«Aquí hay que poner un resguardo».
La frase aparece muy pronto en cualquier revisión de diseño. Hay una pieza en movimiento, un posible punto de aplastamiento o un riesgo de atrapamiento, así que la respuesta sale casi automática: resguardo, enclavamiento o cortina fotoeléctrica.
Puede que sí. Puede que haga falta.
Pero en ese momento todavía no lo sabemos.
La reducción de riesgos en maquinaria, según ISO 12100, no empieza preguntando qué dispositivo de protección vamos a montar. Empieza mirando la propia construcción de la máquina. ¿Se puede cambiar la posición relativa de las piezas para que no exista el punto de aplastamiento? ¿Se puede redondear o plegar una arista cortante? ¿Ese elemento móvil necesita de verdad esa masa, esa velocidad y esa energía? ¿Podemos limitar fuerza, presión, temperatura, ruido, vibración, polvo o riesgo de ignición desde el origen?
Y una pregunta todavía más incómoda: ¿el problema está en una pieza concreta o en todo el concepto de máquina?
A veces toca cambiar la distribución de masas y mejorar la estabilidad. Elegir otra técnica de accionamiento. Rediseñar los órganos de mando. Sacar los puntos de engrase y ajuste fuera de la zona peligrosa. Reducir la energía residual que queda en el sistema después de cortar la alimentación.
Eso son medidas de diseño inherentemente seguro. El primer paso, y el más importante, de la reducción del riesgo según ISO 12100.
Todas tienen algo en común: no intentan simplemente separar a la persona de un peligro que sigue ahí. Cambian la máquina, sus parámetros o la forma de interacción con el operador para que el peligro desaparezca o para que el riesgo asociado sea menor.
Pero se puede ir un paso más lejos.
El apartado 5.4 de ISO 12100 exige identificar las operaciones realizadas por la máquina y las tareas de la persona que interactúa con ella. Ajuste. Alimentación de material. Retirada de producto. Limpieza. Eliminación de atascos. Detección de defectos. Mantenimiento.
Es fácil tratar esa lista como algo cerrado: si el operador realiza una tarea, diseñemos una forma segura de hacerla.
¿Y si estamos empezando una pregunta demasiado tarde?
¿El operador tiene que hacer esa tarea?
La alimentación manual puede mecanizarse. La retirada de piezas puede automatizarse. Un punto de lubricación puede trasladarse fuera de la zona peligrosa. Una mayor fiabilidad puede reducir el número de atascos y averías que obligan a intervenir.
No siempre elimina el peligro. Pero puede eliminar la situación peligrosa o reducir de forma brutal la exposición de la persona. Eso sí: cualquier cambio puede crear peligros nuevos, así que hay que volver a analizar las operaciones de la máquina, las tareas humanas y todas las intervenciones previsibles.
Antes de diseñar una forma segura de realizar una tarea peligrosa, contesta a la pregunta que importa:
¿esa tarea puede desaparecer por completo del trabajo del operador?
Reducción de riesgos en maquinaria: el paso 1 no es elegir un resguardo mejor
El primer error aparece en la forma en que hablamos de seguridad de máquinas.
«Hemos diseñado un resguardo».
«Hemos añadido un enclavamiento».
«Hemos previsto una cortina fotoeléctrica».
«Hemos usado un controlador de seguridad».
Todas esas soluciones pueden estar en el primer modelo 3D. Pueden ser necesarias para alcanzar el nivel de seguridad requerido. Pero eso no significa que pertenezcan al primer paso de la reducción del riesgo.
Un resguardo no se convierte en una medida de diseño inherentemente seguro solo porque se haya dibujado junto con la máquina.
ISO 12100 separa estos conceptos con claridad. Una medida de diseño inherentemente seguro elimina el peligro o reduce el riesgo cambiando características constructivas o funcionales de la máquina. Un resguardo o un dispositivo de protección reduce el riesgo asociado a un peligro que no se ha podido eliminar, o no se ha podido reducir lo suficiente, mediante diseño.
La diferencia no está en cuándo apareció la solución en el proyecto ni en cuánto costó.
