Huonoin paikka aloittaa oman koneen standardien valinta on samankaltaisen koneen EU-vaatimustenmukaisuusvakuutus. Silti juuri siitä koneiden tekniset suojatoimenpiteet liian usein käynnistyvät: numerot kopioidaan, suojalaite valitaan ja perustelut yritetään rakentaa jälkikäteen.
Riskin arviointi on vielä kesken. Kukaan ei tiedä varmasti, miten käyttäjä poistaa tukoksen, voiko suojuksen yli kurottaa tai ehtiikö vaarallinen liike pysähtyä ennen kuin ihminen saavuttaa vaaravyöhykkeen. Siitä huolimatta joku kysyy jo, mitkä standardit merkitään vakuutukseen.
Paperille voidaan kirjoittaa ISO 12100, sopivalta näyttävä C-tyypin standardi ja joukko tuttuja B-tyypin standardeja. Asiakirja näyttää vakuuttavalta. Ongelma on, että standardin ilmoittaminen ei tarkoita vain sen numeron tuntemista. Valmistaja ilmoittaa soveltaneensa asianmukaiset vaatimukset, rajanneensa soveltamisalan oikein ja todentaneensa ratkaisun toimivuuden.
Missä tämän työn jälki näkyy? Mikä vaaratilanne johti suojuksen valintaan? Miksi tarvitaan lukinta? Mihin turvaetäisyys perustuu? Mikä on turvatoiminnon vaadittu suoritustaso PLr? Millä mittauksella osoitettiin, että koko järjestelmä pysähtyy ajoissa?
Jos näihin kysymyksiin ei ole vastauksia, standardiluettelo ei ole näyttö vaatimustenmukaisuudesta. Se on luettelo teknisistä väitteistä, joita valmistaja ei vielä pysty puolustamaan.
Koneiden tekniset suojatoimenpiteet alkavat jäännösriskistä
Koneen on edelleen tehtävä työnsä. Sahan on leikattava, puristimen tuotettava voimaa, robotin liikuttava ja telojen vedettävä materiaalia. Työkappale voi pysyä kuumana pitkään prosessin päättymisen jälkeen. Jos kaikki vaaralliset ominaisuudet poistetaan, samalla voi kadota koneen käyttötarkoitus.
ISO 12100:n kolmivaiheisessa riskin pienentämisessä ensimmäinen askel on luontaisesti turvallinen suunnittelu. Ensin tutkitaan, voidaanko vaara poistaa tai riskiä pienentää muuttamalla geometriaa, energiaa, teknologiaa, nopeutta tai ihmisen tehtävää. Voidaanko puristumiskohta poistaa? Voidaanko säätöpiste siirtää? Tarvitseeko käyttäjän todella viedä kätensä kyseiseen tilaan?
Toiseen vaiheeseen siirrytään vasta, kun nämä mahdollisuudet on aidosti arvioitu ja riskiä jää edelleen. Rajaa ei määritä lukittu kolmiulotteinen malli, tuotannon aloitus tai se, että suojuksen ruuvaaminen on helpompaa kuin rakenteen avaaminen uudelleen. Ratkaisevaa on, ettei lisäriskin pienentäminen rakenteella ole käytännössä toteutettavissa tai että se poistaisi koneen olennaisen toiminnon.
Tällöin on estettävä altistuminen vaaralle tai keskeytettävä altistuminen ennen vahinkoa. Kysymykset muuttuvat hyvin konkreettisiksi:
- Tarvitaanko pääsyä vaaravyöhykkeelle normaalin tuotannon aikana?
- Tapahtuuko pääsy kerran viikossa vai useita kertoja minuutissa?
- Kuinka kauan vaarallinen liike jatkuu pysäytyskäskyn jälkeen?
- Voiko kone sinkouttaa kappaleita, nestettä tai pölyä?
- Voiko henkilö jäädä suojalaitteen taakse havaitsematta?
- Miten puhdistus, asetusten vaihto, häiriönpoisto ja kunnossapito todella tehdään?
Kiinteä suojus sopii paikkaan, johon pääsyä ei tarvita. Toistuvassa työssä siitä voi tulla este, joka irrotetaan tai jätetään asentamatta. Silloin toimintaankytketty avattava suojus voi olla parempi. Jos vaara ei ehdi lakata ennen kuin ihminen saavuttaa vaarakohdan, pelkkä toimintaankytkentä ei riitä, vaan suojus on pidettävä lukittuna vaaran lakkaamiseen asti.
