concerne les dispositifs de sécurité pour les appareils électriques, les résultats peuvent aussi s'appliquer aux appareils non électriques. 


Fin de la traduction

1.4      Liaison with CENELEC and CEN

The partners of the SAFEC project worked co-operatively with the members of CENELEC Technical Committee 31, Working Group 09 (WG09), which is drafting a standard on “Reliability of safety-related devices”. It is intended that the SAFEC results will be utilised by WG09 in this standard. A number of joint meetings were held. Dr Eickhoff of DMT, who was one of the partners of the SAFEC project with responsibility for the delivery of Task 5, was also a member of WG09. He took over the role of convenor of WG09 in February 2000. During the course of the SAFEC project, liaison was also maintained with CEN Technical Committee 305, Working Group 2 (WG02), who are concerned with non-electrical sources of ignition. A representative of WG02 attended the joint meetings of SAFEC and WG09.

2.         IDENTIFICATION OF SAFETY DEVICES

The SAFEC project is focused on safety, controlling and regulating devices. These are parts of equipment or protective systems, and have an autonomous safety function. Task 3 of the project (see Annex C), performed by LOM, was concerned with the identification of safety devices which are used within electrical apparatus for use within potentially flammable atmospheres and which therefore came within the scope of the SAFEC project. LOM reviewed relevant CENELEC standards (2-9), together with their database and manufacturers’ equipment catalogues. Information relating to safety devices was extracted.

A summary of the identified safety devices is given in Table 1. Each item includes an indication whether the safety devices are already specified in existing CENELEC standards or whether the safety device would need to be handled by the standard that is being developed by WG09. It should be noted that the list is neither definitive nor exhaustive. However, it does establish a guide list of the of sorts of safety devices that needed to be studied or considered within the SAFEC project.

Table 1   Examples of identified safety devices

Description of safety device

Specified by existing standard(s)?

Motor protection; especially for type ‘e’: thermal and current relays, PT100, switches

Yes. CENELEC

Overload monitoring devices for ‘e’ motors, which models the temperature-time characteristic

Yes. CENELEC

Thermal protection devices and non-electronic control units for heating systems

Yes. CENELEC

Overvoltage protection

Yes. CENELEC

Monitoring units for concentration of flammable gases, oxygen or inert gas levels, e.g. gas detectors, limit detectors for end of line

Yes. CENELEC

Description of safety device

Specified by existing standard(s)?

Systems for transmission and data acquisition (SCADA) for safety purposes, e.g. mining power shut-off in Group 1

Yes. existing national standards and code of practice

PLC (programmable logic control) units, including the application software, for safety purposes

No. To be covered by WG09

Level indicators and switches for liquids used to provide safety for submersible equipment

No. To be covered by WG09

Adjustable protection elements of AC converters for ‘p’, ‘e’, ‘d’. ‘n’ type motors (current limitation, overload protection, thermal limitation, etc...).

No. To be covered by WG09

Electronic devices controlling flow, temperature and/or level of cooling (liquid or gas) for ‘d’, ‘p’ and ‘e’ motors

No. To be covered by WG09

Control devices for bearings in big rotating machines. Lubrication and temperature control devices

No. To be covered by WG09

Pressure monitoring systems for ‘p’ type.

No. To be covered by WG09

In belt transportation systems, devices for controlling the alignment and slip of the belt.

No. To be covered by WG09

For bucket elevators anti-runback devices and belt speed meters to detect belt slip. Also control of bearings. Detectors of feed rate to avoid overloads

No. To be covered by WG09

 

Some issues that came out of the identification exercise were:

·  In some cases it can be difficult to differentiate components and safety devices. This has to be carefully considered, because otherwise a large number of components could be considered as safety devices (for example safety barriers separating intrinsically-safe from non-intrinsically-safe circuits).

·  The same device can have different safety or protecting levels depending on the particular situation in which it is applied ( for example, a thermocouple, the signal of which can be used just for monitoring temperature or to activate a disconnecting switch).

A table of safety devices, based on Table 1 and Annex C was further developed in conjunction with WG09. This table is given as Table A1 in Appendix 1.

3.         REVIEW OF CONTROL SYSTEM STANDARDS

Task 2 of the SAFEC project, carried out by HSL, included a review of existing control system standards. Since safety devices are defined as having an autonomous safety function (or controlling function), it was expected that control system standards might be useful in defining the requirements for safety devices. The report on Task 2 of the project is Annex B of this report.

There are two standards which provide guidance on the design of control systems for use in safety-related applications:

·  EN 954-1 (16), and

·  IEC 61508 (17).

3.1      EN 954-1  requirements

EN 954-1 (16) allows control systems to be categorised as B, 1, 2, 3 or 4.  The principles of EN 954-1 are based on fault tolerance. This is adequate for simple systems where there is a good understanding of the failure modes. However, it is less appropriate for more complex systems, including programmable systems, in which there is not a good understanding of fault behaviour.

EN 954-1 gives no means of assessing or ensuring the integrity of software.

EN 954-1 mentions maintenance, but gives little guidance. In any safety-related protection system (which may be called to operate only infrequently), regular manual proof testing (in the absence of automatic diagnostics) is an important factor in maintaining the integrity, which will vary approximately linearly with the frequency of the manual proof checks.

EN 954-1 is a concept standard, so does not give advice on the manufacture of the system being designed. A well-designed system that is not well manufactured or maintained could have a reduced integrity.

By assuming that subsystems are single components and applying the fault exclusion principle, it is possible to determine a Category without the need for complex calculation. However, the failure rate of a complex subsystem may be considerably higher than that of a single component. Therefore, the Category of a dual-channel subsystem cannot be considered equivalent to a dual-channel system at the component level, e.g. an interlock based on 2 relays cannot be compared with one based on two complex PLCs, even if both interlocks achieve Category 3. Hence, two systems, each having the same Category, may not necessarily have the same level of safety integrity (see 3.2 below for definition).

The Categories in EN 954-1 are not hierarchical.

3.2      IEC 61508 requirements

IEC 61508 (17) is a much later standard than EN 954-1, having been only recently published. IEC 61508 defines safety integrity levels (SIL) for safety-related control functions by taking into account:

·  quantified reliability of the safety function (see Table 2). The failure-to-danger rate of the functions carried out by a safety-related system must be less than that which would lead to an unacceptable hazard rate. The quantified analysis of a system deals with the random hardware failure rate;

·  qualitative reliability. The techniques used to design, maintain, etc. the system throughout its lifecycle must be sufficient to ensure that the rate of systematic failures is less than the random hardware failure rate; and

·  architectural constraints, based on fault tolerance and fail-to-safety characteristics. These put a ceiling on the safety integrity level (SIL) that can be claimed for any particular system in order to ensure that uncertain reliability calculations, e.g., where reliability data are sparse, do not lead to an inflated SIL (see Table 3).

Table 2     Quantitative reliability requirements of IEC 61508

 

SIL

Probability of failure on demand (for low demand rate operation)

Frequency of failure (per hour) for continuous operation

4

10-5 - 10-4

10-9 -10-8

3

10-4 - 10-3

10-8 - 10-7

2

10-3 - 10-2

10-7 - 10-6

1

10-2 - 10-1

10-6 - 10-5

 

 

Table 3 Architectural constraints of IEC 61508

For type A safety-related subsystems

 

           

Safe failure fraction

           

Hardware fault tolerance

           

 

           

0

           

1

           

2

< 60 %

SIL1

SIL2

SIL3

60 % - < 90 %

SIL2

SIL3

SIL4

90 % - < 99 %

SIL3

SIL4

SIL4

> 99 %

SIL3

SIL4

SIL4

For type B safety-related subsystems

Safe failure fraction

Hardware fault tolerance

 

0

           

1

2

< 60 %

not allowed

SIL1

SIL2

60 % - < 90 %

SIL1

SIL2

SIL3

90 % - < 99%

SIL2

SIL3

SIL4

> 99 %

SIL3

SIL4

SIL4

 

3.1     Summary of the standards with respect to the ATEX Directive

The ATEX Directive (1) (see Annex B) requires that:

The time to detect a fault of a safety device shall be small in order give a high probability of ensuring that equipment will be put into a safe state before a dangerous situation can occur.

