ISO 12100-2:2003
(Main)Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 2: Technical principles
Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 2: Technical principles
ISO 12100-2:2003 defines technical principles to help designers in achieving safety in the design of machinery. It does not deal with damage to domestic animals, property or the environment.
Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception — Partie 2: Principes techniques
L'ISO 12100-2:2003 définit les principes techniques destinés à aider les concepteurs à intégrer la sécurité dans la conception des machines. La présente norme ne traite pas des dommages causés aux animaux domestiques, aux biens ou à l'environnement.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12100-2
First edition
2003-11-01
Safety of machinery — Basic concepts,
general principles for design —
Part 2:
Technical principles
Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux
de conception —
Partie 2: Principes techniques
Reference number
ISO 12100-2:2003(E)
©
ISO 2003
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ISO 12100-2:2003(E)
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references. 1
3 Terms and definitions. 1
4 Inherently safe design measures . 1
4.1 General. 1
4.2 Consideration of geometrical factors and physical aspects. 2
4.3 Taking into account the general technical knowledge regarding machine design . 3
4.4 Choice of an appropriate technology . 3
4.5 Applying the principle of the positive mechanical action of a component on another
component. 4
4.6 Provisions for stability . 4
4.7 Provisions for maintainability. 4
4.8 Observing ergonomic principles. 5
4.9 Preventing electrical hazard . 6
4.10 Preventing hazards from pneumatic and hydraulic equipment. 6
4.11 Applying inherently safe design measures to control system. 6
4.12 Minimizing the probability of failure of safety functions . 11
4.13 Limiting exposure to hazards through reliability of equipment. 12
4.14 Limiting exposure to hazards through mechanization or automation of loading (feeding)
/unloading (removal) operations . 13
4.15 Limiting exposure to hazards through location of the setting and maintenance points
outside of danger zones. 13
5 Safeguarding and complementary protective measures. 13
5.1 General. 13
5.2 Selection and implementation of guards and protective devices . 13
5.3 Requirements for the design of guards and protective devices. 19
5.4 Safeguarding for reducing emissions . 21
5.5 Complementary protective measures. 22
6 Information for use . 25
6.1 General requirements. 25
6.2 Location and nature of the information for use. 25
6.3 Signals and warning devices. 25
6.4 Markings, signs (pictograms), written warnings . 26
6.5 Accompanying documents (in particular, instruction handbook). 27
Bibliography . 30
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ISO 12100-2:2003(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 12100-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 199, Safety of machinery.
This edition cancels and replaces ISO/TR 12100-2:1992, which has been technically revised.
ISO 12100 consists of the following parts, under the general title Safety of machinery — Basic concepts,
general principles for design:
Part 1: Basic terminology, methodology, expressing the basic overall methodology to be followed when
designing machinery and when producing safety standards for machinery, together with the basic
terminology related to the philosophy underlying this work;
Part 2: Technical principles, giving advice on how this philosophy can be applied using available
techniques.
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Introduction
The primary purpose of ISO 12100 is to provide designers with an overall framework and guidance to enable
them to produce machines that are safe for their intended use. It also provides a strategy for standard makers.
The concept of safety of machinery considers the ability of a machine to perform its intended function(s)
during its lifecycle where risk has been adequately reduced.
This standard is the basis for a set of standards which has the following structure:
type-A standards (basic safety standards) giving basic concepts, principles for design, and general
aspects that can be applied to all machinery;
type-B standards (generic safety standards) dealing with one safety aspect or one type of safeguard that
can be used across a wide range of machinery:
type-B1 standards on particular safety aspects (e.g. safety distances, surface temperature, noise);
type-B2 standards on safeguards (e.g. two-hand controls, interlocking devices, pressure sensitive
devices, guards);
type-C standards (machine safety standards) dealing with detailed safety requirements for a particular
machine or group of machines.
This standard is a type-A standard.
The subject of numerous clauses or subclauses of this standard is also dealt with, in a more detailed manner,
in other type-A or B standards.
When a type-C standard deviates from one or more provisions dealt with by Part 2 of this standard or by a
type-B standard, the type-C standard takes precedence.
It is recommended that this standard be incorporated in training courses and manuals to convey basic
terminology and general design methods to designers.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12100-2:2003(E)
Safety of machinery — Basic concepts, general principles for
design — Part 2: Technical principles
1 Scope
This standard defines technical principles to help designers in achieving safety in the design of machinery.
ISO 12100-2 is intended to be used together with ISO 12100-1 when considering the solution to a specific
problem. The two parts of ISO 12100 can be used independently of other documents or as a basis for the
preparation of other type-A standards or type-B or -C standards.
This standard does not deal with damage to domestic animals, property or the environment.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
IEC 60204-1:1997, Safety of machinery – Electrical equipment of machines – Part 1: General requirements.
ISO 12100-1:2003, Safety of machinery – Basic concepts, general principles for design – Basic terminology,
methodology.
3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 12100-1:2003 apply.