Valoverho voi havaita ihmisen ja käynnistää pysäytyksen. Se ei pysäytä sinkoutuvaa kappaletta, roisketta tai pölypäästöä. Umpinainen suojus voi rajata vaaran tehokkaasti, mutta väärin toteutettuna se tekee säädöstä niin hankalaa, että käyttäjälle syntyy vahva kannustin ohittaa toimintaankytkentä. Hyvää suojausta ei ole olemassa irrallaan koneen toiminnasta ja ihmisen tehtävästä.
Yksi suojus ei tarkoita yhtä standardia
Suunnitelmassa näkyy yksi läpinäkyvä ovi. Vakuutukseen merkitään EN ISO 14120, ja asian ajatellaan olevan valmis. Todellisuudessa vasta yksi kysymys on avattu: miten fyysinen pääsy rajataan?
EN ISO 14120 käsittelee muun muassa suojuksen rakennetta, materiaalia, kiinnitystä, kestävyyttä ja suojuksen aiheuttamia uusia vaaroja. Tukeva ovi ei silti suojaa, jos sen yli voi kurottaa, alitse ryömiä tai aukosta työntää käden vaaravyöhykkeelle. Mitat ja sijainti on liitettävä EN ISO 13857:n turvaetäisyyksiin.
Seuraavaksi on ratkaistava, mitä oven avaaminen tekee. Lakkaako vaarallinen liike ajoissa? Tarvitaanko suojuksen lukintaa? Miten toimintaankytkentälaitteen ohittamista vaikeutetaan? Näitä kysymyksiä käsittelee EN ISO 14119.
Ovikytkin ei kuitenkaan pysäytä konetta yksin. Se antaa tiedon suojuksen asennosta. Turvallisuuteen liittyvän ohjausjärjestelmän on käsiteltävä tieto, ohjattava toimilaitteet turvalliseen tilaan ja valvottava tarvittavat viat. Koko turvatoiminto suunnitellaan esimerkiksi EN ISO 13849-1:n tai EN IEC 62061:n mukaan ja validoidaan asianmukaisesti.
| Ratkaistava asia | Tekninen perusta | Tarvittava näyttö |
|---|---|---|
| Suojuksen rakenne ja lujuus | EN ISO 14120 | Materiaali, kiinnitys, kuormituskestävyys ja uusien vaarojen puuttuminen |
| Vaaravyöhykkeelle ulottuminen | EN ISO 13857 | Korkeus, etäisyys, aukkojen mitat sekä pääsy suojuksen yli, ali ja sivulta |
| Toimintaankytkentä tai lukinta | EN ISO 14119 | Vaaran lakkaamisaika, pääsyaika, lukituksen toiminta ja ohittamisen estäminen |
| Turvatoiminnon toteutus | EN ISO 13849-1 tai EN IEC 62061 | PLr tai vaadittu SIL sekä koko toiminnon saavutetut ominaisuudet |
| Turvatoiminnon validointi | EN ISO 13849-2 tai EN IEC 62061:n soveltuvat kohdat | Analyysit ja kokeet normaalitilanteissa sekä ennakoitavissa vioissa |
| Odottamattoman käynnistymisen estäminen | EN ISO 14118 ja toteutuksesta riippuen EN 60204-1 | Automaattisen uudelleenkäynnistyksen esto ja energian turvallinen erotus |
Taulukko ei ole valmis standardiluettelo vakuutukseen. Kahdessa samannäköisessä suojuksessa voi olla täysin erilainen pysähtymisaika, pääsytapa, sinkoutumisvaara tai käyttötiheys. B-tyypin standardit eivät muodosta yhtä suojukseen liitettävää vakiopakettia. Jokainen niistä vastaa eri tekniseen kysymykseen.
C-tyypin standardi ei korvaa riskin arviointia
Koneluokan nimellä otsikoitu standardi tuntuu turvalliselta lähtökohdalta: sorvi, puristin, pakkauskone tai siirrettävä henkilönostin. Otsikko ei silti yksin ratkaise soveltuvuutta.
C-tyypin standardi kattaa määritellyn koneluokan sekä siinä tunnistetut merkittävät vaarat, vaaratilanteet ja vaaralliset tapahtumat. Se voi määrätä suojaustavan, turvatoiminnon käyttäytymisen, vaaditun PLr:n tai testimenetelmän. Jos sen vaatimukset poikkeavat A- tai B-tyypin standardista, C-tyypin standardi on soveltamisalallaan ensisijainen juuri kyseisen poikkeaman osalta.
Ensisijaisuus toimii vain, jos kone todella kuuluu standardin soveltamisalaan. Standardi ei välttämättä kata lisälaitetta, poikkeavaa käyttötapaa, koneiden yhdistelmää tai tiettyä käyttäjän tehtävää. Se voi myös rajata joitakin vaaroja nimenomaisesti ulkopuolelle. Näissä kohdissa valmistajan on jatkettava riskin arviointia ISO 12100:n ja asiaankuuluvien B-tyypin standardien avulla.
