Sigurnost strojeva obuhvaća skup tehničkih i organizacijskih mjera kojima se smanjuju rizici povezani s radom strojeva tijekom cijelog životnog ciklusa – od projektiranja i izrade, preko ugradnje i puštanja u rad, do korištenja, održavanja i zbrinjavanja. Ključ je u tome da se opasnosti prepoznaju na vrijeme, rizik procijeni te da se odaberu mjere zaštite koje su primjerene namjeni i stvarnim uvjetima uporabe.
U praksi se polazi od sustavne procjene rizika i definiranja ograničenja stroja (namjena, predvidiva pogrešna uporaba, okolina rada, potrebne intervencije rukovatelja i održavanja). Na temelju toga određuju se mjere smanjenja rizika u hijerarhiji: prvo se rizik nastoji ukloniti projektiranjem (inherentno siguran dizajn), zatim se uvode tehničke zaštitne mjere (npr. zaštitne ograde i pokrovi, sigurnosne funkcije upravljačkog sustava), a tek potom se rizici koji preostanu rješavaju informacijama za uporabu (upute, upozorenja, označavanje, osposobljavanje).
Zaštitne mjere trebaju biti odabrane tako da ne stvaraju nove, dodatne opasnosti i da su primjerene načinu rada: stalne ili pomične zaštite, međuzaključavanja, sigurnosni elementi upravljanja, sigurno zaustavljanje, sprječavanje neočekivanog pokretanja te rješenja koja omogućuju siguran pristup tijekom podešavanja i održavanja. Posebna pažnja posvećuje se mjestima gdje dolazi do dosega opasne zone, prijenosa energije (mehaničke, električne, pneumatske i hidrauličke), te situacijama u kojima je potreban ručni zahvat.
Dokumentacija stroja mora biti usklađena s izvedenim rješenjima i stvarnim načinom korištenja. Upute za uporabu trebaju jasno opisati namjenu, ograničenja, preostale rizike, postupke sigurnog rada, čišćenja i održavanja, kao i zahtjeve za osposobljavanje. Označavanje na stroju mora biti čitko i trajno te korisniku pružiti nedvosmislene informacije važne za sigurnost.
Ugradnja i puštanje u rad zahtijevaju provjeru da je stroj ispravno postavljen, da zaštitne naprave i sigurnosne funkcije rade kako je predviđeno te da su priključci i izvori energije izvedeni na siguran način. Pri promjenama na stroju, izmjenama alata, modernizaciji ili premještanju potrebno je ponovno razmotriti utjecaj na sigurnost i, prema potrebi, ažurirati procjenu rizika i pripadajuću dokumentaciju.
U održavanju i servisiranju naglasak je na sigurnom isključenju i sprječavanju ponovnog uključenja, rasterećenju zaostalih energija i osiguravanju da se radovi izvode pod kontroliranim uvjetima. Organizacijske mjere, poput jasno definiranih odgovornosti, planova održavanja i evidencija provjera, nadopunjuju tehničke mjere i bitne su za održavanje postignute razine sigurnosti tijekom cijelog vijeka uporabe stroja.
Najopasnije odluke u području sigurnosti strojeva su one koje se donose s uvjerenjem da je tema jednom zauvijek „riješena“.
U projektu se pojavi opasnost. Netko predloži brzo rješenje: dodajmo zaštitnu ogradu, ugradimo svjetlosnu zavjesu, izvedimo sigurnosnu funkciju u upravljanju. Čini se da je stvar zatvorena. U dokumentaciji se pojavi zaštitna mjera, u tablici procjene rizika vrijednost padne, svi nastavljaju dalje.
A onda se pokaže da:
- teška zaštitna ograda stvara novu zonu prignječenja,
- blokada otežava pristup podešavanju i potiče zaobilaženje,
- zaštitni uređaj je postavljen bez stvarne provjere vremena zaustavljanja,
- dodatna komponenta u sigurnosnom krugu promijenila je dinamiku sustava na način koji nitko nije analizirao.
To nisu pogreške iz neznanja.
To su pogreške koje nastaju zbog pojednostavljivanja.
