The safety evaluation of programmable electronics

Turvallisuuskriittisissä kohteissa käytetään yhä useammin mikroprosessoripohjaisia ohjelmoitavia ohjausjärjestelmiä. Tällaisia kohteita ovat mm. automaattisten tuotanto- ja työkoneiden ohjausjärjestelmät, prosessiautomaatiojärjestelmät sekä liikenteenohjaus- ja tietoliikennejärjestelmät. Ohjausjärjestelmän vikaantuminen voi johtaa vaarallisten tilanteiden syntymiseen, onnettomuuksiin tai jopa ihmishenkien menetykseen. Em. sovellusalueilla käyttöön hyväksyttäviltä mikroprosessoripohjaisilta ohjausjärjestelmiltä vaaditaan korkeaa luotettavuustasoa ja turvallisuutta. Prosessoriohjauksen turvallisuuden arviointiin on kehitetty menetelmiä ja menettelytapoja useissa eurooppalaisissa tutkimuslaitoksissa. Ensimmäiset menetelmäkuvaukset julkaistiin jo 1980-luvun puolivälissä. Vielä ei kuitenkaan ole yleisesti hyväksyttyjä periaatteita, menetelmiä ja arviointiperusteita ohjelmoitavan elektroniikan turvallisuuden ja käyttövarmuuden varmistamiseen. Erityisesti ohjelmiston turvallisuuden arviointi ja kelpoistaminen koetaan ongelmaksi. VTT kehitti tässä hankkeessa yhteistyössä kolmen suomalaisyrityksen kanssa koneautomaation sovellusalueelle soveltuvan arviointimenetelmän ja käytännön suunnittelutyön apuvälineen turvallisuuskriittisten mikroprosessorijärjestelmien analysointiin ja arviointiin. Julkaisussa esitetään yleispiirteet arviointimenetelmästä. Arviointimenetelmän työkaluksi koottiin tarkistuslista, jonka toimivuutta testattiin kolmessa case-järjestelmässä. Case-kohteiden tulokset ja menetelmästä saadut kokemukset evaluoitiin ja menetelmän jatkokehitystarpeet määriteltiin. Menetelmän tietokoneavusteista käyttöä demonstroitiin EXCEL-sovelluksena. Yritysten arvion mukaan hankittua tietotaitoa case-järjestelmien analysoinnista ja arvioinnista voidaan käyttää järjestelmien kehittämisessä ja uusien tuotteiden suunnittelussa. Arviointiprosessin toteutus tutkijoiden ja suunnittelijoiden yhteistyönä toimi hyvin tutkituissa case-kohteissa. Menetelmän luotettavuutta voidaan parantaa arviointiperusteita ja turvallisuusluokkien vaatimustasoja tarkentamalla. Menetelmän käyttö edellyttää sitä, että arvioijilla on riittävät tiedot sovelluskohteen toteutusteknologiasta ja tuotteen koko elinkaaresta