C-tyypin standardi ei myöskään poista B-tyypin standardeja. Se voi vaatia suojuksen mutta jättää rakenteelliset yksityiskohdat EN ISO 14120:n varaan. Se voi määrätä toimintaankytkentälaitteen ja viitata EN ISO 14119:ään. Se voi antaa turvatoiminnolle PLr-arvon, mutta toiminnon suunnittelu ja validointi tehdään turvallisuuteen liittyviä ohjausjärjestelmiä koskevien standardien mukaan.
EN 280 osoittaa, miksi koko koneella ei ole yhtä PL-arvoa
Siirrettäviä henkilönostimia koskeva EN 280-1 ei anna koko nostimelle yhtä yhteistä suoritustasoa. Vaatimukset kohdistetaan yksittäisiin turvatoimintoihin niiden seurausten perusteella. Työtason portin toimintaankytkennällä, työtason vakauksella, kuormanvalvonnalla ja momentinvalvonnalla voi olla eri PLr-arvo.
Tämä on olennainen käytännön oppi. PL ei ole koneeseen kiinnitettävä yleinen laatuluokka. Se kuuluu määriteltyyn turvatoimintoon. Kun nostimeen lisätään kuormankäsittelylaite, syntyy uusia vaaratilanteita ja uusia turvatoimintoja, kuten nostimen liikkeen esto kuorman noston tai laskun aikana. Yksi varustemuutos voi siis muuttaa sekä riskin arviointia että sovellettavien standardien kokonaisuutta.
Vaatimustenmukaisuusolettama ei synny standardinumerosta
EU-vaatimustenmukaisuusvakuutus ei luo vaatimustenmukaisuutta. Sen pitäisi vahvistaa jo tehty suunnittelu-, arviointi- ja todentamistyö.
Konedirektiivin 2006/42/EY 7 artiklan 2 kohdan mukaan vaatimustenmukaisuusolettama perustuu sellaisen yhdenmukaistetun standardin tosiasialliseen soveltamiseen, jonka viitetiedot on julkaistu Euroopan unionin virallisessa lehdessä. Olettama koskee vain niitä olennaisia terveys- ja turvallisuusvaatimuksia, jotka standardi kattaa.
Koneasetuksen (EU) 2023/1230 20 artikla säilyttää saman periaatteen ja tunnistaa myös standardin osien soveltamisen. Asetusta sovelletaan pääosin 20.1.2027 alkaen. Siirtymävaiheessa on tarkistettava huolellisesti, minkä säädöksen perusteella kone saatetaan markkinoille ja minkä säädöksen nojalla standardiviite on julkaistu.
Uusin tekninen standardi ei automaattisesti ole kyseisen säädöksen nojalla yhdenmukaistettu standardi. Ennen vakuutukseen merkitsemistä on tarkistettava tarkka painos, julkaistu viite, mahdolliset rajoitukset, soveltamisala ja liitteen ZA kattamat olennaiset vaatimukset.
Jos standardia käytetään vain osittain, sovelletut osat on ilmoitettava niin selvästi, ettei asiakirja anna kuvaa koko standardin soveltamisesta. Täysimääräistä vaatimustenmukaisuutta ei saa väittää, jos normatiivisilla viittauksilla sisällytettyjä olennaisia vaatimuksia on jätetty toteuttamatta.
| Kysymys | Direktiivi 2006/42/EY | Asetus (EU) 2023/1230 |
|---|---|---|
| Olettaman perusta | Tosiasiallinen yhdenmukaistetun standardin soveltaminen julkaistun viitteen mukaisesti | Tosiasiallinen yhdenmukaistetun standardin tai sen osan soveltaminen julkaistun viitteen mukaisesti |
| Olettaman laajuus | Vain standardin kattamat olennaiset vaatimukset | Vain standardin tai sovelletun osan kattamat olennaiset vaatimukset |
| Standardit vakuutuksessa | Sovelletut yhdenmukaistetut standardit ilmoitetaan tarvittaessa | Sovelletut standardit ilmoitetaan asiakirjan päivämäärätiedon kanssa |
| Osittainen soveltaminen | Rajaus on yksilöitävä, jotta koko standardin soveltamista ei anneta ymmärtää | Sovelletut osat on yksilöitävä selvästi |
| Valmistajan vastuu | Allekirjoitus vahvistaa asianmukaisen vaatimustenmukaisuuden arvioinnin | Vakuutuksen laatimalla valmistaja ottaa vastuun koneen vaatimustenmukaisuudesta |
Erityisen vaarallinen on vakuutus, joka on kopioitu ”melkein samanlaisesta” koneesta. Samanlainen ulkonäkö ei tarkoita samoja vaaroja, pääsytapoja, pysähtymisaikoja tai turvatoimintojen vaatimuksia.
