服務剖析 | 在家電、空調及照明產品上注入功能性安全
本文作者：UL 台灣家電、空調及製冷設備資深專案工程師林宗慶
產品的功能設計除了著眼於性能外，使用者的安全更是不容忽視。因此在設計產品前，層層構建產品可能造成的危險檔案，以避免危害發生益顯重要。定義危險分析 (Risk Analysis) 往往成為最根本，卻也最重要的部份。
在科技進步的今日，系統的功能愈來愈倚靠複雜且精密的設計，而產品的安全性更需仰賴系統能正確地回應所輸入的訊號，因此功能性安全 (Functional Safety) 也常被視為一個系統或產品整體安全最關鍵的環節。其多半取決於特定命令和功能是否被正確地執行，系統隨著越來越多電子、電路和微控制器搭配使用日益複雜的技術和軟體，許多潛在風險或不可預期的危害因此增加，也使得評估及實現功能性安全的目標較之以往更加挑戰！
功能性安全的觀念建立
首先，我們必須回歸什麼是危險。產品的功能設計除了著眼於性能外，使用者的安全更是不容忽視。因此在設計產品前，層層構建產品可能造成的危險檔案，以避免危害發生益顯重要。定義危險分析 (Risk Analysis) 往往成為最根本，卻也最重要的部份。
這也是為何近幾年 UL 在給產業忠告與建議時，總特別強調在產品生命週期的前端設計階段，應盡早注入安全的考量。當製造商思考如何讓使用者避免曝露在危險中，除了本身須強化產品可靠度外，也可參考國際標準中對於產品安全性的規範。由於科技的發展日新月異，很多產品的功能不單只透過硬體線路來實現，甚至還必須搭配軟體的輔助設計，因此安全的考量層面即需更加縝密細緻。
參照目前國際安全規範，產品易發之危險，進而危害人身安全的種類，不外乎起火 (Fire)、電擊 (Electrical Shock)、能量危害 (Energy Hazards)、機械和熱危害 (Mechanical and Heat Hazards)、輻射危害 (Radiation Hazards) 以及化學危害 (Chemical Hazards) 等。
針對硬體的設計，我們可以透過電子零件的特性、壽命等，估算其可靠度；然而軟體的設計中，由於涵蓋相當多的變數及不可預期的因數，因此國際標準開始陸續制訂軟體評估 (Software Evaluation) 的相應規範，期透過基本要求，讓軟體設計也能達到一定的可靠度。以下為以功能性安全為適用性，常見的軟體評估國際標準 – 他們的審核重點皆著重於軟體的「開發流程」(Software Develop Life Cycle, SDLC)，以確認整個研發過程到每個環節皆確實達到「說寫做」一致的精神：
• IEC/UL 60730-1標準的附錄 H.11.12
• UL 1998 標準
• IEC 60335 標準的附錄 R
• IEC 61508 系列標準
• ISO 26262 系列標準
功能性安全在家用電器上的運用
針對功能性安全，在常見的國際標準中運用，通常是以各終端產品的安規標準為主要求，然後再另外提及控制器與功能性安全的評估要求。本文列舉家電、空調及照明產品所應用的標準，進一步說明其分別對應到控制器與功能性安全之間的關係，幫助製造商提升功能性安全的意識並有所作為，以最終能夠促其與科技潮流並肩同行。
家電類 (Appliances) ── 以電子式加熱墊 (Electric Heating Pad) 為例，產品本身的安全標準為 UL 130，不過在條文中提及，若產品的溫度控制器附有「過溫」 (Over Temperature)的保護功能，以確保產品不會因過熱造成使用者傷害或引起火災等危險，則該溫度控制器就必須通過 UL 60730-1 或 UL 991/1998等標準的評估。
空調類 (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC) ── 以消費型 (商用) 冰箱和冷凍機(Commercial Refrigerators and Freezers) 為例，產品本身的安規評估為 UL 471，而其中要求馬達需有「堵轉」 (Locked Rotor) 的保護功能，若是需要透過軟體設計而達成，則此功能必須通過 UL 60730-1標準中 Annex H.11.12 的軟體評估。
燈具類 (Lighting) ── 以 LED 使用在燈具產品為例，除了燈具本身有安全標準必須符合外，該 LED 元件亦需符合 UL 8750 標準。不過條文中有觸及 LED 驅動器的要求，則需符合 UL 60730-1 要求，以確保驅動器功能的安全性與可靠度。
UL 是評估產品功能性安全的最佳選擇
在 UL 的服務理念中，向來對獨持技術需求的回應不遺餘力。在其超過 100 年的產品測試歷史中，UL 除專精在各類別產品的安全標準研發與執行，另對於不容產業忽視的功能性安全，亦已對不同產品訂有系列相關規範，以確保產品設計在以性能為重下，仍具備「使用者安全」的基礎。
由於 UL 擁有兼具深度與廣度的技術經驗，因此可以靈活處理企業在每個專案所提出的要求和規格，滿足獨特的需要；UL 的服務，亦能因應個別的產品評估需求，即時做出最適切的調整。
更多服務詳情，敬請聯絡 UL 大中華區家電、空調及照明產品服務團隊。
标签: Functional Safety, UL 60730-1, 功能性安全, 家電, 燈具