The design should take the mode of failure of components into account and ensure that the most probable failure modes of the components lead to a safe state.

In general, safety-related systems should be mechanical, pneumatic, hydraulic, electromechanical, electrical or electronic but not programmable.

Software should be designed to minimize the probability of systematic faults.

For Category 1 equipment, if a single protection system is used, this should have a fault tolerance of two. If multiple protection systems are arranged in a redundancy configuration, the design should tolerate the failure of a single channel. Therefore, the component fault tolerance must be two (single-channel protection) and the channel failure tolerance should be at least one (multiple-channel protection).

Category 2 equipment should tolerate "normally taken into account" single faults - faults considered to be credible by the designer and/or specified in relevant CENELEC standards.

There is no fault-tolerance requirement for Category 3 equipment.

There are no requirements for fail-safe fraction, diagnostics, diagnostic coverage or component/equipment failure rates. In this respect, the ATEX Directive appears to assume that the failure rate of a fault tolerant system is likely to be low over the lifetime of the equipment. This may be difficult to justify without further qualification.

However, these ATEX Directive requirements lead to concerns that:

  • Although all the parameters required in a quantified risk assessment seem to have been covered, these parameters have been considered individually as if they are independent. Unfortunately, they are not;
  • In trying to measure integrity in terms of fault tolerance, the Directive does not take into account reliability.

These concerns may not be a problem when safety devices are fully specified by existing CENELEC standards. However, the SAFEC project is concerned with specifying the requirements for safety devices which are not already fully specified and may perhaps be implemented using novel technology (PLC etc.).

A summary of how the two control system standards, EN 954 (16) and IEC 61508 (17) are useful in defining the requirements of safety devices under the ATEX Directive (1) is as follows:

IEC 61508 takes an overall approach to safety integrity and covers all types of electronic safety-related systems, whereas EN 954-1 is not suited for application to programmable systems.

IEC 61508 gives a determination of integrity but EN 954-1 is based on fault tolerance.

IEC 61508 uses fault tolerance only to determine a ceiling for the SIL that can be claimed for a system and even then uses this only in conjunction with diagnostic coverage (or fail-safe fraction).

EN 954 is based on fault tolerance; however, it does not have a category corresponding directly to a fault tolerance of 2 as required by the ATEX Directive for Category 1 of equipment-group II. EN 954 has 5 categories for describing control systems:

  • Category B has a fault tolerance of 0;
  • Category 1 has a fault tolerance of 0;
  • Category 2 has a fault tolerance of 0 but has automatic monitoring;
  • Category 3 has a fault tolerance of 1, and
  • Category 4 has:
    • a fault tolerance of 1 with automatic monitoring, or
    • a fault tolerance of 2 or more.

IEC 61508 (or industry-specific standards that will be based on it) is likely to be the dominant standard for all future safety-related systems using complex and programmable components.

IEC 61508 allows the integrity of systems containing programmable electronics to be determined and, as a result, will allow the integrity of these systems to be determined in the future when they eventually become widespread in this type of application.

It will be realised that either standard could be used to determine the integrity of equipment intended for a hazardous atmosphere; but:

  • IEC 61508 would provide a better indication of system integrity; however,
  • neither standard would fully provide the ATEX requirements of fault tolerance which are required by legislation to be followed by any standard appropriate to equipment for use in hazardous zones.

EN 954 can be used for simple safety devices, e.g. mechanical interlocks, especially where the appropriate CENELEC standard refers to EN 954. However, it is recognised that some existing CENELEC standards make reference to EN 954 in cases where nowadays it would be more appropriate to refer to IEC 61508, particularly for complex or programmable safety devices.

Therefore, it is proposed that any industry-specific standard for complex and programmable safety devices should be based on IEC 61508 but have an additional requirement, based on fault tolerance, which will ensure that the fault tolerance requirements of the ATEX Directive are met:

  • a fault tolerance of 2 is required by the ATEX Directive for the protection system of Category 1 equipment when the protection system is the sole means of protection against explosion;
  • a fault tolerance of 1 is required by the ATEX Directive for the protection system of Category 2 equipment when the protection system is the sole means of protection against explosion;
  • a fault tolerance of 0 is required by the ATEX Directive for the protection system of Category 3 equipment.

4.          CHOICE OF TARGET FAILURE MEASURES

4.1      Types of target failure measure

The choice of target failure measure is discussed fully in Annex A. The following types of target failure measure are possible, as highlighted by the discussion of control system standards in section 3 above:

  • fault tolerance - the number of faults which must be tolerated by the system before the loss of safety function;
  • reliability, e.g. the maximum frequency of occurrence of faults or the maximum probability of failure on demand;
  • functional safety management – to reduce the likelihood of systematic faults in hardware and software during all stages in the lifecycle.

For the purposes of this report, which is concerned only with failures to danger, and, in the absence of any alternative concise and convenient term, the term “reliability” is used to refer only to those failures which result in the system in which they occur moving to a less-safe state.

4.2      Discussion           

The ATEX Directive (1) sets requirements in terms of fault tolerance.  This can be summarised as follows:

  • For Category 1 equipment, if a single means of protection is used, this should have a fault tolerance of two. If multiple protection systems are arranged in a redundancy configuration, the design should tolerate the failure of a single channel.
  • Category 2 equipment should tolerate "normally taken into account" single faults. Such credible faults would sometimes be defined by the relevant CENELEC standards.
  • There is no fault-tolerance requirement for Category 3 equipment, i.e. it shall be safe in normal operation.

However, the integrity of any system with a fault tolerance greater than 0 will be dependent on the automatic diagnostic and manual proof tests (including the intervals between them) carried out on the system. Therefore, a requirement for a particular level of fault tolerance is an incomplete requirement for defining system integrity for complex and/or programmable systems.

For example, consider a system designed to have a fault tolerance of 1. If that system is never tested, eventually a fault will occur. The system now has a fault tolerance of 0 and this situation will remain until a test, that will identify the fault, is carried out and the system is repaired. All that can be stated regarding a system with a fault tolerance of 1 is that its integrity is likely to be higher than that of a system with a fault tolerance of 0 and likely to be lower than that with a fault tolerance of 2. However, even this limited statement assumes that the proof-test interval and the failure rate of the components/channels are approximately the same in all cases.

Possible target failure measures, which are defined within existing standards, are:

  • safety integrity level (SIL), as defined in IEC 61508 (17); and
  • categories, as defined by EN 954 (16).

These were discussed in section 3 above. It is noted that CENELEC TC31 Working Group 9 (WG09) had independently reached the conclusion that IEC 61508 SIL was an appropriate target failure measure for safety devices. The draft standard which they were developing (19) was attempting to define the required SIL for safety devices on each of the different ATEX categories of electrical apparatus. However, some existing CENELEC standards make reference to EN 954.

It was decided that the target failure measures for safety devices should be as follows:

1. The fault tolerance requirement of the ATEX Directive shall be met.

2. In addition,

  • complex/programmable systems should achieve the relevant safety integrity level (SIL);
  • simple systems should meet the EN 954 category which achieves the relevant ATEX fault tolerance requirement. 

However, it was also recognised that some safety devices may already be fully specified within relevant CENELEC standards, e.g. references (2-15). In these cases, it may not be necessary to further specify the safety device in terms of IEC 61508 or EN 954. Table 1 has identified some example safety devices for which this is the case.

5.          CALIBRATION OF SIL REQUIREMENTS FOR COMPLEX AND/OR PROGRAMMABLE SAFETY DEVICES

5.1     Introduction

Since SIL is to be used as target failure measure for complex/programmable safety devices, it is necessary to define or calibrate the SIL required for each ATEX equipment category. The ATEX Directive (1) defines two Groups of application of electrical equipment, each of which has Categories of electrical equipment according to the level of protection required:

Group I comprises mining applications where the flammable material is methane (firedamp) or flammable dust:

  • Category M1 means that the equipment is required to remain functional in an explosive atmosphere.
  • Category M2 equipment is intended to be de-energised in the event of an explosive atmosphere.