La diferencia está en qué ha cambiado realmente en la máquina.
¿Ha desaparecido el punto de aplastamiento? ¿Se ha reducido la energía del elemento móvil? ¿Se ha eliminado una arista cortante? ¿Se ha reducido la emisión en la fuente? ¿El sistema se comporta de forma segura cuando desaparece la energía? ¿La persona sigue teniendo que realizar una tarea peligrosa?
Si el peligro sigue igual y la solución añadida solo impide o controla el acceso, normalmente ya estamos en el segundo paso.
Pensemos en un mecanismo sencillo donde dos piezas forman un punto de aplastamiento. Podemos rodearlo con un resguardo y controlar su posición con un enclavamiento. Pero antes deberíamos comprobar si la posición relativa de las piezas puede modificarse para que la holgura sea segura para la parte del cuerpo considerada, o para que esa parte del cuerpo no pueda entrar.
En el primer caso protegemos a la persona frente a un punto de aplastamiento existente. En el segundo eliminamos el punto mediante la geometría de la máquina.
Con el movimiento pasa lo mismo. Podemos detectar la presencia de una persona y parar el elemento peligroso. Pero antes hay que preguntar si ese elemento necesita moverse a esa velocidad, con esa masa y acumulando esa energía.
Esto no significa que el resguardo o la función de seguridad no vayan a hacer falta después. El paso 1 no siempre reduce el riesgo lo suficiente. ISO 12100 no exige renunciar a toda costa a las medidas técnicas de protección.
Exige respetar el orden.
La pregunta correcta no es:
«¿Qué medida de protección hemos añadido?»
Primero deberíamos preguntar:
«¿Qué propiedad peligrosa de la máquina hemos cambiado realmente?»
Si la respuesta es «ninguna», probablemente todavía no hemos hecho el paso 1.
«La geometría ya está cerrada. Ahora añadamos seguridad»
Este es uno de los momentos en los que un proyecto empieza a torcerse.
El modelo mecánico ya está aprobado. Los recorridos están definidos. Los actuadores están seleccionados. La estructura se ha enviado a presupuesto. Entonces alguien analiza el acceso de las personas y aparecen los puntos de aplastamiento, corte, impacto o atrapamiento.
No queremos tocar la geometría. Así que empezamos a «añadir seguridad».
Resguardo. Cerramiento perimetral. Enclavamiento. Cortina fotoeléctrica.
ISO 12100 propone el orden contrario. El apartado 6.2.2.1 indica que la forma de la máquina y la posición relativa de sus partes son uno de los primeros campos que deben aprovecharse para eliminar peligros.
Si dos elementos móviles crean un punto de aplastamiento, el diseñador debe comprobar primero si puede cambiar su posición relativa. La distancia mínima puede aumentarse para que la parte del cuerpo considerada pueda estar entre los elementos sin riesgo de aplastamiento. O puede reducirse para que esa parte del cuerpo no pueda entrar.
No hablamos de alejar a la persona de un peligro existente mediante un cerramiento o una distancia de seguridad.
Hablamos de diseñar las propias piezas de la máquina de forma que el punto de aplastamiento deje de existir.
La diferencia es enorme.
En el primer caso el peligro sigue ahí y se limita el acceso. En el segundo modificamos el mecanismo para que ese movimiento no pueda producir una lesión determinada.
Lo mismo aplica a aristas vivas, esquinas, elementos salientes, superficies rugosas y aberturas donde pueda quedar atrapada una parte del cuerpo o la ropa. Si una arista puede redondearse, plegarse o igualarse, cuesta justificar dejarla en el diseño y pasar el problema al manual de instrucciones.
«Cuidado con la arista cortante» no es una respuesta si la arista no necesita ser cortante.
La geometría también decide la visibilidad. Si una operación segura exige que el operador supervise la zona de trabajo o una zona peligrosa, debe poder verla de verdad desde el puesto de mando. Un ángulo muerto no se arregla escribiendo que antes de arrancar hay que extremar la precaución.
Primero se comprueba si puede cambiarse la forma de la máquina, la posición del puesto o la distribución de los elementos. Solo cuando la visibilidad directa no sea posible tiene sentido estudiar medios de visión indirecta, por ejemplo espejos correctamente situados.