4 Inherently safe design measures
4.1 General
Inherently safe design measures are the first and most important step in the risk reduction process because
protective measures inherent to the characteristics of the machine are likely to remain effective, whereas
experience has shown that even well-designed safeguarding may fail or be violated and information for use
may not be followed.
Inherently safe design measures are achieved by avoiding hazards or reducing risks by a suitable choice of
design features of the machine itself and/or interaction between the exposed persons and the machine.
NOTE Clause 5 gives safeguarding and complementary measures to achieve the risk reduction objectives where
inherently safe design measures are not sufficient (see 3-step method in ISO 12100-1:2003, clause 5).
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4.2 Consideration of geometrical factors and physical aspects
4.2.1 Geometrical factors
Such factors can be, e.g.:
designing the shape of machinery to maximise direct visibility of the working areas and hazard zones
from the control position, e.g. reducing blind spots, and choosing and locating means of indirect vision
where necessary (e.g. mirrors) so as to take into account the characteristics of human vision, particularly
when safe operation requires permanent direct control by the operator, e.g.:
the travelling and working area of mobile machines;
the zone of movement of lifted loads or of the carrier of machinery for lifting persons;
the area of contact of the tool of a hand-held or hand-guided machine with the material being worked;
The design of the machine shall be such that, from the main control position, the operator is able to
ensure that there are no exposed persons in the danger zones.
the shape and the relative location of the mechanical component parts; for instance, crushing and
shearing hazards are avoided by increasing the minimum gap between the moving parts, such that the
part of the body under consideration can enter the gap safely, or by reducing the gap so that no part of
the body can enter it (see ISO 13852, ISO 13853, ISO 13854);
avoiding sharp edges and corners, protruding parts. In so far as their purpose allows, accessible parts of
the machinery shall have no sharp edges, no sharp angles, no rough surfaces, no protruding parts likely to
cause injury, and no openings which may "trap" parts of the body or clothing. In particular, sheet metal edges
shall be deburred, flanged or trimmed, open ends of tubes which may cause a "trap" shall be capped;
designing the shape of the machine to achieve a proper working position and accessibility of manual controls
(actuators).
4.2.2 Physical aspects
Such aspects can be, e.g.:
limiting the actuating force to a sufficiently low value so that the actuated part does not generate a
mechanical hazard;
limiting the mass and/or velocity of the movable elements, and hence their kinetic energy;
limiting the emissions by acting on the characteristics of the source:
measures for reducing noise emission at source (see ISO/TR 11688-1);
measures for reducing the emission of vibration at source include e.g. redistribution or addition of
mass and change of process parameters, e.g. frequency and/or amplitude of movements (for hand-
held and hand-guided machinery, see CR 1030-1);
measures for reducing the emission of hazardous substances include e.g. use of less hazardous
substances or use of dust reducing processes;
measures for reducing radiation emissions include e.g. avoiding the use of hazardous radiation
sources, limiting the power of radiation to the lowest level sufficient for the proper functioning of the
machine, designing the source so that the beam is concentrated on the target, increasing the
distance between the source and the operator or providing for remote operation of the machinery.
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measures for the reduction of emission of non-ionizing radiation are given in 5.4.5 (see also EN
12198-1 and –3).
4.3 Taking into account the general technical knowledge regarding machine design
This general technical knowledge can be derived from technical specifications for design (e.g. standards,
design codes, calculation rules). These should be used to cover:
a) mechanical stresses, e.g.:
stress limitation by implementation of correct calculation, construction and fastening methods as
regards, e.g. bolted assemblies, welded assemblies;
stress limitation by overload prevention, (e.g. "fusible" plugs, pressure-limiting valves, breakage
points, torque-limiting devices);
avoiding fatigue in elements under variable stresses (notably cyclic stresses);
static and dynamic balancing of rotating elements;
b) materials and their properties, e.g.:
resistance to corrosion, ageing, abrasion and wear;
hardness, ductility, brittleness;
homogeneity;
toxicity;
flammability.
flammability.
c) emission values for:
noise;
vibration;
hazardous substances;
radiation.
When the reliability of particular components or assemblies is critical for safety (e.g. ropes, chains, lifting
accessories for lifting loads or persons), stress values shall be multiplied by appropriate working coefficients.
4.4 Choice of an appropriate technology
One or more hazards can be eliminated or risks reduced by the choice of the technology to be used in certain
applications, e.g.:
a) on machines intended for use in explosive atmospheres:
fully pneumatic or hydraulic control system and machine actuators;
"intrinsically safe" electrical equipment (see EN 50020);
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b) for particular products to be processed such as a solvent: equipment assuring that the temperature will
remain far below the flash point .
c) alternative equipment to avoid high noise level, e.g.:
electrical instead of pneumatic equipment;
in certain conditions, water cutting instead of mechanical equipment.
4.5 Applying the principle of the positive mechanical action of a component on another
component
If a moving mechanical component inevitably moves another component along with it, either by direct contact
or via rigid elements, these components are connected in the positive mode. An example of this is positive
opening operation of switching devices in an electrical circuit (see IEC 60947-5–1 and ISO 14119:1998, 5.7).