Group II comprises other applications where equipment is to be used in a potentially explosive atmosphere:

  • Category 1 equipment is intended for use in Zone 0 and/or 20, where explosive atmospheres  are present continuously, for long periods of time or frequently.
  • Category 2 equipment is intended for use in Zone 1 and/or 21, where explosive atmospheres are likely to occur.
  • Category 3 equipment is intended for use in Zone 2 and/or 22, where explosive atmospheres are less likely to occur, and if they do occur, do so infrequently and for only a short period of time.

The SIL required to be calibrated by the SAFEC project is that for a safety device which forms part of the electrical equipment. The remainder of the equipment is the “equipment under control” (EUC) as defined in IEC 61508 (17).  This is illustrated in Figure 1.

Figure 1  Definition of terms

The requirement is to calibrate the SIL needed for each ATEX equipment category and hence for each hazardous zone. However, it needs to be remembered that a target SIL requirement applies to a particular safety function, not to a safety device. According to IEC 61508 (17), the safety function may be implemented by a range of technologies and each may achieve a part of the required risk reduction. This is illustrated in Figures A.1 and A.2 of Part 3, Annex A of IEC 61508, on which Figure 2 is based.

External risk reduction facilities and “other technology” safety systems may include factors such as an operating procedure for pressurised equipment which prohibits the opening of the pressurised cabinet if an external flammable atmosphere is detected (see 5.4.1, function 2). The E/E/PE safety-related systems may include both the safety device and the power supply for the apparatus being protected (see 5.4.1, function 1).

Figure 2   Risk concepts from IEC 61508

The objective here is to calibrate the required risk reduction and hence the SIL required for the safety function of preventing ignition of a potentially explosive atmosphere. Three approaches were used to calibrate the SILs required:

  • Use of individual risk criteria to determine the necessary risk reduction;
  • Use of accident statistics to attempt to determine the SIL for existing equipment;
  • Estimation of SILs of safety devices within existing equipment.

These are discussed in more detail in the following sections.

5.2          Use of individual risk criteria. 

A review of possible risk criteria was undertaken during Task 1 of the project and is included in Annex A.  The use of such criteria to calibrate SILs was undertaken during Task 2 and is reported in detail in Annex B.

The probability of a flammable gas being present in a particular zone is normally defined in a qualitative way, e.g., continuous, frequent or less frequent. Reference (20) provides a convenient quantitative definition of the zones in terms of the time that flammable gas would be expected to be present. This is:

Zone 0: >1000 hours per year;

Zone 1: <=1000 but >10 hours per year, and

Zone 2: <=10 hours per year.

It should be noted that these values have not been well accepted in all industrial sectors so, although they have been considered by CENELEC working groups, they have not been incorporated in standards. For the purpose of  calculations here, Zone 1 was divided into two equal zones each covering a factor of 10 leading to the values shown in Table 4. In all cases, the probability of occurrence corresponds to the worst-case probability for the particular zone.

Table 4    Probability of an explosive atmosphere being present

 

Zone

Quantitative assumption (hrs/yr)

Probability of occurrence (%)

0

>1000

100

1H

<1000 and >100

10

1L

<100 and >10

1

2

<10

0.1

 

The HSE document Tolerability of risk from nuclear power stations (21) indicates that a probability of death of 10-3 per year is intolerable for a worker and 10-4 per year is intolerable for a member of the public. In the other direction, a probability of death of 10-6 would be considered to be acceptable. Based on these overriding criteria, we can determine a coarse estimate of the system integrity, as shown in Table 5. The shaded column corresponds to a tolerable risk criterion of 10-5 per year of death. This is the criterion used in reference (22).

 

Table 5 Coarse estimate of integrity requirement based on risk tolerability criteria

 

 

Unit

Probability of death to be achieved

1,000

100

10

1

per 106 yrs

Number of workers/members of the public present1

0.2

0.2

0.2

0.2

 

Required risk reduction:

Maximum possible failure frequency, assuming a continuous source of ignition, Zone 0

0.57

0.057

0.006

0.0006

per 106 hrs

Maximum possible failure frequency, assuming a continuous source of ignition, Zone 1H

5.7

0.57

0.06

0.006

per 106 hrs

Maximum possible failure frequency, assuming a continuous source of ignition, Zone 1L

57

5.7

0.57

0.06

per 106 hrs

Maximum possible failure frequency, assuming a continuous source of ignition, Zone 2

570

57

5.7

0.57

per 106 hrs

Equivalent safety integrity requirement:

SIL required to achieve target2, Zone 0

SIL2

SIL3

SIL4

SIL53

 

SIL required to achieve target, Zone 1H

SIL1

SIL2

SIL3

SIL4

 

SIL required to achieve target, Zone 1L

SIL14

SIL1

SIL2

SIL3

 

SIL required to achieve target, Zone 2

SIL15

SIL16

SIL1

SIL2

 

 

 

 

 

 

 

 

Notes to Table 5:

 

 

 

 

 

                       

1                     This assumes 20 deaths per 100 explosions involving pressurization systems.

2                     This is the SIL of the overall safety function and includes all protection measures/devices. It is based directly on the maximum allowable failure frequency of the safety function, from the rows above, and assumes continuous operation of the safety function with the SIL taken from Table 2.

3                     SIL5 is outside the range of achievable SILs considered by IEC 61508; however, SIL 5 has been used here in order to make the table more meaningful.

4, 5 and 6       SIL1 represents the minimum integrity requirement of IEC 61508 for a system defined as being safety-related; therefore, SIL1 must apply to these positions.

 

5.3          Use of accident statistics

It can be assumed that existing certified electrical equipment is of adequate integrity, given that there is no history of explosions which have been ignited by certified electrical equipment. Discussion with a UK manufacturer of pressurization systems has indicated that about 18,000

[1]such systems have been put into service in the UK over the past 20 years. Assuming a life expectancy in the region of 8 years, this suggests an average of about 6,000 systems have been in use over this time.

The partners were not aware of any explosions resulting from the failure of a pressurization system. Therefore, this sets a lower limit on the integrity of pressurization systems over the past 20 years, as shown in Table 6, below. The values in Table 6 were calculated on the assumption that, if no explosions occur over N operating hours, the probability of an explosion occurring in the next N operating hours is 0.5 (see also Annex B).

Table 6 suggests that the integrity of existing pressurization systems is:

SIL1, if they have been mainly used in Zone 2;

SIL2, if they have been mainly used at the lower end of Zone 1, or

SIL3, if they have been mainly used at the upper end of Zone 1.

However, as the probability of gas in the majority of  Zone 1 environments will probably lie near the lower end of the zone (i.e., Zone 1L as shown in Table 6) with few at the upper end (shown as Zone 1H), Table 6 should not be considered to indicate that existing pressurization systems are able to achieve SIL3.

It is understood that pressurization systems are used:

  • in Zone 1 with incendive equipment. In this case, the equipment is tripped if pressurization were to fail and an alarm is given.
  • to protect Zone 2-type equipment in Zone 1. In this case, if pressurization were to fail an alarm is given.
  • to protect incendive equipment in Zone 2. In this case, if pressurization were to fail an alarm is given.

Table 6      SIL indications from accident records

 

 

 

Assumed zone of operation1

Units

 

 

Zone 1H

Zone 1L

Zone 2

 

 

Period of study

20

20

20

years

 

Number of systems in use in the UK over this period

6,000

6,000

6,000

 

 

Total operating period

1,051,920,000

1,051,920,000

1,051,920,000

system-hours

 

Probability of gas presence2

0.032

0.0032

0.00032

 

 

Operating period with gas present

33,661,440

3,366,144

336,614

"gas" hours

 

Number of known explosions

0

0

0

 

 

Indicated dangerous failure rate for each system

0.015

0.15

1.5

per 106 hrs

 

Indicated SIL for the overall safety system3

SIL3

SIL2

SIL1

 

 

Notes to Table 6:

 

 

 

 

 

1              The data in each of the columns have been calculated on the basis that all systems were used in the single specified zone.

2              It would be inappropriate to use the worst-case probabilities for the presence of flammable gas in the calculations in this particular table, as we must use an estimate of the actual probability. Without any prior knowledge of the distribution of this probability, the logarithmic mean of the range of probabilities covered by each (sub) zone has been used. This is: Zone 1H - 3.2%; Zone 1L - 0.32% and Zone 2 - 0.032%.