La forma de la máquina también condiciona la postura de la persona. ¿El operador alcanza los mandos sin inclinarse sobre la zona peligrosa? ¿El acceso a un punto de ajuste obliga a meter la mano entre mecanismos? ¿La construcción fuerza una postura desde la que es más difícil retirarse rápido?
Esto no va de comodidad. Va de reducción del riesgo por diseño.
Claro que cambiar la geometría puede afectar a la función de la máquina, a sus dimensiones, al ciclo y al coste. No todo cambio será viable. No todo cambio reducirá el riesgo lo suficiente.
Pero no se puede dar por imposible solo porque el modelo ya esté aprobado.
Antes de preguntar dónde montar el resguardo, conviene volver a una pregunta anterior:
¿por qué las partes de la máquina se colocaron de una forma que creó ese peligro?
La respuesta dirá si la medida técnica de protección es realmente necesaria o si solo está evitando tocar una geometría ya cerrada.
Reducción de riesgos en maquinaria: no toda tarea del operador debe protegerse; algunas deben eliminarse
El apartado 5.4 de ISO 12100 pide identificar las operaciones de la máquina y las tareas humanas durante todo su ciclo de vida. En la práctica aparece una lista: alimentación de material, retirada de producto, ajuste, limpieza, eliminación de atascos, detección de defectos y mantenimiento.
Aquí se comete un error muy habitual.
Como la tarea aparece en la lista, buscamos cómo hacerla segura. Elegimos modo de funcionamiento, resguardo, enclavamiento, dispositivo de validación o procedimiento.
Pero esa lista no describe necesariamente la versión final de la máquina. Solo muestra cómo interactúa la persona con el diseño que estamos analizando.
Cada tarea necesita una pregunta adicional:
¿en la construcción final de la máquina esa tarea debe seguir existiendo?
Caso 1: el operador «solo corrige» el material
En la transición entre un transportador y la siguiente parte de la máquina, el material se coloca mal de vez en cuando. El operador ve el problema, se acerca y corrige manualmente la posición.
Son unos segundos. No se trata como avería ni como cambio de formato formal. Total, el operador «solo corrige la pieza».
Pero durante esos segundos la persona mete la mano en una zona donde puede moverse el transportador, un empujador u otro elemento del mecanismo. En la evaluación de riesgos aparece una tarea: eliminar un atasco o corregir la posición del material.
¿La respuesta más obvia?
Cerrar el acceso. Añadir un enclavamiento. Preparar un modo manual. Describir un método seguro de eliminación del atasco.
Puede que parte de eso siga haciendo falta. Pero antes hay que hacer la pregunta menos cómoda:
¿por qué el material se coloca mal?
¿Hay una holgura o un escalón entre transportadores? ¿Las guías mantienen el material en todo el rango dimensional previsto? ¿Las velocidades están sincronizadas? ¿Un cambio brusco de velocidad gira o tumba el producto? ¿Puede detectarse y rechazarse automáticamente antes de bloquear la siguiente operación?
Si la causa de la intervención es una fiabilidad insuficiente en la alimentación, el diseñador debe trabajar primero sobre esa fiabilidad. El apartado 6.2.13 de ISO 12100 recuerda que una mayor fiabilidad del equipo reduce el número de sucesos que requieren intervención y, por tanto, la exposición de la persona a los peligros.
Cambiar la geometría del paso, el guiado del material o los parámetros de movimiento puede hacer que una tarea realizada varias veces por turno desaparezca de la operación normal.
No hemos diseñado una forma más segura de corregir material.
Hemos eliminado la causa por la que el operador tenía que corregirlo.
Eso no significa que desaparezcan todos los peligros. Hay que seguir considerando fallos, materiales atípicos, suciedad y atascos reales. Pero baja el número de intervenciones previsibles derivadas del funcionamiento normal del proceso.
No es un matiz. Es pasar de proteger contra los efectos a corregir la causa.
Caso 2: el sensor debe ajustarse dentro de la zona peligrosa
La máquina trabaja con distintos tipos de material. El sensor elegido no cubre todo el rango de detección necesario o exige cambiar su posición según el material procesado.