NOTE Where a mechanical component moves and thus allows another one to move freely (e.g. by gravity, by spring
force), there is no positive mechanical action of the first one on the other one.
4.6 Provisions for stability
Machines shall be designed to have sufficient stability to allow them to be used safely in their specified
conditions of use.
Factors to be taken into account include:
geometry of the base;
weight distribution, including loading;
dynamic forces due to movements of parts of the machine, of the machine itself, or of elements held by
the machine which may result in an overturning moment;
vibration;
oscillations of the centre of gravity;
characteristics of the supporting surface in case of travelling or installation on different sites (e.g. ground
conditions, slope);
external forces (e.g. wind pressure, manual forces).
Stability shall be considered in all phases of the life of the machine, including handling, travelling, installation,
use, de-commissioning and dismantling.
Other protective measures for stability relevant to safeguarding are given in 5.2.6.
4.7 Provisions for maintainability
When designing a machine, the following maintainability factors shall be taken into account:
accessibility, taking into account the environment and the human body measurements, including the
dimensions of the working clothes and tools used;
ease of handling, taking into account human capabilities;
limitation of the number of special tools and equipment.
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4.8 Observing ergonomic principles
4.8.1 Ergonomic principles shall be taken into account in designing machinery to reduce mental or physical
stress and strain of the operator. These principles shall be considered when allocating functions to operator
and machine (degree of automation) in the basic design.
NOTE It also improves the performance and reliability of the operation and hence it reduces the probability of errors
at all stages of machine use.
Account shall be taken of body sizes likely to be found in the intended user population, strengths and postures,
movement amplitudes, frequency of cyclic actions (see ISO 10075 and ISO 10075-2).
All elements of the "operator-machine" interface such as controls, signalling or data display elements, shall be
designed to be easily understood so that clear and unambiguous interaction between the operator and the
machine is possible.
(See EN 614-1, ISO 6385, EN 13861 and IEC 61310-1).
Designers' attention is especially drawn to following ergonomic aspects of machine design:
4.8.2 Avoiding stressful postures and movements during use of the machine (e.g. by providing facilities to
adjust the machine to suit the various operators).
4.8.3 Designing machines, and more especially hand-held and mobile machines to enable them to be
operated easily taking into account human effort, actuation of controls and hand, arm and leg anatomy.
4.8.4 Avoiding as far as possible noise, vibration, thermal effects (e.g. extreme temperatures).
4.8.5 Avoiding linking the operator's working rhythm to an automatic succession of cycles.
4.8.6 Providing local lighting on or in the machine for the illumination of the working area and of adjusting,
setting-up, and frequent maintenance zones when the design features of the machine and/or its guards render
the ambient lighting inadequate. Flicker, dazzling, shadows and stroboscopic effects shall be avoided if they
can cause a risk. If the position of the lighting source has to be adjusted, its location shall be such that it does
not cause any risk to persons making the adjustment.
4.8.7 Selecting, locating and identifying manual controls (actuators) so that:
they are clearly visible and identifiable and appropriately marked where necessary (see 5.4);
they can be safely operated without hesitation or loss of time and without ambiguity (e.g. a standard
layout of controls reduces the possibility of error when an operator changes from a machine to another
one of similar type having the same pattern of operation);
their location (for push-buttons) and their movement (for levers and handwheels) are consistent with their
effect (see IEC 61310-3);
their operation cannot cause additional risk.
See also EN 894-3.
Where a control is designed and constructed to perform several different actions, namely where there is no
one-to-one correspondence (e.g. keyboards), the action to be performed shall be clearly displayed and
subject to confirmation where necessary.
Controls shall be so arranged that their layout, travel and resistance to operation are compatible with the
action to be performed, taking account of ergonomic principles. Constraints due to the necessary or
foreseeable use of personal protective equipment (such as footwear, gloves) shall be taken into account.
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4.8.8 Selecting, designing and locating indicators, dials and visual display units so that:
they fit within the parameters and characteristics of human perception;
information displayed can be detected, identified and interpreted conveniently, i.e. long lasting, distinct,
unambiguous and understandable with respect to the operator’s requirements and the intended use;
the operator is able to perceive them from the control position.
4.9 Preventing electrical hazard
For the design of the electrical equipment of machines IEC 60204-1:1997 gives general provisions, especially
in clause 6 for protection against electric shock. For requirements related to specific machines, see
corresponding IEC standards (e.g. series of IEC 61029, IEC 60745, IEC 60335).