3              This is the average SIL of the total configuration of safety-related systems. The pressurization control system (e.g., purge and shutdown systems) will contribute to this SIL together with other systems, e.g., the air supply.

 

   

The equipment may be used in either Zone 1 or Zone 2, but for Zone 2 the pressurisation system would be less sophisticated and without automatic purging. Table 6 strongly suggests that the overall integrity of existing pressurization systems is at least SIL1. The available data is insufficient to prove that the SIL is higher than this. The SIL estimation is based on the best information available but a number of assumptions have been made.

5.4     Estimation of SILs for existing safety devices

Again, it can be assumed that existing certified electrical equipment is of adequate integrity, given that there is no history of explosions which have been ignited by certified electrical equipment. Therefore the SILs of existing safety devices can be assumed adequate. SILs for the following safety devices have been estimated during the SAFEC project:

  • Two safety functions within a pressurisation system. This was done during Task 2 and further details are given in Annex B.
  • Diode safety barrier. This was done during Task 4 and further details are given in Annex D.
  • Level detection safety device. This was done during Task 4 and further details are given in Annex D.
  • Pressure and temperature safety devices. This was done during Task 4 and further details are given in Annex D.

These are discussed further below.

5.4.1     Pressurisation system

A generic design of pressurisation equipment was provided by a manufacturer. This was assessed in order to estimate the SIL by component failure analysis for the two safety functions:

  • Function 1: to turn off the equipment within the pressurized enclosure if the pressurization fails. The author understands that this function may not be used, depending on the application; however, for the purpose of this assessment, it will be assumed that this function is utilized. This will be referred to as Function 1.
  • Function 2: to purge the enclosure prior to power being allowed to the equipment within it. This will be referred to as Function 2.

The pressurisation system design and failure rate calculations are detailed in Annex B. Component failure rates were taken from the literature and are also detailed in Annex B.

For function 1, the probability of failure on demand was estimated as 9.2x10-4. However, loss of Function 1 will not lead to a failure of the pressurized enclosure unless it is associated with a simultaneous failure of the air supply. The failure rate of the air supply was estimated as 201 per 106 hours.  This leads to an overall failure rate of the pressurized enclosure (i.e., loss of pressurization with equipment in the enclosure powered) of 0.18 per 106 hours, as shown in Column 2 of Table 7. This is equivalent to SIL 2. However, the overall probability of a pressurization failure with the power applied is proportional to the failure rate of the air supply, so an increase in the availability of compressed air will lead to a corresponding increase in the integrity of the safety function. For example, in practice, the air supply may:

  • be a redundancy system in order to achieve a high availability for use by other systems in the plant associated with production, or
  • lead to a shutdown of the plant if the air supply fails. Therefore, minimizing the probability of subsequent leakage of flammable substances.

The effect of improving the reliability of the air supply by a factor of 10 to 20 per 106 hours, as shown in the shaded column of Table 7. This would be equivalent to SIL 3 for the safety function.

Table 7     Determination of the hazard rate associated with Function 1

 

Component

Item

Item

Unit

Probability of failure on demand: Function 1 (P=l1T/2)

9.2

9.2

*10-4

Failure rate of air supply (l2)

201

20

per 106 hrs

Failure rate of pressurization with power applied (P*l2)

0.18

0.02

per 106 hrs

Safety integrity level of overall protection function (this has only been determined quantitatively and does not consider the qualitative requirements of IEC 61508)

SIL2

SIL3

 

For function 2, the estimated probability of failure on demand was calculated as 1.99 x 10-3, equivalent to SIL2 (based solely on the quantitative analysis and not considering any of the qualitative requirements of IEC 61508). However, the reliability of achieving the safety function could be higher than this because the human nose can detect most gases at levels well below their lower explosive limit and it is considered unlikely that a pressurized enclosure would be opened if gas were smelled. The reliability of the operator would therefore contribute to achieving the safety function.

5.4.2       Diode safety barrier

Diode safety barriers are assemblies incorporating shunt diodes or diode chains (including zener diodes) protected by fuses or resistors or a combination of these. The diodes limit the voltage applied to an intrinsically safe circuit and a following infallible current limiting resistor limits the current which can flow into the circuit. These assemblies are intended for use as interfaces between intrinsically safe circuits and non-intrinsically safe circuits.

The diode safety barrier shall comply with requirements of EN 50020 [8] which specifies in particular for safety devices that the assembly must contain  :

  • three diodes or three diode chains for category « ia » (safe with two faults and suitable for use in Zone 0),
  • two diodes or two diode chains for category « ib » (safe with one fault and suitable for use in Zone 1).

The analysis of a category « ia » Zener diode safety barrier (see Annex D) indicates that it meets the SIL 4 level qualitative and quantitative requirements.

5.4.3     Level detection safety device

A safety low level detection system installed in a tank containing liquid or liquefied hydrocarbons was considered. The system is constituted of one detector connected to a processing unit to detect a low level in order to shut off the electric power. Such safety devices are required to prevent ignition by submersible equipment (see Table 1).

The assessment of the SIL for such a safety device is detailed in Annex D. If a processing unit design in simple chain tolerance to “ 0 ” failures is selected and if the following values are selected for the overall safety level detection system : a failsafe fraction (FSF) inferior to 60% and a probability of failure on demand (PFD) of 1.7*10-2, the safety level detection system can be graded as safety related control system, and is compliant with the SIL 1 level qualitative and quantitative requirements for a one year term and for operation on demand.

5.4.4   Pressure and temperature safety devices

This could include the pressure trip within a pressurisation system (i.e. the same as function 1 in 5.4.1 above) and the temperature trip used to protect a motor from overheating.

Full details of the assessment are given in Annex D. If the power supply shut off device is designed in simple chain tolerance to “ 0 ” failure, a failsafe fraction of 85% and a PFD of 1.35*10-3 is selected, the device meets the SIL 2 level qualitative and quantitative requirements for operation on demand for a year and for a safety related protection system.

5.5     Discussion and calibration of risk reduction targets

A summary of the results of the above calculations for the purpose of calibrating the target risk reduction (SIL) requirement are given in Table 8.

It can be seen from Table 8 that there is a good degree of convergence between the different methods of calibrating the target risk reduction requirements for the different hazardous zones. The approach of the SAFEC project has been to find targets which are in line with published risk tolerability criteria and are also achievable by existing safety devices. The lack of any history of explosions ignited by certified electrical equipment strongly suggests that current designs of safety devices are adequate.

It is proposed that the target risk reduction requirements, for the safety function of protecting against a hypothetical case in which there is a source of ignition in normal operation, be defined according to Table 9. This hypothetical case was found to be a useful concept for the purposes of SIL calibration. However, it should not be taken to imply that the authors believe that apparatus with ignition sources during normal operation and protected only by a safety device would be a suitable design for use in a potentially explosive atmosphere. Indeed, the authors expect the results derived here to be used to fully specify safety devices within apparatus which is otherwise specified by CENELEC standards, such as references (2-15).

Table 8   Summary of calculations for calibrating target risk reduction requirement

 

Section of report

Description of method

Target risk reduction requirement

Zone 0

Zone 1

Zone 2

5.2

Use of individual risk criteria

SIL 3

SIL 2 (Note a)

SIL 1

5.3

Use of accident statistics applied to pressurised systems

 

SIL 2 or SIL 3

SIL 1

5.4.1

Estimated SIL for pressurisation system. Turn off equipment if pressurisation fails.

 

SIL 2 or SIL 3 (Note b)

 

5.4.1

Estimated SIL for pressurisation system. Purge before allowing power onto equipment

 

SIL 2

(Note c)

 

5.4.2

Estimated SIL for diode safety barrier

SIL 4

 

 

 

5.4.3

Estimated SIL for low level detection system

 

 

SIL 1 (Note d)

5.4.4

Estimated SIL for pressure safety device

 

SIL 2 (note e)

 

5.4.4

Estimated SIL for temperature safety device

 

SIL 2

(note f)

SIL 2

(Note f)

Notes for Table 8

(a)  This is the worst case, corresponding to the higher band of assumed probability that a flammable atmosphere would be present.