Zaštitna mjera je konstrukcijska izmjena. Mijenja geometriju stroja, dostupnost prostora, način rukovanja, slijed radnji pri zastoju ili odstupanju, ponašanje pogona i reakciju upravljanja. Svaka takva promjena utječe na strukturu opasnosti — ponekad očito, a ponekad vrlo suptilno.
U industrijskoj praksi često se vidi linearno razmišljanje: postojala je opasnost A → dodali smo zaštitu → opasnost A je „nestala“. Međutim, stvarnost nije linearna. Promjena na jednom mjestu može pomaknuti rizik u druga, manje uočljiva područja.
I upravo taj dio — kada zaštita umjesto stabilizacije sustava uvede nova tehnička naprezanja — zahtijeva hladnu, inženjersku analizu.
Prva pogreška koja se javlja nakon „dodavanja zaštite“ je pretpostavka da je promjena lokalna. Da se odnosi samo na jednu opasnost i da ne utječe na ostatak sustava.
U stvarnosti svaka zaštitna mjera zadire u konstrukciju stroja ili u njegovo upravljanje. A to znači da zadire u:
- kinematiku,
- dostupnost radnog prostora,
- vremena odziva,
- način izvođenja podešavanja i servisnih zahvata,
- način reagiranja na poremećaje.
Ako se ove promjene ne sagledaju cjelovito, vrlo se lako dogodi „pomak rizika“ – rizik se ne uklanja, nego se premješta na drugo mjesto.
1. Zaštitna ograda/pokrov kao izvor novih mehaničkih opasnosti
Najklasičniji primjer je mehanički zaštitni pokrov. Njegova je svrha jasna: ograničiti pristup opasnom području. I često to radi učinkovito.
Poteškoće nastaju kada se projekt usmjeri isključivo na odvajanje, a pritom zanemare fizička svojstva samog pokrova.
Težak preklopni pokrov znači dodatnu masu.
Dodatna masa znači potencijalnu energiju.
Potencijalna energija znači mogućnost nekontroliranog pada, prignječenja ili udarca.
Ako se ne analiziraju putanja gibanja pokrova, način oslanjanja te stabilnost u otvorenom i zatvorenom položaju, zaštitna mjera postaje novi pokretni element u sustavu. I pritom stvara vlastite opasne zone.
U praksi to izgleda vrlo jednostavno: rukovatelj otvori pokrov, jednom ga rukom pridržava, drugom posegne unutra, a netko ga sa strane slučajno zahvati ili gurne. Ili nakon godine rada šarka dobije zazor. Tada pokrov prestaje biti „barijera“, a postaje dinamičan element.
To nije rubni slučaj.
To je izravna posljedica zanemarivanja činjenice da i sama zaštitna mjera može biti izvor energije i gibanja.
2. Zaštitni uređaj bez provjere sigurnosnih parametara
U praksi se vrlo često ponavlja isti obrazac: ugradimo svjetlosnu zavjesu, spojimo je na sigurnosni upravljački sustav, udaljenost postavimo „prema katalogu“ i smatramo da je posao završen.
Međutim, sama ugradnja zaštitnog uređaja nije dokaz da je rizik učinkovito smanjen.
Da bismo mogli govoriti o stvarnoj učinkovitosti, moraju biti ispunjena najmanje tri tehnička uvjeta.
a) Provjera stvarnog vremena zaustavljanja
Udaljenost zaštitnog uređaja od opasnog područja ne smije se odrediti „iz iskustva“. Mora proizaći iz izračuna u skladu s ISO 13855, koji se temelje na:
- stvarnom vremenu zaustavljanja stroja (uključujući inerciju sustava),
- vremenu odziva zaštitnog uređaja i upravljanja,
- vremenu reakcije čovjeka,
- stalnim geometrijskim parametrima koji proizlaze iz vrste uređaja.
Ključna riječ: stvarni.
Vrijeme zaustavljanja treba utvrditi mjerenjem u uvjetima koji reprezentiraju najnepovoljniji slučaj: pri maksimalnom opterećenju, pri najvećoj brzini, uz uvažavanje promjena kroz vrijeme (trošenje kočnih elemenata, tolerancije, temperatura). Ne kataloški podatak. Ne deklarirana vrijednost. Ne „tipično”.
Ako takvo mjerenje nije provedeno, nema dokaza da je sigurnosni razmak odabran ispravno. A bez ispravnog razmaka nema ni dokaza da zaštitna naprava u stvarnosti sprječava dosezanje opasne zone prije nego što se gibanje zaustavi.