Jokaisesta vakuutukseen merkittävästä standardista pitäisi pystyä vastaamaan kolmeen kysymykseen:
- Mistä vaarasta tai olennaisesta vaatimuksesta standardin käyttö seuraa?
- Missä rakenteessa, suojaustoimenpiteessä tai osajärjestelmässä sen vaatimukset toteutettiin?
- Mikä teknisen tiedoston asiakirja, laskelma, mittaus tai koetulos vahvistaa toteutuksen?
B-tyypin standardit muodostavat teknisen verkoston
Lukinnalla varustettu toimintaankytketty suojus on yksi näkyvä suojaustoimenpide, mutta teknisesti se tekee monta asiaa. Se muodostaa fyysisen esteen, estää ulottumisen vaaravyöhykkeelle, ilmoittaa oven asennon, voi pitää oven lukittuna vaaran lakkaamiseen asti ja käynnistää turvallisuuteen liittyvän pysäytyksen.
Siksi yhtä olennaista vaatimusta ei yleensä voi yhdistää mekaanisesti yhteen standardiin. Säädös kertoo tavoitteen. Standardit kuvaavat teknisiä tapoja saavuttaa ja todentaa tavoite. Niiden väliin muodostuu riippuvuuksien verkko.
| Tekninen ongelma tai suojaustoimenpide | Tyypillisiä B-tyypin standardeja | Asetus, liite III | Direktiivi, liite I | Tyypillinen näyttö teknisessä tiedostossa |
|---|---|---|---|---|
| Kiinteä tai avattava suojus ja vaaravyöhykkeelle ulottuminen | EN ISO 14120, EN ISO 13857 | 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.2 | 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.2 | Rakenne, kiinnitys, lujuus, aukot, etäisyydet sekä pääsy suojuksen yli, ali tai sivulta |
| Toimintaankytketty ja tarvittaessa lukittu suojus | EN ISO 14119, EN ISO 14120, EN ISO 13849-1/-2 tai EN IEC 62061 | 1.2.1, 1.2.3, 1.4.1, 1.4.2.2 | 1.2.1, 1.2.3, 1.4.1, 1.4.2.2 | Turvatoiminnon kuvaus, pääsy- ja pysähtymisajat, lukinta, ohittamisen esto, PLr tai SIL sekä validointi |
| Valoverho, skanneri tai muu sähköisesti tunnistava suojalaite | EN ISO 13855, EN IEC 61496 -sarja, EN ISO 13849-1/-2 tai EN IEC 62061 | 1.2.1, 1.2.3, 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.3 | 1.2.1, 1.2.3, 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.3 | Havaitsemiskyky, suojakentän kattavuus, ohitusmahdollisuudet, turvaetäisyyslaskelma, mitattu kokonaispysähtymisaika ja validointi |
| Odottamattoman käynnistymisen esto ja energian erotus | EN ISO 14118, EN 60204-1 sekä tarvittaessa EN ISO 4413 tai EN ISO 4414 | 1.2.3, 1.2.6, 1.6.3, 1.6.4 | 1.2.3, 1.2.6, 1.6.3, 1.6.4 | Energialähteet, erotus- ja lukitusmenettely, varastoituneen energian purkaminen ja käynnistyskokeet |
| Hätäpysäytys | EN ISO 13850, EN 60204-1, EN ISO 13849-1 tai EN IEC 62061 | 1.2.1, 1.2.4.3 | 1.2.1, 1.2.4.3 | Vaikutusalue, pysäytysluokka, käskyn ensisijaisuus, kuittaus ja toimintakokeiden tulokset |
| Ohjausjärjestelmällä toteutettava turvatoiminto | EN ISO 13849-1/-2 tai EN IEC 62061 | 1.2.1 sekä toteutettavaa toimintoa koskeva vaatimus; määrätyissä tapauksissa myös 1.1.9 | 1.2.1 sekä toteutettavaa toimintoa koskeva vaatimus | Toimintomäärittely, PLr tai vaadittu SIL, rakenne, luotettavuustiedot, yhteisvikaantuminen, ohjelmisto, laskenta ja validointi |
| Kiinteät kulkutiet käyttö- ja huoltopaikoille | EN ISO 14122 -sarja | 1.5.15, 1.6.2 | 1.5.15, 1.6.2 | Kulkutien valinnan perustelut, mitat, kuormat, liukuesteet, putoamissuojaus ja mahdollisuus suorittaa tehtävä turvallisesti |
Tämäkään taulukko ei ole vakuutukseen kopioitava luettelo. Se on kysymyskartta. Soveltuva standardipainos, oikeudellinen asema ja vaatimustenmukaisuusolettaman rajat on tarkistettava tapauskohtaisesti.