(b)  SIL 3 is possible given a suitably reliable air supply.

(c)  The overall integrity could be increased by suitable operating procedures, such that SIL 3 may also be possible.

(d)  The assumed application was within an LPG tank. This will usually be non-flammable (above UFL) and will therefore correspond to Zone 2.

(e)  This could be increased given a suitably reliable air supply (see 5.4.1)

(f)  The temperature safety device is assumed to be on a motor intended for use in either Zone 1 or Zone 2.

Table 9   Proposed target risk reduction requirements for the hypothetical case of protecting against an ignition source during normal operation

Hazardous Zone

ATEX equipment categories

Target SIL requirement

0 or 20

1

SIL 3

1 or 21

2

SIL 2

2 or 22

3

SIL 1

It is very important to note that these target risk reduction requirements refer to the safety function and not to the safety device.  The safety function may be partly achieved by design features of the certified electrical equipment other than the safety device. Indeed, for certified electrical equipment, such design features will usually be present to prevent there being a source of ignition during normal operation.

The proposals given in Table 9 can be used to revise a Table which was developed by WG09 (19). The  result is Table 10.

Table 10    Proposed safety requirements for safety functions

Hazardous Area

Zone 0

Zone 20

Zone 1

Zone 21

Zone 2

Zone 22

Fault tolerance requirement of ATEX Directive

2

1

0

Equipment

(EUC)

fault tolerance

2

1

0

1

0

-1

0

-1

SIL of the safety function that the monitoring or control unit is providing

-

SIL 2

SIL 3

-

SIL 1

SIL 2

-

SIL 1 

Resulting equipment category (under ATEX) of the combination

 

category 1

 

category 2

 

category 3

Note that a fault tolerance of “-1” implies that the equipment would be incendive in normal operation, without the intervention of the safety device

Table 10 assumes that any feature of the certified electrical equipment which provides a level of fault tolerance will achieve a risk reduction equivalent to a SIL of 1. This is consistent with the fact that SIL 1 represents the minimum integrity requirement of IEC 61508 for a system defined as being safety-related.

6     DETERMINATION OF EN954 CATEGORIES FOR SIMPLE SAFETY DEVICES

In section 4.2 above, it was concluded that simple safety devices should meet the EN 954 category, which achieves the relevant ATEX fault tolerance requirement. A suggested definition of “simple safety device” is one which is simple enough that all the failure modes can be identified.

The ATEX Directive (1) fault tolerance requirements can be summarised as follows:

  • a fault tolerance of 2 is required by the ATEX Directive for the protection system of Category 1 equipment when the protection system is the sole means of protection against explosion;
  • a fault tolerance of 1 is required by the ATEX Directive for the protection system of Category 2 equipment when the protection system is the sole means of protection against explosion;
  • a fault tolerance of 0 is required by the ATEX Directive for the protection system of Category 3 equipment.

EN 954 has 5 categories for describing control systems:

  • Category B has a fault tolerance of 0;
  • Category 1 has a fault tolerance of 0;
  • Category 2 has a fault tolerance of 0 but has automatic monitoring;
  • Category 3 has a fault tolerance of 1, and
  • Category 4 has:
    • a fault tolerance of 1 with automatic monitoring, or
    • a fault tolerance of 2 or more.

It therefore follows that the mapping between ATEX equipment categories and EN 954 categories for the safety devices is as given in Table 11. (Note that the addition of a safety device with a fault tolerance of zero to equipment with a fault tolerance of zero gives an overall fault tolerance of one.)

Table 11   EN 954 requirements for simple safety devices 

Hazardous Area

Zone 0

Zone 20

Zone 1

Zone 21

Zone 2

Zone 22

Fault tolerance requirement of ATEX Directive

2

1

0

Equipment

(EUC)

fault tolerance

2

1

0

1

0

-1

0

-1

EN 954 category of the monitoring or control unit

-

B, 1, 2, 3 or 4

3 or 4

-

B, 1, 2, 3 or 4

3 or 4

-

B, 1, 2, 3 or 4

Resulting equipment category (under ATEX) of the combination

 

ATEX category 1

 

ATEX category 2

 

ATEX category 3

Note that a fault tolerance of “-1” implies that the equipment would be incendive in normal operation, without the intervention of the safety device

 7     METHODOLOGY FOR TESTING, VALIDATION AND CERTIFICATION

7.1         Introduction

Task 5 of the SAFEC project entailed the determination of a methodology for testing, validation and certification. It is described in detail in Annex E. The objective was to develop a certification scheme for safety devices, which come within the scope of the SAFEC project, and which is suitable for inclusion in the standard being drafted by WG09. Task 4 of the project was concerned with the study of safety devices and this task developed a methodology for determining the SIL of a safety device. Such a methodology is needed by the certification scheme and could be included as an informative annex within the standard. The case studies to calculate the SILs of particular safety devices are not suitable for inclusion as worked examples, however, because the examples were for the purpose of calibration and therefore were concerned with simple safety devices rather than complex ones. Task 4 is described in detail in Annex D.

This section of the report discusses the reasons for the certification scheme, which has been chosen. Appendix 1 gives details of the target failure measures, certification scheme and methodology for determining SIL. It is proposed that the information in Appendix 1 be incorporated into the WG09 standard.

7.2       Requirements of certification scheme

The first problem is to identify safety devices. The ATEX Guidelines (25) indicate that the main identification aspect for a safety device is the autonomous function for avoiding explosion risk. A thermal fuse is therefore a safety device. The certification scheme theoretically has to be applicable to these simple safety devices. However, it makes no sense to develop a new certification scheme for simple safety devices. There are already standards available for these devices. Therefore, the new aspects of the certification scheme are mostly to be used for complex safety devices, but must have no contradiction to available standards for simple safety devices. Table 1 has been prepared to define the safety devices not specified  by available standards based on Task 3 of this research project. This has been further developed into Table A1 in Appendix 1, which indicates whether a particular safety device should be certified according to existing CENELEC standards, EN 954 or IEC 61508.

Within Table A1, a first classification is made in the following way:

  • Whether the technical aspects of the safety device are defined in existing standards for explosion protection (in some cases they are mentioned in existing standards, but no further definition is made, example see EN 50053-1 6.1.1).
  • Whether other standards are applicable (advice is given if known, for example EN or prEN).
  • Whether the safety device is normally certified as a component (advice is C),
  • Whether the safety device is normally certified as equipment (advice is E, although it can be installed outside the explosion protected area),
  • Whether the safety device is a protective system according to 94/9/EC (advice is P).

For simple safety devices no further assessment for the safety against faults is necessary Table A1 indicates if the safety against faults of the device typically can not be assessed only by the standards for explosion protection. It is possible to realise some simple safety functions for example with programmable logic controllers. In this case safety standards have to be used although they are not mentioned. The assessment for more complex electric / electronic or programmable electronic devices could be made by:

  • EN 954-1: especially when all failure modes can be fully described,
  • IEC 61508: especially when the failure modes can not be fully described (for example complex integrated circuits) and software is used.

The certification scheme for the functional safety of safety devices is independent of the certification scheme for the safety against potential ignition sources if the safety device is also in the scope of the ATEX Directive (1) as equipment. This is in general the same situation for gas measurement systems, for protection systems and safety devices.

A safety device can be based on several different technologies. The construction principle may be electrical / electronic or programmable electronic. In addition, mechanic, pneumatic, hydraulic and other technologies may be used. For example, a standard thermal protection relay, used for the protection of type EEx „e“ – engines, consists of a bimetal heating system and several mechanical elements. The mechanical components are responsible for the triggering of the relay if one phase is disconnected. The function and the reliability of the overload relay also depends on mechanical components. The application for example of IEC 61508 part 2 is not possible in that case. There must be a distinction between the certification scheme and the applicable standards for different technologies. The two standards EN 954-1 and IEC 61508 may not be the only standards for assessment.