Resultado: durante la puesta a punto o el cambio de formato, el operador entra en la zona peligrosa y ajusta manualmente el sensor.
Otra vez tenemos una tarea concreta para evaluar: ajuste de la posición del sensor al cambiar de material.
Podemos diseñar una entrada segura. Parar la máquina. Impedir el arranque. Preparar un modo de trabajo adecuado y un procedimiento de cambio de formato.
Pero ¿esa es de verdad la primera respuesta?
Si la máquina está destinada a trabajar con un rango determinado de materiales, las propiedades de esos materiales forman parte de sus límites. El sistema de detección debe seleccionarse considerando todo el rango previsto, no solo un caso cómodo.
La primera opción es usar un sensor u otra técnica de detección que cubra el campo de funcionamiento necesario para todos los materiales previstos. Esto encaja directamente con el criterio de seleccionar una técnica adecuada del apartado 6.2.4 de ISO 12100.
No se trata de montar siempre el sensor con mayor alcance posible. Un campo de detección más amplio puede generar falsas detecciones o reducir la capacidad de distinguir materiales. La solución debe seleccionarse y validarse con las condiciones reales del proceso.
Pero si un sensor bien elegido elimina el reajuste repetido, desaparece también la tarea que obligaba a entrar en la zona.
¿Y si un rango fijo de detección no es técnicamente posible?
Entonces se comprueba si el ajuste tiene que hacerse justo en el sensor. El mecanismo de ajuste puede sacarse fuera de la zona peligrosa o diseñarse para que el operador lo accione desde un lugar seguro. Ese enfoque conecta con el apartado 6.2.15, que recomienda situar los puntos de ajuste y mantenimiento fuera de las zonas peligrosas.
En vez de diseñar una entrada segura hasta el sensor, cambiamos el lugar donde se realiza el ajuste.
Sigue siendo un cambio de formato. Hay que prever ajustes incorrectos, cambios accidentales y detecciones erróneas. Pero el operador ya no tiene que meterse entre elementos de la máquina solo para adaptar un sensor al siguiente lote.
En ambos casos, la lógica es la misma. Primero identificamos la tarea humana. Después no preguntamos solo cómo protegerla. También comprobamos:
- por qué existe esa tarea;
- si nace de la función propia de la máquina o de una limitación del diseño elegido;
- si puede eliminarse la causa;
- si la máquina puede asumir la tarea;
- si el lugar de intervención puede trasladarse fuera de la zona peligrosa.
Solo después sabemos qué tareas quedarán realmente para el operador.
A veces, la mejor forma de reducir el riesgo durante un cambio de formato no es una entrada más segura a la zona. Es no tener que entrar.
Antes de añadir una medida de protección: ¿qué puede cambiarse realmente en la máquina?
ISO 12100 no da una receta universal para cada peligro. Pero en el apartado 6.2 señala campos concretos donde el diseñador debe buscar la eliminación del peligro o la reducción del riesgo mediante diseño.
La tabla siguiente no dice que las medidas de la primera columna sean incorrectas. Un resguardo, una función de seguridad o un procedimiento pueden ser necesarios después. La idea es otra: no saltar a ellos antes de comprobar las posibilidades del paso 1.