Direktiiviä varten julkaistua yhdenmukaistettujen standardien luetteloa ei voi siirtää sellaisenaan koneasetuksen mukaiseen vakuutukseen. Myöskään vaatimuksen sama numerointi ei takaa sisällön pysymistä ennallaan. Koneasetus korostaa muun muassa ulkoisia vaikutuksia, turvallisuuteen liittyvien raja-arvojen muuttamista sekä ohjelmiston ja asetusten suojaamista. EN ISO 13849-1:n ilmoittaminen ei yksin ratkaise näitä kysymyksiä.
Hyväksytty komponentti ei todista koneen turvatoimintoa
Valoverholla on asianmukaiset asiakirjat. Turvaohjaimella on korkea suoritustaso. Ovikytkimen ja kontaktorien luotettavuustiedot ovat saatavilla. Turvatoimintoa ei silti ole vielä osoitettu.
Valoverho vain havaitsee suojakentän rikkoutumisen. Logiikan on käsiteltävä signaali, lähtöelementtien katkaistava tai hallittava energia ja koneen saavutettava turvallinen tila. Koko tapahtumaketju on turvatoiminto:
henkilön havaitseminen → signaalin käsittely → toimilaitteiden reagointi → vaaran lakkaaminen → hallittu kuittaus ja uudelleenkäynnistys
Yksi huonosti toteutettu lenkki voi tehdä kaikista komponenttitodistuksista käytännössä merkityksettömiä. Siksi toiminto on määriteltävä ennen laitteiden valintaa. Määrittelyssä on kerrottava vähintään laukaiseva tapahtuma, pysäytettävät vaaralliset toiminnot, turvallinen tila, sallittu vasteaika, käyttötilat, vikakäyttäytyminen, kuittausehdot ja PLr tai SIL.
PLr kuuluu toiminnolle, ei koko koneelle
EN ISO 13849-1 antaa menetelmän turvallisuuteen liittyvien ohjausjärjestelmän osien suunnitteluun ja yhdistämiseen. Se ei valitse koneelle tarvittavia turvatoimintoja eikä niiden PLr-arvoja. Vaatimus tulee soveltuvasta C-tyypin standardista tai riskin arvioinnista.
PL e -kykyinen turvaohjain ei tee koko järjestelmästä PL e -tasoa. Tulokseen vaikuttavat anturit, logiikka, toimilaitteet, rakenne, diagnostiikka, yhteisvikaantuminen, ohjelmisto, johdotus ja integrointi. Vaadittu taso voi jäädä saavuttamatta esimerkiksi siksi, ettei tulolaitteen vikaa havaita, lähtökontaktoria valvota tai kaksi kanavaa ole aidosti riippumattomia.
Saavutettu PL ei myöskään todista turvaetäisyyttä, suojuksen lujuutta, kuorman hallittua pysymistä tai suojalaitteen ohittamisen estämistä. Se kuvaa määritellyn ohjausjärjestelmän turvatoiminnon luotettavuutta. Se ei ole yleinen leima koko suojaukselle.
Sama raja koskee kyberturvallisuutta. PL- tai SIL-laskelma ei yksin osoita koneasetuksen suojausvaatimuksia ohjelmiston, kokoonpanon, yhteyksien tai turvallisuuteen liittyvien arvojen luvattomia muutoksia vastaan.
Koneiden tekniset suojatoimenpiteet todistetaan mittaamalla
Laskentaraportti ei avaa suojusta, katkaise valoverhon sädettä tai mittaa valmiin koneen pysähtymistä. Se ei kokeile jokaista käyttötilaa eikä osoita, miten järjestelmä reagoi ennakoitavaan vikaan.