The certification scheme is mainly intended for the certification of products in the scope of  the ATEX Directive (1). However, the products are used under the scope of the 118A Directive (18). There may also be safety aspects which are the responsibility of the user and communicated from the manufacturer to the user via the “Information for use”. Aspects of the safe use of products may be taken into account in the certification scheme if these technical aspects are different from existing standards for the use of explosion protected equipment.

The technical requirements (essential safety requirements ESR) of the ATEX Directive (1) are based on existing technical standards for explosion protection in group I and group II. The ESRs are not fully described in the Directive. The authors of the Directive take the existing standards for explosion protection into account. Many aspects seem to be open but are mostly written clearly in the standards for explosion protection.

The aspects of using the products are defined in the 118A Directive (18). It is the ‘instructions for use’ which are the link between the manufacturer and the user. Therefore, the instructions are given an important role. With existing standards for explosion protection, therefore products are certified with a view to existing standards for installation, maintenance, repair etc., and  use.

A certification scheme for safety devices has to assess the required safety. Furthermore the certification scheme has to include all the information for use and special details necessary to decide about the users application. For example, a safety device is to be certified such that it can be used in an application with SIL 3. In this special application the safety device needs a manual periodic test every day. It cannot be used normally in explosion protection with standard test rates / maintenance rates. There has to be some information about proof intervals and maintenance rates if they are different from common used rates. If this is not possible for the application of the equipment, every parameter for diagnostics, periodic test etc. has to be defined in the certification under worst conditions and given to the user in the instruction to make sure that the equipment is used in a safe way and the necessary risk reduction is achieved in practical use for every application.

7.3    Selection of a concept for certification

Three possible concepts for certification were compared:

  • A concept independent from technologies and application, based on EN 1441 (26).
  • A concept based on a hierarchical structure of standards (A-, B- and C-type standards), based on EN 954 (16) and EN 1050 (27).
  • A concept based on a life cycle structure, based on IEC 61508 (17).

It was concluded that the lifecycle approach of IEC 61508 is the most appropriate. The main disadvantage of the standard could seem to be the possibility of application only to electric, electronic and programmable electronic systems. This is wrong. It is possible to distinguish in IEC 61508 two main parts:

  • The systematic description for the overall life cycle of a system not depending on a specific technology. This is located in the part 1 of IEC 61508
  • The description of requirements based on safety integrity level (SIL) for electrical / electronic / programmable electronic safety-related systems. This is included in parts 2 - 7 of IEC 61508.

IEC 61508 describes the whole life cycle of equipment from concept to decommissioning or disposal. The validation and certification in general must be open for the application of different technologies and standards. This is possible in the life cycle scheme of IEC 61508. There is a possibility to use other standards. The verification process can take into account the different approaches of the applied standards.

Every life cycle has a corresponding part in existing explosion protection standards (for example life cycle 12 and 14: standards for installation and maintenance). For a certification, the SIL (step 9) and the steps 6, 7 and 8 have to be tested. It has to be checked whether the life cycles 12 - 14 can be fulfilled under the scope of explosion protection.

A safety device with other technologies can be certified according to step 10 with other standards. Table 11 has been provided by this project to define the allowable categories within EN 954-1 for particular applications within electrical equipment for use in potentially explosive atmospheres.

EN 954-1 gives no information about maintenance. Proof testing can be taken as a risk reduction facility but applied standards like EN 954-1 give no information about proof test interval and this will be required in the instructions for use, as required by the 118A Directive.

IEC 61508 contains a complete scheme for the handling of a product. This is an advantage to other possible schemes.

Tables which map the lifecycle approach of IEC 61508 to the requirements for safety devices for explosion protection are included within Annex E. A complete mapping was possible.

7.4    Certification scheme

Feedback from users and manufacturers, on the above proposal to base the certification scheme on IEC 61508, indicated that this would be too complex and time-consuming for simple systems, particularly given that there is no evidence that explosions have been caused by electrical equipment designed for use in potentially explosive atmospheres. It is therefore proposed that the certification scheme should be based on the following:

  • For electrical equipment and safety devices, which are fully specified within CENELEC or other standards, certification should be against the provisions of the relevant standard.
  • For electrical equipment incorporating simple safety devices, the safety devices should be specified in terms of the relevant EN 954-1 category. Certification that the device achieves this category should be against the requirements of EN 954.
  • For electrical equipment incorporating complex/programmable safety devices, the safety function should be specified in terms of the IEC 61508 SIL. The necessary risk reduction can then be allocated between available safety systems, including the safety device. Certification that the safety device achieves its required level of risk reduction should be against the requirements of IEC 61508.

The proposed certification scheme is given in Appendix 1.

The following limitations apply to this certification scheme, in terms of the need to certify complex and programmable safety devices against the requirements of IEC 61508:

  • Some parts of IEC 61508 are currently only available in draft and the whole IEC 61508 is not harmonised. However, the issue of the remaining parts of IEC 61508 is in process and there is an intention to achieve harmonisation.
  • A common database of component reliabilities is needed for the application of IEC 61508. Without such a database, certification will have to use available sources of data, e.g. (28-29), but equal levels of safety within different European countries cannot be guaranteed. However, any alternative certification schemes would either need a similar database or would have to ignore reliability aspects of certification and thereby risk compromising safety.

8          CONCLUSIONS

  1. Safety devices, as defined under the ATEX Directive (1) have an autonomous safety function. They include implementation in a number of technologies. However, those which need to be defined by the SAFEC project (because they are not already defined in existing CENELEC standards) are mainly electric/electronic/electronic programmable in nature and are defined by Table 1.
  2. Control system standards have been reviewed in terms of their usefulness in defining the requirements of safety devices. A number of problems have been identified with the use of EN 954 because the defined categories are not hierarchical in terms of reliability/integrity. IEC 61508 is therefore preferred for complex or programmable safety devices.
  3. Safety devices should be certified according to the following:
  • For electrical equipment and safety devices, which are fully specified within CENELEC or other standards, certification should be against the provisions of the relevant standard.
  • For electrical equipment incorporating simple safety devices, the safety devices should be specified in terms of the relevant EN 954-1 category. Certification that the device achieves this category should be against the requirements of EN 954.
  • For electrical equipment incorporating complex/programmable safety devices, the safety function should be specified in terms of the IEC 61508 SIL. The necessary risk reduction can then be allocated between available safety systems, including the safety device. Certification that the safety device achieves its required level of risk reduction should be against the requirements of IEC 61508.
  1. Safety integrity level (SIL) as defined by IEC 61508 is a suitable target failure measure for definition of complex or programmable safety devices. However, it will also be necessary to define additional fault tolerance requirements to conform with the ATEX Directive.
  2. SIL targets for safety functions and hence safety devices have been calibrated by considering individual risk criteria, accident statistics and the performance of existing safety devices. Good agreement was achieved between these different calibration methods. The results are presented in Table 10.
  3. The safety categories of EN 954-1 are a suitable target failure measure for simple safety devices. Table 11 defines the required categories for different applications.
  4. The following limitations apply to th need to certify complex/programmable safety devices against the requirements of IEC 61508:
  • Some parts of IEC 61508 are currently only available in draft and the whole IEC 61508 is not harmonised. However, the issue of the remaining parts of IEC 61508 is in process and there is an intention to achieve harmonisation.
  • A common database of component reliabilities is needed for the application of IEC 61508. Without such a database, certification will have to use available sources of data, e.g. (26-27), but equal levels of safety within different European countries cannot be guaranteed. However, any alternative certification schemes would either need a similar database or would have to ignore reliability aspects of certification and thereby risk compromising safety.