4.10 Preventing hazards from pneumatic and hydraulic equipment
Pneumatic and hydraulic equipment of machinery shall be designed so that:
the maximum rated pressure cannot be exceeded in the circuits (e.g. by means of pressure limiting
devices);
no hazard results from pressure surges or rises, pressure losses or drops or losses of vacuum;
no hazardous fluid jet or sudden hazardous movement of the hose (whiplash) results from leakage or
component failures;
air receivers, air reservoirs or similar vessels (e.g. in gas loaded accumulators) comply with the design
rules for these elements;
all elements of the equipment, and especially pipes and hoses, be protected against harmful external
effects;
as far as possible, reservoirs and similar vessels (e.g. in gas loaded accumulators) are automatically
depressurized when isolating the machine from its power supply (see 5.5.4) and, if it is not possible,
means are provided for their isolation, local depressurizing and pressure indication (see also
ISO 14118:2000, clause 5);
all elements which remain under pressure after isolation of the machine from its power supply be
provided with clearly identified exhaust devices, and a warning label drawing attention to the necessity of
depressurizing those elements before any setting or maintenance activity on the machine.
See also ISO 4413 and ISO 4414.
4.11 Applying inherently safe design measures to control system
4.11.1 General
The design measures of the control system shall be chosen so that their safety-related performance provides
a sufficient amount of risk reduction (see ISO 13849-1).
The correct design of machine control systems can avoid unforeseen and potentially hazardous machine
behaviour.
Typical causes of hazardous machine behaviour are:
an unsuitable design or modification (accidental or deliberate) of the control system logic;
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a temporary or permanent defect or a failure of one or several components of the control system;
a variation or a failure in the power supply of the control system;
inappropriate selection, design and location of the control devices;
Typical examples of hazardous machine behaviour are:
unintended / unexpected start-up (see ISO 14118);
uncontrolled speed change;
failure to stop moving parts;
dropping or ejection of a mobile part of the machine or of a workpiece clamped by the machine;
machine action resulting from inhibition (defeating or failure) of protective devices.
In order to prevent hazardous machine behaviour and to achieve safety functions, the design of control
systems shall comply with the principles and methods presented in this subclause 4.11 and in 4.12. These
principles and methods shall be applied singly or in combination as appropriate to the circumstances (see
ISO 13849-1 and IEC 60204-1:1997, clauses 9 to 12).
Control systems shall be designed to enable the operator to interact with the machine safely and easily; this
requires one or several of the following solutions:
systematic analysis of start and stop conditions;
provision for specific operating modes (e.g. start-up after normal stop, restart after cycle interruption or
after emergency stop, removal of the workpieces contained in the machine, operation of a part of the
machine in case of a failure of a machine element);
clear display of the faults;
measures to prevent accidental generation of unexpected start commands (e.g. shrouded start device)
likely to cause dangerous machine behaviour (see ISO 14118:2000, figure 1);
maintained stop commands (e.g. interlock) to prevent restarting that could result in dangerous machine
behaviour (see ISO 14118:2000, figure 1).
An assembly of machines may be divided into several zones for emergency stopping, for stopping as a result
of protective devices and/or for isolation and energy dissipation. The different zones shall be clearly defined
and it shall be obvious which parts of the machine belong to which zone. Likewise it shall be obvious which
control devices (e.g. emergency stop devices, supply disconnecting devices) and/or protective devices belong
to which zone. The interfaces between zones shall be designed such that no function in one zone creates
hazards in another zone which has been stopped for an intervention.
Control systems shall be designed to limit the movements of parts of the machinery, the machine itself, or
workpieces and/or loads held by the machinery, to the safe design parameters (e.g. range, speed,
acceleration, deceleration, load capacity). Allowance shall be made for dynamic effects (e.g. the swinging of
loads).
For example:
the travelling speed of mobile pedestrian controlled machinery other than remote-controlled shall be
compatible with walking speed;
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ISO 12100-2:2003(E)
the range, speed, acceleration and deceleration of movements of the person-carrier and carrying vehicle
for lifting persons shall be limited to non-hazardous values,
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12100-2
Première édition
2003-11-01
Sécurité des machines — Notions
fondamentales, principes généraux
de conception —
Partie 2:
Principes techniques
Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design —
Part 2: Technical principles
Numéro de référence
ISO 12100-2:2003(F)
©
ISO 2003
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ISO 12100-2:2003(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2003 – Tous droits réservés
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ISO 12100-2:2003(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Prévention intrinsèque. 1
4.1 Généralités. 1
4.2 Prise en compte des facteurs géométriques et des aspects physiques . 2
4.3 Prise en compte des connaissances techniques générales sur la conception des
machines. 3
4.4 Choix d’une technologie adéquate . 4
4.5 Application du principe de l'action mécanique positive d'un organe sur un autre . 4
4.6 Dispositions relatives à la stabilité . 4
4.7 Dispositions relatives à la maintenabilité. 5
4.8 Respect des principes ergonomiques. 5
4.9 Prévention du phénomène dangereux électrique . 6
4.10 Prévention des phénomènes dangereux engendrés par les équipements hydrauliques et
pneumatiques. 6
4.11 Application de mesures de prévention intrinsèque aux systèmes de commande . 7
4.12 Réduction à un minimum de la probabilité de défaillance des fonctions de sécurité. 13
4.13 Limitation de l'exposition aux phénomènes dangereux par la fiabilité du matériel . 13
4.14 Limitation de l'exposition aux phénomènes dangereux par la mécanisation ou
l'automatisation des opérations de chargement (alimentation) / déchargement
(évacuation) . 14
4.15 Limitation de l'exposition aux phénomènes dangereux par le positionnement des points
de réglage et de maintenance à l'extérieur des zones dangereuses. 14
5 Protection et mesures de prévention complémentaires. 14
5.1 Généralités. 14
5.2 Choix et mise en œuvre des protecteurs et dispositifs de protection . 15
5.3 Exigences relatives à la conception et à la construction des protecteurs et des
dispositifs de protection . 20
5.4 Mesures de protection destinées à réduire les émissions. 23
5.5 Mesures de prévention complémentaires . 24
6 Informations pour l'utilisation . 26
6.1 Exigences générales. 26
6.2 Emplacement et nature des informations pour l'utilisation . 27
6.3 Signaux et dispositifs d'avertissement. 27
6.4 Inscriptions, signes (pictogrammes), avertissements écrits . 28
6.5 Documents d'accompagnement (en particulier notice d'instructions) . 29
Bibliographie . 32
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ISO 12100-2:2003(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 12100-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 199, Sécurité des machines.