Validointi eli kelpuutus sisältää analyysia ja käytännön kokeita. EN ISO 13849-2 edellyttää määritellyn turvatoiminnon, saavutetun luokan ja suoritustason tarkastamista analyysillä ja testeillä. Jos mittaus kumoaa suunnitteluoletuksen, projektia muutetaan. Mittaustulosta ei soviteta toivottuun vastaukseen.
| Suojaus tai toiminto | Tarkastettava asia | Tyypillinen näyttö | Uusintatarkastuksen aihe |
|---|---|---|---|
| Kiinteä tai avattava suojus | Kiinnitys, lujuus, aukot, ulottuminen ja uudet puristumiskohdat | Katselmus, mittaukset, laskelmat ja tarvittaessa lujuuskoe | Rakenteen, sijainnin, kiinnityksen tai ympäristön muutos |
| Lukinnalla varustettu toimintaankytketty suojus | Oikeiden liikkeiden pysähtyminen, kaikki käyttötilat, lukinnan vapautus, kuittaus ja uudelleenkäynnistys | Toimintakoepöytäkirja ja turvatoiminnon validointiraportti | Anturin, lukon, ohjelman, käytön, jarrun tai käyttötilan muutos |
| Valoverho tai skanneri | Kaikki pääsytavat, suojakentän ohittaminen, havaitsematta jääminen suojakentän taakse sekä kokonaispysähtymisaika | Turvaetäisyyslaskelma, pysähtymisajan mittaus ja suojakentän toimintakokeet | Ohjelman, kuorman, jarrutuksen, turvallisuusparametrin tai sijainnin muutos |
| Hätäpysäytys | Vaikutusalue, käskyn ensisijaisuus, pysäytystapa ja käyttäytyminen vapautuksen jälkeen | Jokaisen laitteen koe kaikissa merkityksellisissä käyttötiloissa | Ohjausjärjestelmän, vyöhykejaon tai koneyhdistelmän muutos |
| Energian erotus | Kaikki energiamuodot, lukittavuus, varastoituneen energian purku ja käynnistymättömyys | Erotuskoe, energiakaavio ja energiattoman tilan tarkastus | Sähköisen, pneumaattisen, hydraulisen tai mekaanisen järjestelmän muutos |
| Ohjausjärjestelmän turvatoiminto | Signaaliketju, viat, diagnostiikka, ohjelma, toimilaitteet ja turvallinen tila | Analyysit, PL- tai SIL-laskelmat sekä valmiin koneen kokeet | Jokainen muutos, joka voi vaikuttaa toimintoon, vaikka suojalaitetta ei vaihdettaisi |
Kokonaispysähtymisaika on mitattava koko järjestelmästä
Valoverhon ilmoitettu vasteaika on vain yksi osa kokonaisuutta. EN ISO 13855:n mukaisessa turvaetäisyyden arvioinnissa kokonaispysähtymisaikaan sisältyvät vähintään suojalaitteen vaste, tiedonsiirto, turvalogiikan käsittely, lähtöelementit, käyttö, jarru ja koneen mekaaninen pysähtyminen.
Perusyhteys esitetään muodossa S = (K × T) + C, jossa T on järjestelmän kokonaispysähtymisaika. Kun T kasvaa, myös vähimmäisetäisyys S kasvaa. Tulokseen voivat vaikuttaa kuorma, lämpötila, venttiilien kytkentäaika, jarrun kuluminen ja komponenttien vanheneminen. Siksi parhaiden mittausten keskiarvo ei ole riittävä. Tarvitaan suurin ennakoitava arvo ja mittausepävarmuuden asianmukainen huomioon ottaminen.
Yhden turvallisuusparametrin muutos voi mitätöidä aiemman turvaetäisyyslaskelman, vaikka valoverho pysyisi fyysisesti samassa paikassa. Muutosten hallinnan on siksi ulotuttava ohjelmistoon ja asetuksiin, ei vain vaihdettuihin laitteisiin.
Testin jälkeen palataan riskin arviointiin
Hyväksytty toimintakoe ei vielä päätä riskin pienentämisen toista vaihetta. Suojus voi estää pääsyn mutta synnyttää uuden puristumiskohdan. Lukittu ovi voi jättää henkilön aitauksen sisään. Valoverho voi pysäyttää liikkeen mutta sallia henkilön jäämisen suojakentän ja koneen väliin.
ISO 12100 edellyttää iterointia. Jokaisen ratkaisun jälkeen on arvioitava, pienentyikö alkuperäinen riski riittävästi, syntyikö uusia vaaroja ja toimivatko eri suojatoimenpiteet yhdessä. Myös ennakoitava väärinkäyttö ja ohittamiskannustin on otettava vakavasti.
Seitsemän käytännössä toistuvaa virhettä
1. Suojalaite valittiin ennen vaaratilanteen ymmärtämistä
”Tähän valoverho” ei ole suunnitteluperuste. Ensin on tiedettävä, ketä suojataan, miltä vaaralta, missä tehtävässä ja kuinka nopeasti vaara voidaan pysäyttää. Valoverho ei ole suojuksen nykyaikaisempi versio, vaan eri olosuhteisiin tarkoitettu ratkaisu.