9          REFERENCES

  1. Directive 94/9/EC of the European Parliament and the Council of 23 March 1994 on the approximation of the laws of the Member States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres, Official Journal of the European Communities, 19/4/94
  2. EN 50014 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  General requirements.
  3. EN 50015 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  Specific requirements for the protective mode "o" oil immersion.
  4. EN 50016 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  Specific requirements for the protective mode : pressurised apparatus "p".
  5. EN 50017 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  Specific requirements for the protective mode : powder filling "q".
  6. EN 50018 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  Specific requirements for the protective mode : flameproof enclosure "d".
  7. EN 50019 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  Specific requirements for the protective mode : increased safety "e".
  8. EN 50020 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  Specific requirements for the protective mode : intrinsic safety "i".
  9. EN 50028 Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres.  Specific requirements for the protective mode : encapsulation “m” .
  10. EN 50039   Electrical apparatus for potentially explosive atmospheres. Systems.
  11. EN 50284 - Specific requirements for of construction for test and marking for electrical apparatus of equipment Group II category 1G
  12. PREN 50303-Equipment intended for use in potentially explosive  atmosphere Group 1 Category M
  13. EN 60079-14   Electrical apparatus for explosive gas atmosphere : Installation
  14. EN 60079-17    Electrical apparatus for explosive gas atmosphere : Maintenance
  15. EN-60079-19  Electrical apparatus for explosive gas atmosphere : Repair and overhaul
  16. EN 954-1   Safety of machinery - Safety-related parts of control systems
  17. IEC 61508   Functional safety of electrical, electronic and programmable electronic safety-related systems
  18. Directive 1999/92/EC of the European Parliament and of the council of 16 December 1999 on minimum requirements for improving the safety and health protection of workers potentially at risk from explosive atmospheres (15th individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC)
  19. CENELEC TC31/WG09, Draft proposal for a European Standard, "Electrical Equipment of Potentially Explosive Atmospheres - Reliability of safety-related devices", 12.02.99
  20.  

    Area Classification Code for Petroleum Installations (Part 15 of the Institute of Petroleum Model Code of Safe Practice in the Petroleum Industry), Institute of Petroleum/John Wiley, 1990

  21. The tolerability of risk from nuclear power stations, HSE/HMSO, 1992
  22. Institute of Petroleum Electrical Committee, "A risk based approach to hazardous area classification", Portland Press, 1998
  23. BIA, “Dokumentation Staubexplosionen, Analyse und Einzelfalldarstellung”, Report 11/97, 1997
  24. A. W. Cox, F. P. Lees & M. L. Ang, “Classification of hazardous locations”, Institution of Chemical Engineers, 1990
  25. ATEX Guidelines - Guidelines on the Application of Council Directive 94/9/EC of 23 March 1994 on the Approximation of the Laws of the Member States concerning Equipment and Protective Systems intended for Use in potentially explosive Atmospheres, Draft 3 February 1999
  26. EN 1441:1997 Medical devices - Risk analysis
  27. EN 1050 : 1997, "Safety of Machinery. Principles for Risk Assessment"
  28. RDF 93, Recueil de données de fiabilité des composants électroniques (Electronic component reliability data log)
  29.  

    A.BIROLINI, Quality and reliability of technical Systems (Ed. Springer - Verlag)

  30. Draft 5 (5/13/1996 - ISA technical report).

 

 


[1Determined from the number of systems supplied by the manufacturer and its share of the UK market.

French

La norme EN 13980 2002

 

La norme EN 13980:2002 - Atmosphères explosibles — Application des systèmes qualité, remplace une publication an ExNB (Ex Notified bodies)  : ExNB/98/016 lorsqu'aucune norme relative à ces aspects existait. La publication ExNB/98/016 était basée sur la norme ISO 9002:1994.

La norme EN 13980:2002 est basée sur la norme ISO 9001 - 2000 edition et comprend des exigences spécifiques liées à l'ATEX et aux produits Ex (ATEX & IECEx)..

Tel que défini dans les règles de certifications et la directive ATEX 94/9/CE en fonction de la technologie et des produits, le système de qualité pour la fabrication des produits certifiés doit être évalué selon des règles et une notification du systemes d'assurance qualité doit être délivré par un organisme notifié (si le fabricant de les produits respectent les règles).

Ces règles sont maintenant pour la directive ATEX 94/9/CE définies dans la norme EN 13980:2002

Ci-après sont définis les compléments spécifiques aux matériels Ex qui sont contrôlés lors de ces audits.

Tout d'abord vous devez vous rappeler que quand un produit Ex est certifié par un organisme notifié en Europe ou un ExCB (selon les règles IECEx), le produit doit être fabriqué selon le type de produit qui a été certifié. Pour cet aspect un dossier de certification comprennt des plans, dessins de définition et des documents acceptés par l'organisme notifié est conservé à la fois par l'organisme notifié et le fabricant. Ce fichier de certification est à la base de l'audit.

Le fabricant doit prouver à l'auditeur que les produits fabriqués sont similaires au produit certifié. Certaines exigences en termes de liens entre la documentation du dossier de certification et les plans détaillés utilisés pour la fabrication, doivent prouver que le processus complet (lien entre le dossier de certification et la fabrication / contrôle du produit) sont sous contrôle. Ce exigence est principalement présente dans les chapitres 4.2.3 et 7.5.

Dans la plipart des cas, le fabricant n'est pas autorisé à modifier le produit certifié. Toutefois, il est possible d'apporter des modifications lorsque le mode de protection Ex n'est pas affecté. Dans ce cas, les modifications sont classés en 2 types:

  • modification majeure (qui a un impact sur le mode de protection et qui doit être acceptée ou revalidée par l'organisme notifié chargé de la certification - ou un autre organisme notifié)
  • modification mineure qui ne pas d'impact sur le mode de protection. Dans ce cas, le fabricant est libre de faire des changements.

Afin d'être en mesure de classer ce genre de modifications, la fabricant doit être formé aux règles et normes Ex. Une exigence de compétence est demandée par la norme pour cet aspect (chapitre 6.2.2).

En outre, une personne doit être identifiée au sein de l'organigramme pour valider le type de modifications et leur impact sur les produits manufacturés. Une exigence de l'autorité est également requise pour cet aspect dans le chapitre 5.5.2.

Lorsque les essais de type sont demandés lors de la fabrication (test de pression, ...), le fabricant doit être en mesure de prouver que le dispositif utilisé pour ce test spécifique est sous contrôle et lié aux étalons nationaux de mesure et à l'autorité d'accréditation nationae. Le fabricant doit démontrer que les résultats de tests  sont liés, traçables avec les normes de mesure internationales ou nationales (chapitre 7.6).

La dernière grande exigence qui est mise à l'intérieur de cette norme est que lorsqu'un produit qui n'est pas conforme avec le certificat Ex, et ayant été fourni au client, alors le client du fabricant doit être identifié, l'objectif de l'exigence du chapitre 8.3 est d'être en mesure de trouver d'autres produits qui ont été livrés à d'autres clients et pour lesquels un danger potentiel a été identifié. Une autre phrase de la norme dit que pour tout produit non conforme qui a été fourni à un client, le fabricant tient des enregistremenst, pour une période minimale de 10 ans. Ce chapitre 8.3 renvoie vers le chapitre 4.2.4 de la norme.

Toutes ces exigences précédentes vient en complément à la norme ISO 9001. Nous pouvons remarquer quelques petites différences.

Une première différence avec la norme ISO 9001 est en relation avec les exclusions de certains chapitres de la norme ISO 9001, comme 

la conception et le développement (chapitre 7.3). La raison en est que la conception du produit est vérifiée lors de la certification du produit par le organisme notifié.

Amélioration permanente (chapitre 8.5.1).  La raison est est que lorsqu'un produit est certifié, la modification de ce produit dans le seul but d'amélioration permanent n'est pas autorisée lorsqu'elle impacte le mode de protection.

D'autre exclusions sont également possibles. Elles sont identifiées au chapitre 1.2 et sont  : 

Les exclusions autorisées en regard de l'annexe VII de la Directive 94/9/CE sont les suivantes :
7.1 Planification de la réalisation du produit ;
7.2.3 Communication au client ;
7.4 Achats ;
7.5.1 Maîtrise de la production et de la préparation du service ;
7.5.2 Validation des processus de production et préparation du service ;
7.5.3 Identification et traçabilité.
Aucune exigence explicite des annexes IV et VII n'a trait au concept d'«amélioration continue». En conséquence, les références dans la présente Norme européenne aux exigences de l'EN ISO 9001:2000 ne s'appliquent pas à ce concept.

Une autre différence est la périodicité de l'audit interne (chapitre 8.2.2) avec une interprétation qui diffère en fonction de l'auditeur. Les objectifs ne sont pas de vérifier tous les processus dans un délai de 12-14 mois, mais seulement pour les éléments de du système de qualité tel que décrit dans la présente norme pour s'assurer que les produits sont en conformité avec le certificat Ex.