Cette édition annule et remplace l'ISO/TR 12100:1992 qui a fait l'objet d'une révision technique.
Cette norme est issue de la révision de l’EN 292 :1991 / ISO/TR 12100:1992, par un groupe de travail spécial
composé d’experts de l’ISO, du CEN, de la CEI et du CENELEC.
L'ISO 12100 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Sécurité des machines —
Notions fondamentales, principes généraux de conception:
Partie 1: Terminologie de base, méthodologie, exprimant la méthodologie générale de base qui doit être
suivie lors de la conception des machines et de l'élaboration de normes de sécurité pour les machines,
ainsi que la terminologie de base relative à la philosophie sous-jacente à ce travail;
Partie 2: Principes techniques, donnant des conseils sur la manière dont cette philosophie peut être
appliquée en utilisant les techniques disponibles.
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ISO 12100-2:2003(F)
Introduction
Le premier objectif de la norme ISO 12100 est de fournir aux concepteurs un canevas et un guide de portée
générale leur permettant de produire des machines qui soient sûres dans les conditions normales d'utilisation.
Elle fournit aussi une stratégie aux rédacteurs de normes.
La notion de sécurité des machines prend en compte l'aptitude d'une machine à accomplir la ou les
fonction(s) prévue(s) pendant toute sa durée de vie, le risque résiduel ayant été réduit de manière adéquate.
Cette norme constitue la base d'une série de normes articulées de la façon suivante:
normes de type A (normes fondamentales de sécurité), contenant des notions fondamentales, des
principes de conception et des aspects généraux relatifs aux machines;
normes de type B (normes génériques de sécurité), traitant d'un aspect de la sécurité ou d'un moyen de
protection valable pour une large gamme de machines:
normes de type B1, traitant d'aspects particuliers de la sécurité (par exemple, distances de sécurité,
température superficielle, bruit);
normes de type B2, traitant de moyens de protection (par exemple, commandes bimanuelles,
dispositifs de verrouillage, dispositifs sensibles à la pression, protecteurs);
normes de type C (normes de sécurité par catégorie de machines), traitant des prescriptions de sécurité
détaillées s'appliquant à une machine particulière ou à un groupe de machines particulier.
Cette norme est une norme de type A.
Les sujets abordés dans nombre d'articles ou paragraphes de cette norme sont également traités, de façon
plus détaillée, dans d'autres normes de type A ou B.
Lorsqu'une norme de type C s'écarte d'une ou de plusieurs dispositions de la Partie 2 de la présente norme
ou d'une norme de type B, c'est la norme de type C qui prend le pas sur les autres.
Il est recommandé que cette norme soit introduite dans des cours et des manuels destinés à transmettre aux
concepteurs la terminologie de base et les méthodes générales de conception.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12100-2:2003(F)
Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes
généraux de conception — Partie 2: Principes techniques
1 Domaine d'application
Cette norme définit des principes techniques destinés à aider les concepteurs à intégrer la sécurité dans la
conception des machines.
L'ISO 12100-2 est destinée à être utilisée conjointement avec l'ISO 12100-1 lors de l'étude de la solution à un
problème particulier. Ces deux parties de la présente norme peuvent être utilisées indépendamment d'autres
documents, ou comme document de base pour l'élaboration d'autres normes de type A ou de normes de type
B ou C.
La présente norme ne traite pas des dommages causés aux animaux domestiques, aux biens ou à
l'environnement.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
CEI 60204-1:1997, Sécurité des machines — Équipement électrique des machines — Partie 1: Règles
générales
ISO 12100-1:2003, Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception —
Partie 1: Terminologie de base, méthodologie
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions donnés dans
l'ISO 12100-1:2003 s'appliquent.