2. C-tyypin standardi joko unohdettiin tai sitä pidettiin täydellisenä vastauksena
Ensimmäisessä tapauksessa menetetään koneluokkakohtaiset vaatimukset. Toisessa jätetään arvioimatta soveltamisalan ulkopuoliset vaarat ja normatiiviset viittaukset. Molemmat johtavat puutteelliseen ratkaisuun.
3. Yksi suojus merkitsi yhtä standardia
Suojuksen lujuus, turvaetäisyys, toimintaankytkentä, lukinta, ohittamisen estäminen ja ohjausjärjestelmän turvatoiminto ovat eri teknisiä kysymyksiä. Yksi laite voi edellyttää usean standardin hallittua soveltamista.
4. Uusin standardi oletettiin automaattisesti yhdenmukaistetuksi
Tekninen ajantasaisuus ja oikeudellinen asema eivät ole sama asia. Viitteen julkaisu, tarkka painos, sovellettava säädös, rajoitukset ja liite ZA on tarkistettava.
5. Komponentin asiakirja korvasi turvatoiminnon validoinnin
Komponenttivalmistaja ei vastaa integraattorin ohjelmasta, johdotuksesta, kuittauspainikkeen sijainnista, toimilaitteista tai koneen todellisesta pysähtymisajasta.
6. Laskelmaa käsiteltiin mittaustuloksena
Laskenta kertoo, miten järjestelmän pitäisi toimia valituilla lähtöarvoilla. Mittaus kertoo, miten valmis kone toimii. Jos tulokset eroavat, korjataan konetta tai suunnitelmaa.
7. Suojauksen asentamisen jälkeen riskin arviointiin ei palattu
Uusi puristumisvaara, aitauksen sisään jääminen tai hankalan suojauksen ohittaminen eivät ole irrallisia ongelmia. Ne ovat osa käyttöön otetun ratkaisun vaikutusta.
Oikea riippuvuusketju on selkeä: vaara ja ihmisen tehtävä → olennainen vaatimus → suojaustoimenpide tai turvatoiminto → soveltuvat standardit → suunnittelu → todentaminen → riskin uudelleenarviointi.
Koneiden tekniset suojatoimenpiteet: suunnittelijan tarkistuslista
- Tunnista ensimmäisen vaiheen jälkeen jäänyt riski. Kuvaa henkilö, tehtävä, vaaravyöhyke, altistumistapa ja mahdollinen seuraus. Pelkkä ilmaus ”mekaaninen vaara” ei riitä.
- Tarkista soveltuva C-tyypin standardi. Selvitä soveltamisala, poissulut, merkittävät vaarat, määrätyt suojaukset, PLr- tai SIL-vaatimukset, testit ja normatiiviset viittaukset.
- Määritä vaadittu suojavaikutus. Onko pääsy estettävä, henkilö havaittava, liike pysäytettävä, suojus lukittava vai energia erotettava ja purettava?
- Määrittele jokainen turvatoiminto. Kirjaa laukaisu, turvallinen tila, vasteaika, käyttötilat, vikakäyttäytyminen, kuittaus, uudelleenkäynnistys ja vaadittu suoritustaso.
- Jaa ratkaisu teknisiin ongelmiin. Valitse B-tyypin standardit suojuksen, etäisyyden, toimintaankytkennän, ohjausjärjestelmän, energian erotuksen ja kulkuteiden todellisten tarpeiden perusteella.
- Arvioi suojaus yhdessä ihmisen tehtävän kanssa. Tarkista näkyvyys, häiriönpoisto, puhdistus, asetusten vaihto, huolto, sisään jääminen ja ohittamisen mahdollisuus.
- Aseta hyväksymiskriteerit ennen testausta. Määritä sallittu pysähtymisaika, vähimmäisetäisyys, PLr tai SIL, aukot, vikareaktiot, lukinnan vapautuminen ja hätäpysäytyksen vaikutusalue.
- Todenna ja validoi. Tee laskelmat, katselmukset, mittaukset, toimintakokeet, vikakokeet sekä ohjelman ja turvallisuusparametrien tarkastukset.
- Palaa riskin arviointiin. Arvioi suojauksen yhteisvaikutus, uudet vaarat, jäännösriski ja käyttäjälle annettavat tiedot.