Enfin, pour la certification ATEX d'autres exigences de la directive ATEX 94/9/CE sont vérifiés lors de l'audit.

En effet, les documents exigés par la directive ATEX94/9/CE  ou les différents modules sont définis ci-après :

  • 1.0.6. Notice d'instruction

    a) Chaque appareil et chaque système de protection doivent être accompagnés d'une notice d'instruction donnant, au minimum, les indications suivantes:

    (...) 
    La Notice d'instruction fait partie de la documentation technique. Sa durée de conservation est la même que celle de la documentation technique définie ci-après. 
    Annexe III al. 9 Le fabricant ou son mandataire établi dans la Communauté conserve, avec la documentation technique, une copie des attestations d'examen CE de type et de leurs compléments pendant une durée d'au moins dix ans à compter de la dernière date de fabrication de l'appareil ou du système de protection.

    Lorsque ni le fabricant, ni son mandataire ne sont établis dans la Communauté, cette obligation de tenir la documentation technique à disposition incombe à la personne responsable de la mise du produit sur le marché communautaire.

    Annexe IV al. 5 

    5. Le fabricant tient à la disposition des autorités nationales, pendant une durée d'au moins dix ans à compter de la dernière date de fabrication de l'appareil:

    - la documentation visée au point 3.1 deuxième tiret,

    - les adaptations visées au point 3.4 deuxième alinéa,

    - les décisions et rapports de l'organisme notifié visés au point 3.4 dernier alinéa et aux points 4.3 et 4.4.

    Annexe V al.3. (...) 3. L'organisme notifié effectue les examens et essais appropriés, afin de vérifier la conformité de l'appareil aux exigences correspondantes de la directive, par contrôle et essai de chaque appareil comme spécifié au point 4. 
    Annexe VI al. 3 

    Le fabricant ou son mandataire conserve une copie de la déclaration de conformité pendant une durée d'au moins dix ans à compter de la dernière date de fabrication de l'appareil. Lorsque ni le fabricant ni son mandataire ne sont établis dans la Communauté, cette obligation de tenir la documentation technique à disposition incombe à la personne responsable de la mise de l'appareil ou système de protection sur le marché communautaire.

    Pour chaque appareil fabriqué, le fabricant effectue ou fait effectuer pour son compte les essais concernant les aspects techniques de protection contre l'explosion. Les essais sont effectués sous la responsabilité d'un organisme notifié choisi par le fabricant.

    Le fabricant appose, sous la responsabilité de l'organisme notifié, le numéro d'identification de ce dernier au cours du processus de fabrication.

    Annexe VII al. 5  Le fabricant tient à la disposition des autorités nationales pendant une durée d'au moins dix ans à compter de la dernière date de fabrication de l'appareil:

    - la documentation visée au point 3.1 troisième tiret,

    - les adaptations visées au point 3.4 deuxième alinéa,

    - les décisions et rapports de l'organisme notifié visés au point 3.4 dernier alinéa et aux points 4.3 et 4.4.

    Annexe VIII al. 2 Le fabricant établit la documentation technique décrite au point 3; le fabricant ou son mandataire établi dans la Communauté tient cette documentation à la disposition des autorités nationales à des fins d'inspection pendant une durée d'au moins dix ans à compter de la dernière date de fabrication de l'appareil.

    Ces éléments sont principalement liés à la documentation (instructions et CE déclaration de conformité), le marquage (plaque signalétique) et sont identifiés dans le chapitre suivant:

  • § 4.2.3: controle des dossiers

    Cela conduit donc à deux exigences de conservation :

    • Lien entre l'équipement, l'attestation d'examen CE de type et le CoC (b, d, e - OD 005)
    • Dossier Technique / documents techniques - (directive 94/9/ CE A III al 9.)
    • Modifications Majeures / mineures / aucun facteur défini dans  l'attestation d'examen CE de type et de la documentation technique est modifiée; (c - OD 005 - b, d § 5.5.1 - OD 005)
    • Notice d'instruction / instructions - Déclaration CE de Conformité  - (Notice d'instruction - annexe II § 1.0.6 de la directive 94/9 / CE)
    • Mention de l'Organisme notifié (ON) notifiant le SAQ - (g - EN 13980)
    • Distingo productions ATEX / non ATEX  / système qui permet d'identifier à la fois dessins ATEX / non ATEX (documents liés) et dessins qui doivent être clairement identifiés - (f - OD 005)
    • conservation des documents / la  documentation technique doit être cnservée pendant une période d'au moins 10 ans après la dernière des équipements (...) a été fabriqué - (8.3 a - OD 005) - (directive 94/9 / CE A III al 9.) (8.3 un - EN 13980)
    • 10 ans après la fabrication du dernier produit (pour satisfaire notamment les exigences des paragraphes 4.2.3 et les exigences de la directive ATEX)
    • 10 ans après la fabrication du produit (pour satisfaire notamment les exigences des paragraphes 8.3 et 4.2.4)

Ci-après est donné le contenu de la norme avec les différents codes couleurs

  • texte similaire à la fois à la norme ISO 9001: 2000 et la norme EN 13980:2002
  • texte qui n'est pas applicable à la norme EN 13980:2002
  • texte de la norme ISO 9001: 2000 avec les exigences additionnelles introduites par la norme EN 13980:2002

 


CONTENU de la NORME

Avant-propos
Introduction 
1 Domaine d'application
1.1 Généralités
1.2 Application 
2 Références normatives 
3 Termes et définitions 
4 Système de management de la qualité 
4.1 Exigences générales 
4.2 Exigences relatives à la documentation 
4.2.1 Généralités
4.2.2 Manuel qualité

4.2.3 Maîtrise des documents 
4.2.4 Maîtrise des enregistrements qualité
5 Responsabilité de la direction 
5.1 Engagement de la direction 
5.2 Écoute client
5.3 Politique qualité
5.4 Planification
5.4.1 Objectifs qualité

5.4.2 Planification du système de management de la qualité 
5.5 Responsabilité, autorité et communication
5.5.1 Responsabilité et autorité 
5.5.2 Représentant de la direction 
5.5.3 Communication interne

5.6 Revue de direction
5.6.1 Généralités
5.6.2 Thèmes abordés lors de la revue 
5.6.3 Résultats de la revue
6 Management des ressources
6.1 Mise à disposition des ressources
6.2 Ressources humaines
6.2.1 Généralités
6.2.2 Compétence, sensibilisation et formation
6.3 Infrastructure 
6.4 Environnement de travail 
7 Réalisation du produit
7.1 Planification de la réalisation du produit

7.2 Processus relatifs au client 
7.2.1 Détermination des exigences relatives au produit 
7.2.2 Revue des exigences relatives au produit 
7.2.3 Communication au client 
7.3 Conception et développement 
7.4 Achats
7.4.1 Processus d'achat 
7.4.2 Informations relatives à l'achat
7.4.3 Vérification du produit acheté
7.5 Production et préparation du service
7.5.1 Maîtrise de la production et de la préparation du service
7.5.2 Validation des processus de production et de préparation du service
7.5.3 Identification et traçabilité
7.5.4 Propriété du client 
7.5.5 Préservation du produit 
7.6 Maîtrise des dispositifs de surveillance et de mesure
8 Mesures, analyse et amélioration
8.1 Généralités 
8.2 Surveillance et mesures
8.2.1 Satisfaction du client
8.2.2 Audit interne
8.2.3 Surveillance et mesures des processus 
8.2.4 Surveillance et mesures du produit
8.3 Maîtrise du produit non conforme
8.4 Analyse des données
8.5 Amélioration
8.5.1 Amélioration continue
8.5.2 Mesures correctives
8.5.3 Mesures préventives 
Annexe A (informative) Informations relatives à des types particuliers de protection 
Annexe B (informative) Critères de vérification pour les composants frittés utilisés comme partie intégrante d'un type de protection 
Annexe ZA (informative) Articles de la présente norme européenne concernant les exigences essentielles ou d'autres dispositions des Directives UE
Bibliographie 

 

French

Pages

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