U takvoj situaciji zaštita može biti logički ispravna, ali fizički neučinkovita.
b) Verifikacija sigurnosne funkcije i Performance Level
Drugi element je verifikacija sigurnosne funkcije sukladno ISO 13849-1.
Zaštitna naprava je samo dio lanca. Sigurnosna funkcija obuhvaća:
- senzor (npr. svjetlosnu zavjesu),
- logički sklop (sigurnosni upravljački uređaj, sigurnosni releji),
- izvršne elemente (sklopnike, ventile, pogone),
- arhitekturu (kategoriju),
- parametre pouzdanosti (MTTFd, DC, CCF).
Ako nisu provedeni proračuni za Performance Level i nije dokazano da je postignut PL ≥ zahtijevani PLr iz procjene rizika, formalno ne postoji potvrda da sigurnosna funkcija postiže potrebnu razinu smanjenja rizika.
Česta pogreška je pretpostavka: „svjetlosna zavjesa ima PL e, dakle sigurni smo”.
Ne mora zavjesa sama ispuniti traženu razinu.
Traženu razinu mora ispuniti cijela sigurnosna funkcija.
Ako lanac zaustavljanja sadrži element premale pouzdanosti, npr. jedan sklopnik bez nadzora ili nedostaje dijagnostika, stvarni PL može biti niži od potrebnog. Tada je učinkovitost zaštitne mjere pretpostavka, a ne dokaz.
c) Funkcionalna usklađenost — ne samo električna
Treće područje je integracija sigurnosne funkcije s tehnološkim procesom.
Čak i pravilno izračunata sigurnosna udaljenost i korektno potvrđena razina izvedbe (Performance Level) ne jamče učinkovitost ako:
- reset je moguć s mjesta s kojeg je moguće ponovno pristupiti opasnoj zoni,
- ponovno pokretanje događa se automatski nakon otpuštanja zaštitnog uređaja,
- nisu uzeta u obzir prijelazna stanja (npr. zaostali pokreti, inercija osi),
- nije provjereno ponašanje pri djelomičnom kvaru sustava.
Sigurnosna funkcija ne smije biti samo „spojena”, nego logički ispravna i provjerena kroz cijeli radni scenarij stroja.
Ako bilo koji od ovih elemenata (vrijeme zaustavljanja, udaljenost prema ISO 13855, PL/PLr prema ISO 13849-1, logika reseta i ponovnog pokretanja) nije pouzdano verificiran, nemamo potvrdu da je rizik stvarno smanjen.
A problem je dublji.
U takvoj situaciji nije samo izostao dokaz učinkovitosti zaštitne mjere. U ovoj fazi uvodimo nove opasne situacije. Operater dobiva poruku da je prostor „zaštićen”. Ponašanje se mijenja — pristup je brži, udaljenost manja, reakcija odlučnija. Ako je, međutim, stvarno vrijeme zaustavljanja dulje nego što je pretpostavljeno u projektu, nastaje stanje u kojem se osoba nalazi unutar dosega opasnosti prije nego što se opasno gibanje zaustavi.
To je normativno gledano opasna situacija: okolnost u kojoj je osoba izložena najmanje jednoj opasnosti.
Slično vrijedi i za neadekvatno potvrđenu razinu izvedbe (Performance Level): ako sigurnosna funkcija ne postiže zahtijevani PLr, u uvjetima jednoga kvara ili gubitka dijagnostike može doći do gubitka funkcije zaustavljanja. Tada imamo situaciju u kojoj:
- opasnost i dalje postoji,
- osoba pretpostavlja da je opasnost smanjena,
- a sustav ne ostvaruje sigurnosnu funkciju kako je predviđeno.
Ovo nije „nepotpuna dokumentacija”.
Ovo je strukturno nova opasna situacija uvedena već u fazi projektiranja.
3. Kada zaštita mijenja način rada — a s njim i strukturu rizika
Svaka zaštitna mjera ne mijenja samo geometriju stroja ili parametre zaustavljanja. Ona mijenja i način na koji se posao u praksi obavlja.