Vähimmäistasoinen päätös- ja näyttömatriisi
| Kenttä | Dokumentoitava sisältö |
|---|---|
| Vaara ja vaaratilanne | Vahingon lähde, tehtävä, henkilö, altistumistapa, seuraus ja vaaravyöhyke |
| Ensimmäisen vaiheen tulos | Miksi riskiä ei voitu poistaa tai pienentää riittävästi luontaisesti turvallisella suunnittelulla |
| C-tyypin standardi | Soveltamisala, kyseinen vaatimus ja standardin ulkopuolelle jäävät vaarat |
| Suojaustoimenpide | Suojus, suojalaite tai täydentävä suojaustoimenpide |
| Turvatoiminto | Vaadittu käyttäytyminen, turvallinen tila, vasteaika ja PLr tai SIL |
| B-tyypin standardit | Ratkaisun eri teknisiä osia koskevat asiakirjat ja sovelletut kohdat |
| Olennaiset vaatimukset | Sovellettavan direktiivin tai asetuksen vaatimuskohdat |
| Hyväksymiskriteeri | Ennen testausta vahvistettu arvo tai vaadittu käyttäytyminen |
| Todentaminen ja validointi | Menetelmä, olosuhteet, mittalaitteet, tulokset, laskelmat ja raportit |
| Uudet vaarat ja jäännösriski | Uudelleenarvioinnin tulos ja käyttäjälle annettavat turvallisuustiedot |
Dokumentaation laatua voi testata yksinkertaisesti. Valitse yksi vaaratilanne ja seuraa ketjua siitä tiettyyn koetulokseen. Aloita sitten koetuloksesta ja jäljitä, mitä suunnittelupäätöstä ja vaatimusta se vahvistaa. Jos ketju katkeaa standardin numeroon, dokumentaatio säilyttää luettelon mutta ei perustelua.
Yhteenveto: standardiluettelo ei suunnittele turvallista konetta
Riskin pienentämisen toinen vaihe ei tarkoita yksittäisen suojuksen, valoverhon tai turvaohjaimen asentamista. Se tarkoittaa teknisten ja täydentävien suojaustoimenpiteiden yhdistämistä niin, että riski pienenee riittävästi todellisissa työtehtävissä.
Ensin tunnistetaan luontaisesti turvallisen suunnittelun jälkeen jäänyt riski. Sen jälkeen tarkistetaan soveltuva C-tyypin standardi, määritetään suojauksen tavoite ja kuvataan turvatoiminnot. Vasta tämän jälkeen valitaan ratkaisun eri osia tukevat B-tyypin standardit.
Komponenttien asiakirjat ovat lähtötietoja, eivät lopputulos. Valoverhon vaatimustenmukaisuus ei todista sen turvaetäisyyttä. Turvaohjaimen suorituskyky ei todista ohjelmaa. Ovikytkimen merkinnät eivät todista vaaran lakkaamisaikaa. PL-laskelma ei osoita, ettei suojausta voida ohittaa.
Lopullinen vastaus saadaan valmiista koneesta: mittauksista, toimintakokeista, vikakokeista ja riskin uudelleenarvioinnista. Jos koneen käyttäytyminen poikkeaa suunnitteluoletuksesta, suunnitelmaa muutetaan.
Paperi hyväksyy jokaisen standardin. Kone vastaa vasta kokeessa – ja juuri tämän vastauksen on löydyttävä teknisestä tiedostosta.
Safety Software -ohjelmistossa tämä näyttöketju voidaan dokumentoida johdonmukaisesti vaarasta ja ihmisen tehtävästä vaatimukseen, suojaustoimenpiteeseen, testiin ja uudistettuun riskin arviointiin.
Keskeinen säädös- ja standardiperusta
Arvioinnissa keskeisiä asiakirjoja ovat ISO 12100, EN ISO 14120, EN ISO 13857, EN ISO 14119, EN ISO 13849-1 ja EN ISO 13849-2, EN IEC 62061, EN ISO 13855, EN IEC 61496 -sarja, EN ISO 14118, EN ISO 13850, EN 60204-1, EN ISO 4413, EN ISO 4414 sekä EN ISO 14122 -sarja. Koneluokkakohtaiset C-tyypin standardit on tarkistettava erikseen.
Oikeudellisena perustana toimivat soveltamistilanteesta riippuen konedirektiivi 2006/42/EY ja koneasetus (EU) 2023/1230. Yhdenmukaistetun standardin oikea painos, julkaistu viite, mahdollinen rajoitus ja vaatimustenmukaisuusolettaman laajuus on aina tarkistettava Euroopan unionin virallisesta lehdestä sekä standardin liitteestä ZA. Komission soveltamisoppaat tukevat tulkintaa, mutta sitovia ovat julkaistut säädökset.
Keskeisiä virallisia lähteitä ovat myös komission täytäntöönpanopäätös (EU) 2023/1586 ajantasaisessa muodossaan, Euroopan komission opas konedirektiivin soveltamisesta ja EU:n tuotesääntöjen täytäntöönpanoa koskeva sininen opas.