4 Prévention intrinsèque
4.1 Généralités
La prévention intrinsèque constitue la première et la plus importante étape du processus de réduction du
risque, car les mesures de prévention qui sont incluses dans les caractéristiques de la machine ont de bonnes
chances de rester efficaces en permanence; en revanche, l'expérience prouve qu'une protection, même bien
conçue, peut présenter une défaillance ou être contournée, et que l'information pour l'utilisation peut ne pas
être suivie.
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ISO 12100-2:2003(F)
La prévention intrinsèque consiste à éviter les phénomènes dangereux ou à réduire les risques par un choix
judicieux des caractéristiques de conception de la machine proprement dite et/ou du mode d'interaction entre
les personnes exposées et la machine.
NOTE L’Article 5 indique des moyens de protection et des mesures de prévention complémentaires qui permettent
d'atteindre les objectifs de réduction du risque lorsque la prévention intrinsèque ne suffit pas (voir la méthode des trois
étapes dans l'ISO 12100-1:2003, Article 5).
4.2 Prise en compte des facteurs géométriques et des aspects physiques
4.2.1 Facteurs géométriques
Ces facteurs peuvent être, par exemple:
la conception de la forme de la machine afin que que les zones de travail et les zones dangereuses
soient autant que possible visibles depuis le poste de commande, par exemple en réduisant les angles
morts, et en choisissant et en installant des moyens de visibilité indirecte (par exemple des miroirs)
lorsque cela est nécessaire pour tenir compte les caractéristiques de la vision humaine, en particulier
lorsque la sécurité du travail exige une surveillance permanente directe par l'opérateur, par exemple :
zone de déplacement et de travail des machines mobiles;
zone de mouvement des charges soulevées ou de l'habitacle des machines servant au levage des
personnes;
zone de contact de l'outil d'une machine tenue ou guidée à la main avec le matériau travaillé;
La conception de la machine doit être telle que l'opérateur puisse, depuis le poste de commande
principal, s'assurer qu'aucune personne exposée ne se trouve dans les zones dangereuses;
la forme et la position relative des composants mécaniques; par exemple, les phénomènes dangereux
d'écrasement et de cisaillement sont évités par une augmentation de l'écartement minimal entre les
pièces en mouvement, de sorte que la partie du corps considérée puisse prendre place sans risque dans
l'espace ainsi créé, ou par réduction de cet écartement de façon qu'aucune partie du corps ne puisse y
entrer (voir ISO 13852, ISO 13853, ISO 13854);
la suppression des arêtes vives, des angles vifs, des pièces saillantes. Pour autant que leur destination le
permette, les parties accessibles de la machine ne doivent pas présenter d'arêtes vives, d'angles vifs, de
surfaces rugueuses, de pièces saillantes pouvant être cause de blessures, ni d'ouvertures susceptibles
de «piéger» certaines parties du corps ou des vêtements. En particulier, les rives des tôles doivent être
ébavurées, pourvues d'un rebord ou rabattues, les extrémités ouvertes de tubes qui pourraient constituer
un «piège» doivent être obturées;
la conception de la forme de la machine de manière à assurer une posture de travail adaptée et une
bonne accessibilité des organes de service.
4.2.2 Aspects physiques
Ces aspects peuvent être, par exemple:
la limitation de l'effort d'entraînement à une valeur suffisamment faible pour que l'élément entraîné
n'engendre aucun phénomène dangereux mécanique;
la limitation de la masse et/ou de la vitesse des éléments mobiles, donc de leur énergie cinétique;
la limitation des émissions par une action sur les caractéristiques de la source:
des mesures de réduction de l'émission de bruit à la source sont données dans l'ISO/TR 11688-1;
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ISO 12100-2:2003(F)
les mesures de réduction des vibrations à la source comprennent par exemple l'ajout ou la
redistribution de masses, la modification de paramètres de fonctionnement tels que la fréquence
et/ou l'amplitude des mouvements. Pour les machines tenues ou guidées à la main, des mesures de
réduction des vibrations à la source sont données dans le CR 1030-1;
les mesures de réduction des émissions de substances dangereuses comprennent par exemple
l'utilisation de substances moins dangereuses ou la mise en œuvre de procédés réduisant les
dégagements de poussières;
les mesures de réduction des émissions de rayonnements comprennent par exemple l'exclusion des
sources de rayonnements dangereux, la limitation de la puissance des sources au plus faible niveau
permettant le bon fonctionnement de la machine, la conception des sources de telle sorte que le
faisceau soit concentré sur la cible, l'accroissement de la distance entre la source et l'opérateur ou la
télécommande de la machine. Des mesures de réduction des émissions de rayonnements non
ionisants sont données en 5.4.5 et dans l'EN 12198-1/-3.