| Antes de... | Comprueba en el paso 1... | Ejemplo concreto |
|---|---|---|
| exigir al operador que observe cuidadosamente la zona | si la construcción le da visibilidad real | cambiar la forma de la máquina o la posición del puesto de mando, reducir ángulos muertos, colocar un espejo donde aporte visión útil |
| cerrar un punto de aplastamiento | si puede eliminarse mediante geometría | aumentar la separación para evitar aplastamiento de la parte del cuerpo considerada o reducirla para impedir su entrada |
| señalizar una arista cortante | si la arista tiene que ser cortante | redondear, plegar o igualar el borde de una chapa; cerrar el extremo abierto de un tubo |
| redactar una instrucción de «alcance seguro» | si la forma de la máquina permite una postura y un acceso adecuados | reposicionar mandos, evitar que el operador se incline sobre un mecanismo o introduzca la mano entre partes móviles |
| definir una zona de protección alrededor de una parte móvil | si pueden limitarse fuerza, masa, velocidad o energía | actuador más pequeño, menor presión, elemento móvil más ligero, velocidad reducida a lo necesario para el proceso |
| encapsular una fuente de ruido o entregar protectores auditivos | si el ruido puede reducirse en origen | cambiar accionamiento, velocidad, rigidez, uniones o parámetros del proceso |
| aislar al operador de vibraciones | si puede modificarse la fuente de vibración | equilibrar piezas, cambiar distribución de masas, frecuencia o amplitud de movimiento |
| diseñar ventilación para polvo | si puede reducirse su generación | usar granulado en vez de polvo, o fresado en vez de lijado cuando sea viable |
| apantallar una fuente de radiación | si la fuente es necesaria y si necesita esa potencia | eliminar la fuente, limitar la potencia al mínimo necesario o focalizar el haz sobre el objetivo |
| añadir controles e inspecciones estructurales | si la estructura está correctamente calculada y ejecutada | dimensionado adecuado, selección de uniones, prevención de sobrecarga y fatiga, equilibrado de partes giratorias |
| proteger a la persona frente a la rotura de una pieza | si el material y el coeficiente de seguridad son adecuados | considerar corrosión, envejecimiento, desgaste, fragilidad, inflamabilidad y cargas cíclicas reales |
| proteger una tecnología peligrosa | si puede elegirse otra técnica | accionamiento eléctrico en lugar de neumático, corte por agua en lugar de mecánico, proceso por debajo del punto de inflamación |
| confiar en que un elemento vuelva por muelle o por gravedad | si puede aplicarse una acción mecánica positiva | accionamiento directo o rígido de otro elemento, como apertura positiva de contactos |
| poner en el manual que la máquina debe colocarse sobre suelo nivelado | si la máquina es estable en condiciones previsibles | cambiar base, distribución de masas, centro de gravedad o considerar fuerzas dinámicas y viento |
| crear un procedimiento especial de servicio | si la máquina es mantenible | accesos compatibles con dimensiones humanas, ropa y herramientas; reducción de herramientas especiales |
| formar al operador para que no se equivoque | si la interacción persona-máquina favorece el error | HMI legible, mandos inequívocos, buena posición de trabajo, ciclo automático que no imponga un ritmo peligroso |
| señalizar un peligro eléctrico | si el equipo eléctrico se ha diseñado con criterios de seguridad | seccionamiento y conmutación adecuados, protección contra contacto eléctrico |
| añadir una alarma por sobrepresión | si el sistema impide el aumento peligroso de presión | limitación de presión correctamente seleccionada y construcción resistente a fluctuaciones previsibles |
| advertir sobre energía residual tras desconectar la máquina | si puede eliminarse automáticamente | descarga automática de depósito o acumulador, evacuación controlada de presión residual |
| usar la parada de emergencia como respuesta a un comportamiento imprevisible | si el sistema de mando se comporta de forma segura | sin movimiento al alimentar, sin rearranque automático, mantenimiento de la parada y de la carga tras pérdida de energía |
| centrarte solo en el controlador de seguridad | si todas las partes de la función de seguridad tienen fiabilidad adecuada | modo de fallo previsible, redundancia, detección de defectos y diversidad de soluciones |
| preparar un procedimiento para eliminar averías frecuentes | si puede reducirse el número de sucesos que exigen intervención | mejor guiado de material, eliminación de atascos, componentes más duraderos y diagnóstico sin puentear resguardos |
| proteger la alimentación o retirada manual de material | si la tarea puede mecanizarse o automatizarse | transportador, manipulador, empujador, rampa o rechazo automático de material mal posicionado |
| diseñar una entrada segura hasta un elemento regulable | si el ajuste puede eliminarse o hacerse desde fuera | sensor que cubra todos los materiales previstos o mecanismo de ajuste fuera de la zona peligrosa |
| proteger el acceso a un punto de engrase | si ese punto debe estar dentro de la zona | línea de engrase, lubricación centralizada o punto de servicio accesible desde el exterior |
La tabla no es una lista para marcar sin pensar en cada peligro. No todos los métodos serán posibles. Algunos cambios pueden crear peligros nuevos o afectar a la función básica de la máquina.
