ISO 26262:2018是国际标准化组织针对道路车辆功能安全所制定的一项重要标准,它源于电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全标准IEC 61508,并专门为汽车行业进行了定制和扩展。
该标准旨在通过提供一套全面的要求和指南,帮助汽车制造商和供应商在车辆电子系统的整个生命周期内,从概念阶段到报废,系统地管理功能安全风险,从而最大限度地减少因电子电气系统故障而导致的安全隐患。
ISO 26262:2018 的核心内容与框架解析
ISO 26262:2018标准通常被分为多个部分,涵盖了功能安全管理的方方面面,其核心框架可以概括为几个关键环节。
首先是概念阶段,在此阶段需要进行项目定义和危害分析与风险评估(HARA),通过HARA可以识别出潜在的危害事件并确定其风险等级,从而推导出每个需要控制的功能的安全目标及其对应的汽车安全完整性等级(ASIL)。
其次是产品开发阶段,这是标准的核心,包括系统级、硬件级和软件级的开发,在每个层级上,标准都规定了具体的技术要求和流程要求,以确保安全目标的实现,例如在硬件开发中,需要评估随机硬件失效率并满足相应的指标。
再次是生产、运营、服务和报废阶段,标准要求在这些后续阶段也要有相应的计划和要求,以确保功能安全在产品全生命周期内得到持续保证。
最后,支持流程和安全分析贯穿始终,包括安全管理、配置管理、变更管理以及常用的安全分析技术如FMEA和FTA等,这些流程为整个项目提供了基础保障。
ASIL(汽车安全完整性等级)的确定与分解
ASIL是ISO 26262:2018中一个核心概念,它通过对危害事件的严重度(S)、暴露概率(E)和可控性(C)进行评估来确定,共有四个等级:QM、ASIL A、ASIL B、ASIL C和ASIL D,其中ASIL D代表最高严格等级。
确定ASIL等级是定义安全要求的基础,所有后续的安全措施和技术要求都必须与确定的ASIL等级相匹配,更高ASIL等级意味着需要更严格和更详尽的安全措施与验证证据。
在某些架构设计中,可以通过“ASIL分解”将一个高ASIL的安全目标分解到多个元素上,每个元素承担较低的ASIL要求,但这需要确保元素之间具有足够的独立性,这是一个需要深入理解和谨慎应用的关键技术。
ISO 26262:2018 对汽车行业带来的影响与挑战
随着汽车智能化、网联化和电动化的飞速发展,车辆中电子电气系统的复杂性与日俱增,ISO 26262:2018为行业提供了应对这一复杂性的共同语言和框架,其影响是深远且广泛的。
对于主机厂和一级供应商而言,符合ISO 26262:2018已成为开发安全相关系统(如动力总成、制动系统、高级驾驶辅助系统ADAS)的准入门槛,它不仅是产品安全的保障,也是市场竞争力的体现。
然而,实施该标准也带来了巨大的挑战,它需要企业投入大量的人力、物力和时间成本,建立全新的流程体系,并对开发人员进行全面培训,尤其是在软件和硬件开发中满足高ASIL等级的要求,技术难度和成本都非常高。
此外,随着自动驾驶技术的发展,如何将ISO 26262与预期功能安全(SOTIF)标准ISO 21448等新标准相结合,共同解决系统性的功能不足和性能局限,是行业面临的新课题。
实施ISO 26262:2018的关键成功因素
成功实施ISO 26262:2018并不仅仅是编写文档,它需要一种深植于企业文化的安全理念和系统性的方法。
高层承诺和充分资源是首要前提,功能安全活动需要从上至下的推动和足够的预算支持,否则难以持续。
跨职能团队的协作至关重要,功能安全经理、系统工程师、硬件工程师、软件工程师和测试人员必须紧密合作,形成一个高效协同的有机整体。
尽早开始安全活动是关键,越在开发周期的早期识别和定义安全需求,后期变更的成本就越低,安全也越有保障,将安全分析(如FMEA)与设计过程紧密结合,而不是事后补漏,是高效实践的核心。
最后,选择合适的工具链并获得供应商的支持也非常重要,尤其是在需要提供工具置信度的情况下,使用获得认证的开发工具可以大大降低验证工作的复杂性。
总结与展望
总而言之,ISO 26262:2018为汽车电子电气系统的功能安全构建了一个严谨、可操作的框架,它通过系统化的方法将安全理念融入产品开发的每一个环节,是确保现代汽车安全可靠运行的基石。
随着技术的演进,该标准本身也在不断发展和更新,未来的版本可能会更多地考虑系统级安全、人工智能应用的安全以及多个标准之间的协调问题,对于所有汽车行业的参与者来说,深入理解并有效实施ISO 26262:2018,将是通往未来智慧出行的必由之路。
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