4.3 Prise en compte des connaissances techniques générales sur la conception des
machines
Ces connaissances techniques générales peuvent être tirées de spécifications techniques de conception (par
exemple de normes, codes de conception, règles de calcul). Il convient de les utiliser pour traiter:
a) les contraintes mécaniques, par exemple:
limitation des contraintes par la mise en œuvre de méthodes de calcul, de construction et de fixation
adéquates, par exemple en ce qui concerne les assemblages par boulonnage ou par soudage;
limitation des contraintes par prévention des surcharges (par exemple «fusibles» mécaniques,
limiteurs de pression, points de rupture prédéterminés, limiteurs de couple);
prévention de la fatigue dans les éléments soumis à des contraintes variables (notamment
cycliques);
équilibrage statique et dynamique des éléments tournants;
b) les matériaux et leurs propriétés, par exemple:
résistance à la corrosion, au vieillissement, à l'abrasion, à l'usure;
dureté, ductilité, fragilité;
homogénéité;
toxicité;
inflammabilité;
c) les valeurs d'émission:
bruit;
vibrations;
substances dangereuses;
rayonnements.
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ISO 12100-2:2003(F)
Lorsque la fiabilité de certains composants ou de certains ensembles est essentielle pour la sécurité (par
exemple câbles, chaînes, accessoires de levage de charges ou de personnes), les contraintes doivent être
multipliées par des coefficients d’utilisation adéquats.
4.4 Choix d’une technologie adéquate
Il est possible d'éliminer un ou plusieurs phénomènes dangereux, ou de réduire un ou plusieurs risques par le
choix de la technologie à utiliser pour certaines applications, par exemple:
a) sur les machines destinées à être utilisées en atmosphère explosible:
système de commande et actionneurs entièrement pneumatiques ou hydrauliques;
équipement électrique «à sécurité intrinsèque» (voir EN 50020);
b) pour certains produits traités, tels que les solvants: équipement garantissant que la température restera
très inférieure au point d'éclair;
c) équipement «de substitution» destiné à éviter un niveau de bruit élevé:
équipement électrique plutôt que pneumatique;
dans certaines conditions, coupe au jet d'eau sous haute pression plutôt que par un procédé
mécanique.
4.5 Application du principe de l'action mécanique positive d'un organe sur un autre
Si un organe mécanique en mouvement entraîne inévitablement un autre organe, par contact direct ou par
l'intermédiaire d'éléments rigides, on dit que ces organes sont liés suivant le mode positif. Un exemple en est
la manœuvre positive d'ouverture d'appareils de connexion dans un circuit électrique (voir la CEI 60947-5-1 et
l'ISO 14119:1998, 5.7).
NOTE Lorsque le mouvement d'un organe mécanique autorise un mouvement indépendant d'un autre organe (par
exemple par gravité ou sous l'effet d'un ressort), il n'y a pas d'action mécanique positive du premier organe sur le second.
4.6 Dispositions relatives à la stabilité
Les machines doivent être conçues de manière à être suffisamment stables pour pouvoir être utilisées en
sécurité dans les conditions d'utilisation spécifiées.
Les facteurs à prendre en compte sont notamment les suivants:
géométrie de la surface d'appui;
distribution des masses, compte tenu de la charge;
efforts dynamiques résultant de mouvements de parties de la machine, de la machine elle-même, ou
d'éléments tenus par la machine, qui pourraient être à l'origine d'un moment de renversement;
vibrations;
oscillations du centre de gravité;
caractéristiques de la surface sur laquelle repose la machine (par exemple état du sol, pente) en cas de
déplacement ou de transfert d'un site à un autre;
forces extérieures (par exemple effets du vent, efforts manuels).
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ISO 12100-2:2003(F)
La stabilité doit être prise en compte pendant toutes les phases de la vie de la machine, y compris la
manutention, les déplacements, l'installation, l'utilisation, la mise hors service et le démontage.
D'autres mesures relatives à la stabilité, qui relèvent de la protection, sont données en 5.2.6.
4.7 Dispositions relatives à la maintenabilité
Lors de la conception d'une machine, il faut prendre en considération les facteurs de maintenabilité suivants:
accessibilité, compte tenu de l'environnement et des dimensions anthropométriques, y compris
l'encombrement des vêtements de travail et des outils utilisés;
facilité de la manutention, compte tenu des possibilités humaines;
limitation du nombre des outils et accessoires spéciaux.
4.8 Respect des principes ergonomiques
4.8.1 Il faut appliquer les principes ergonomiques lors de la conception des machines, afin de réduire la
sollicitation et la charge physiques et mentales de l'opérateur. Ces principes doivent être pris en compte dès
le début de la conception, lorsqu'on répartit les fonctions entre la machine et l'opérateur (degré
d'automatisation).
NOTE Cela améliore aussi les performances et la fiabilité des opérations et diminue de ce fait la probabilité d'erreurs
humaines à tous les stades de l'utilisation de la machine.
Les caractéristiques anthropométriques susceptibles d'être rencontrées dans la population d'utilisateurs
prévue, les efforts et les postures, l'amplitude des mouvements, la fréquence des actions cycliques doivent
être pris en compte (voir ISO 10075-1et ISO 10075-2).
Tous les éléments de l'interface «opérateur-machine» tels que les organes de service, les moyens de
signalisation ou d'affichage de données, doivent être conçus de manière à être facilement compris et à
permettre une interaction claire et sans équivoque entre l'opérateur et la machine.
