Performance Level Required (PLr) vs Performance Level (PL)

1. Objetivo y fundamento del Performance Level en la EN ISO 13849-1

En el diseño de sistemas de seguridad para maquinaria, la norma EN ISO 13849-1 establece el marco probabilístico y cualitativo para evaluar la fiabilidad de las Partes del Sistema de Mando Relativas a la Seguridad (SRP/CS, por sus siglas en inglés). El concepto central es el Performance Level (PL), un indicador discreto graduado en cinco niveles (desde PL a hasta PL e) que especifica la capacidad de una función de seguridad para reducir el riesgo en condiciones previsibles.

Es indispensable distinguir dos magnitudes fundamentales: el Performance Level Required (PLr), que representa el nivel de prestaciones mínimo exigido como resultado de la evaluación de riesgos, y el Performance Level (PL) alcanzado, que mide la capacidad real proporcionada por el diseño arquitectónico y de componentes de la máquina.

_{Figura 1. Determinación del Nivel de Prestaciones Requerido (PLr) mediante los parámetros del grafo de riesgo de la ISO 13849-1.}

2. Metodología de estimación del PLr (Grafo de riesgo)

Para determinar el PLr de cada función de seguridad (ej. parada de emergencia, enclavamiento de resguardo móvil o barrera optoelectrónica), la norma utiliza un grafo de decisión basado en tres parámetros cualitativos de riesgo:

• Severidad de la lesión (S): S1 para lesión leve reversible (magulladura, corte menor); S2 para lesión grave irreversible o muerte (amputación, aplastamiento).
• Frecuencia y/o tiempo de exposición al peligro (F): F1 para exposición rara a poco frecuente; F2 para exposición frecuente a continua.
• Posibilidad de evitar el peligro (P): P1 para posible en determinadas condiciones; P2 para casi imposible.

La combinación de estos parámetros conduce al nivel requerido: desde PLr = a (riesgo muy bajo) hasta PLr = e (riesgo elevado que requiere redundancia y alta cobertura diagnóstica).

3. Parámetros para alcanzar el PL requerido

Para que la función de seguridad sea jurídicamente y técnicamente válida, el diseñador debe verificar que PL >= PLr. El PL alcanzado se determina mediante la combinación de cuatro factores estructurales:

• Estructura de la Categoría (Cat B, 1, 2, 3 o 4): Define la arquitectura de los canales (monocanal, monocanal con comprobación, o bicanal redundante).
• Tiempo medio hasta fallo peligroso (MTTFd): Mide la fiabilidad de los componentes mecánicos, eléctricos, neumáticos o electrónicos.
• Cobertura diagnóstica (DCavg): Mide la capacidad del sistema para autocontrolar y detectar sus propios fallos internos.
• Fallos de causa común (CCF): Exige medidas preventivas contra fallos simultáneos por perturbaciones externas o ambientales.

_{Figura 2. Matriz de correspondencia entre arquitectura de Categoría, fiabilidad de componentes y PL resultante.}

4. Edición actual y novedades de la EN ISO 13849-1:2023

La edición revisada de la norma EN ISO 13849-1:2023 introduce refinamientos técnicos esenciales que los ingenieros de diseño y prevención deben aplicar:

Subdivisión de funciones de seguridad complejas: Clarificación en la asignación de PL en cadenas compuestas por sensores, unidades de evaluación lógicas y actuadores de distinta tecnología.

Validación de software de seguridad (SRASW): Requisitos más estrictos de codificación, documentación y prueba para controladores lógicos programables de seguridad (PLC de seguridad).

Ciberseguridad industrial: Articulación directa con las exigencias del nuevo RESS 1.1.9 del Reglamento UE 2023/1230 para evitar accesos remotos no autorizados que puedan alterar el valor del PL.

5. Aplicación práctica y responsabilidad legal del diseñador e integrador

Un error grave y extendido consiste en presuponer que comprar un componente de seguridad catalogado como "PL e" garantiza que el sistema completo alcanza PL e. Si dicho componente monocanal se instala en una arquitectura simple sin comprobación (Categoría 1) o actuando sobre un único contactor sin realimentación (DC = 0), el sistema final difícilmente superará un PL c, generando una no conformidad crítica frente al RD 1215/1997 y al marcado CE.

6. Herramientas y servicios tec.nicum asociados

En tec.nicum ponemos a disposición de las empresas nuestro servicio especializado en Seguridad Funcional:

• Cálculo y validación de PL/PLr: Modelización probabilística con software SISTEMA o validador Schmersal conforme a la ISO 13849-1:2023.
• Diseño de arquitectura de mandos de seguridad: Integración de enclavamientos, barreras de seguridad, módulos lógicos de seguridad y actuadores redundantes.
• Certificación y formación: Programa formativo tec.excellent academy y preparación para la acreditación internacional MCEexpert – Machinery CE Certified Expert.

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