Sí es un conjunto de preguntas que deben aparecer antes de pasar al segundo paso.
Después de cada medida aplicada conviene hacer una comprobación brutalmente simple:
¿qué hemos cambiado realmente: el peligro, la magnitud del riesgo o solo el acceso de la persona al punto peligroso?
Si la única respuesta es «hemos añadido un resguardo y una función de seguridad», hemos descrito una medida de protección.
Todavía no hemos demostrado que hayamos hecho el paso 1.
Cuándo pasar al paso 2 en la reducción de riesgos en maquinaria
Después de revisar las posibilidades del apartado 6.2, es fácil caer en el extremo contrario: como el diseño inherentemente seguro es el primer paso, cualquier resguardo demuestra un mal diseño.
No.
Hay peligros que no pueden eliminarse sin quitarle a la máquina su función principal. Una herramienta de corte debe seguir cortando. Una prensa debe generar la fuerza necesaria para el proceso. Un elemento de trabajo debe moverse. Un material puede requerir una operación que genere ruido, polvo o alta temperatura.
El paso 1 no siempre elimina el peligro. Pero debe reducir el riesgo asociado tanto como sea razonablemente posible desde el diseño.
Podemos reducir la energía de movimiento, pero no hasta un valor en el que la máquina deje de cumplir su función. Podemos cambiar la geometría, pero no siempre eliminar todos los puntos peligrosos. Podemos reducir intervenciones del operador, pero seguirán existiendo limpieza, mantenimiento y perturbaciones imprevistas del proceso.
Para esas situaciones existe el paso 2.
Pero no empieza cuando el resguardo parece lo más fácil. El apartado 6.1 de ISO 12100 habla de aplicar medidas técnicas de protección y medidas complementarias cuando la eliminación del peligro o la reducción suficiente del riesgo mediante diseño no sea practicable.
Entre «no se puede» y «no queremos cambiar el proyecto» hay una diferencia enorme.
Antes de pasar al paso 2 conviene comprobar:
- si hemos considerado todos los modos de funcionamiento de la máquina;
- si hemos analizado todas las formas de intervención humana;
- si hemos estudiado cambios de geometría, energía, material y tecnología;
- si hemos reducido atascos, averías y tareas que exigen acceso;
- si los puntos de ajuste y mantenimiento podían trasladarse fuera de la zona peligrosa;
- si las soluciones adoptadas han creado peligros nuevos;
- si el cambio ha empeorado las condiciones de trabajo o la usabilidad de la máquina.
La última pregunta pesa más de lo que parece. Una medida que dificulta la producción normal, alarga el cambio de formato o impide resolver una perturbación típica puede empujar a puentear resguardos. Y cuando el operador empieza a buscar atajos, el diseño ya está hablando mal de nosotros.
ISO 12100 no pide solo que una medida funcione aislada en un esquema. Pide coherencia entre medidas y exige considerar cómo afectan al operador y al uso real de la máquina.
La evaluación tampoco termina cuando se elige una solución. Según el apartado 5.6, después de cada paso hay que comprobar de nuevo si el riesgo se ha reducido lo suficiente y si han aparecido peligros nuevos.
Cambiar la geometría puede mejorar la seguridad y complicar el mantenimiento. Automatizar la alimentación puede eliminar una tarea manual y crear un nuevo punto de aplastamiento. Sacar un ajuste fuera de la zona puede reducir la exposición y, a la vez, permitir un cambio accidental de la posición.
Cada respuesta abre otra pregunta.
No es un defecto del método. Es el método.
Un resguardo no demuestra un mal diseño. Puede ser una medida correcta y necesaria. El problema aparece cuando sustituye al análisis de lo que podía cambiarse en la propia máquina.
El segundo paso no empieza cuando al diseñador se le acaban las ideas. Empieza cuando las posibilidades del paso 1 se han analizado de verdad y el riesgo sigue sin estar suficientemente reducido.