(Voir EN 614-1, ISO 6385, EN 13861 et CEI 61310-1).
Les concepteurs doivent accorder une attention particulière aux aspects ergonomiques suivants de la
conception des machines:
4.8.2 Éviter les postures et mouvements contraignants lors de l'utilisation de la machine (par exemple en
équipant la machine de moyens de réglage permettant de l'adapter à différents opérateurs).
4.8.3 Concevoir les machines, et plus particulièrement les machines portatives ou mobiles, en vue de
faciliter leur utilisation compte tenu de l'effort exigé, de l'actionnement des organes de service et de l'anatomie
de la main, du bras et de la jambe.
4.8.4 Éviter autant que possible le bruit, les vibrations, les effets thermiques (températures extrêmes, par
exemple).
4.8.5 Éviter que le rythme de travail de l'opérateur soit lié à une succession automatique de cycles.
4.8.6 Lorsque les caractéristiques de la machine et/ou de ses protecteurs rendent l'éclairage ambiant
insuffisant, équiper la machine de moyens d'éclairage local pour les zones de travail, de mise au point, de
réglage et de maintenance régulière. S'ils peuvent provoquer un risque, le papillotement, les causes
d'éblouissement, les ombres et les effets stroboscopiques doivent être évités. Si la position de la source
lumineuse nécessite des réglages, cette source doit être placée de sorte que la personne qui effectue ces
réglages ne soit pas exposée à un risque.
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4.8.7 Choisir, disposer et identifier les organes de service de sorte:
qu'ils soient clairement visibles et identifiables et, si nécessaire, marqués de manière appropriée
(voir 6.4);
qu'ils soient manœuvrables sans risque, sans hésitation ni perte de temps et sans équivoque (ainsi, une
disposition normalisée des organes de service réduit la possibilité d'erreur par un opérateur qui doit
passer d'une machine à une autre de type similaire et exécutant les mêmes séquences de
fonctionnement);
que leur disposition (pour les boutons-poussoirs) et leur mouvement (pour les leviers et les volants)
soient cohérents avec leur effet (voir CEI 61310-3);
que leur manœuvre ne puisse pas engendrer de risque supplémentaire.
Voir aussi EN 894-3.
Lorsqu'un organe de service est conçu et réalisé pour exercer plusieurs actions différentes, c'est-à-dire
lorsque sa fonction n'est pas univoque (par exemple dans le cas des claviers), l'action commandée doit être
affichée en clair et, si nécessaire, dépendre d'une confirmation.
Les organes de service doivent être conçus et réalisés de telle sorte que leur disposition, leur course et l'effort
nécessaire pour les actionner soient compatibles avec l'action commandée, compte tenu des principes
ergonomiques. Les contraintes dues à l'utilisation nécessaire ou prévisible d'équipements de protection
individuelle (par exemple des chaussures ou des gants) doivent être prises en considération.
4.8.8 Choisir, concevoir et disposer les indicateurs, cadrans et écrans de visualisation de telle sorte que:
ils soient adaptés aux paramètres et caractéristiques de la perception humaine;
les informations affichées puissent être détectées, identifiées et interprétées facilement, ce qui implique
un affichage de longue durée, clair, sans ambiguïté et compréhensible compte tenu des exigences liées à
l’opérateur et de l'usage prévu;
l'opérateur puisse percevoir leurs indications depuis le poste de commande.
4.9 Prévention du phénomène dangereux électrique
Pour la conception de l'équipement électrique des machines, la norme CEI 60204-1:1997 donne des
dispositions générales, en particulier dans l'Article 6, qui traite de la protection contre les chocs électriques.
Pour les dispositions s'appliquant spécifiquement à des familles de machines, voir les normes de la CEI qui
leur sont relatives (par exemple, les normes des séries CEI 61029, CEI 60745, CEI 60335).
4.10 Prévention des phénomènes dangereux engendrés par les équipements hydrauliques
et pneumatiques
Les équipements hydrauliques et pneumatiques des machines doivent être conçus de telle sorte que:
la pression maximale admissible ne puisse pas être dépassée dans les circuits (par exemple grâce à des
limiteurs de pression);
aucun phénomène dangereux ne puisse résulter d'un à-coup ou d'une augmentation de pression, ni
d'une chute de pression ou de la réduction d'une dépression;
aucun jet dangereux de fluide ou mouvement brusque dangereux d'un tuyau flexible («coup de fouet») ne
puisse résulter d'une fuite ou de la défaillance de composants;
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ISO 12100-2:2003(F)
les récepteurs pneumatiques, les réservoirs d'air ou les capacités analogues (par exemple dans les
accumulateurs hydropneumatiques) soient conformes aux règles de conception qui leur sont applicables;
tous les éléments de l'équipement, et particulièrement les tuyauteries rigides et flexibles, soient protégés
contre les agressions externes;
dans toute la mesure du possible, les réservoirs et capacités similaires (par exemple dans les
accumulateurs hydropneumatiques) soient ramené
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.