Upravo na tom mjestu vrlo se često stvaraju nove opasne situacije — ne zato što zaštitni uređaj „ne radi”, nego zato što projekt nije predvidio kako će se oprema stvarno koristiti u pogonu.
a) Otežan pristup = improvizirane intervencije
Ako zaštitna ograda ili pokrov bitno otežava pristup za podešavanje, čišćenje ili preinaku (prebacivanje) alata, operater počinje skraćivati postupke:
- ostavlja zaštitu djelomično otvorenu,
- blokira granični prekidač,
- obavlja radnje tijekom zaostalih (rezidualnih) gibanja,
- intervenira pri nepotpunom ili nesigurnom zaustavljanju.
To nije problem „nediscipliniranog radnika”.
To je posljedica rješenja koje nije uzelo u obzir stvarnu učestalost i karakter tih zahvata.
U tom trenutku nastaje opasna situacija: osoba se nalazi u prostoru koji je prema pretpostavkama trebao biti nedostupan za vrijeme gibanja, a sustav ne može učinkovito nametnuti sigurne uvjete.
Zaštita nije uklonjena.
Zaobilaženje je postalo dio procesa.
b) Zaštita koja destabilizira slijed rada
Svaka sigurnosna funkcija uvodi logičke uvjete:
- zaustavljanje pri narušavanju,
- blokadu ponovnog starta,
- reset,
- potvrdu početnih uvjeta.
Ako je slijed povratka u rad previše složen, nelogičan ili nejasan, raste vjerojatnost postupaka koji se provode izvan predviđenog scenarija.
Primjerice:
- reset bez vizualne kontrole zone,
- ponovno pokretanje uz prisutna zaostala (rezidualna) gibanja,
- intervencija u servisnom načinu rada bez potpune deaktivacije energije.
Svaki od ovih slučajeva predstavlja opasnu situaciju: osoba se nalazi u zoni djelovanja opasnosti u trenutku kada nisu ispunjeni sigurnosni uvjeti.
Iz perspektive procjene rizika to nije „pogreška korisnika”.
Radi se o tome da nije analizirano na koji je način zaštitna mjera promijenila dinamiku sustava.
c) Sukob između sigurnosti i ergonomije
Ako zaštitna mjera:
- ograničava preglednost radne zone,
- prisiljava na neprirodne položaje tijela,
- povećava fizičko opterećenje,
- operativno značajno produljuje vrijeme ciklusa,
time se povećava vjerojatnost nepoželjnih ponašanja.
A upravo je vjerojatnost jedna od dvije sastavnice definicije rizika.
U praksi to izgleda ovako:
Projekt predviđa siguran pristup pri zatvorenom štitniku.
Operater, da bi vidio izradak, saginje se i gura ruku ispod donjeg ruba.
Zaštita fizički postoji.
Opasna situacija i dalje nastaje.
Zaštita nije uklonila rizik.
Promijenila je njegovu konfiguraciju.
4. Linearno razmišljanje nasuprot sustavnoj analizi
Svi opisani slučajevi imaju zajednički uzrok: linearni pristup smanjenju rizika.
Opasnost → zaštitna mjera → problem riješen.
Međutim, svaku konstrukcijsku promjenu u tehničkom sustavu treba promatrati kao novu konfiguraciju sustava.
Nova konfiguracija znači:
- nove radne uvjete,
- nove točke pristupa,
- nove putanje kretanja,
- nove scenarije poremećaja,
- nove opasne situacije.
Ako se nakon uvođenja zaštitne mjere projekt ne vraća na ponovnu identifikaciju opasnosti, analiza ostaje nepouzdana — čak i kada dokumentacija na papiru izgleda uredno.
Upravo je to ključna razlika između „imati ugrađenu zaštitu” i stvarnog smanjenja rizika.
5. Zašto su intrinzično sigurna rješenja stabilnija
Kad se objektivno pogleda struktura tipičnih projektantskih pogrešaka, vidi se jasan obrazac: najviše problema nastaje kada se sigurnost „nadograđuje”, umjesto da je od početka ugrađena u konstrukciju.
Intrinzično sigurna konstrukcijska rješenja funkcioniraju drugačije od zaštitnih mjera. Ona ne „zatvaraju pristup” opasnosti, nego opasnost smanjuju ili uklanjaju na samom izvoru.
Primjeri su jednostavni:
- smanjenje kinetičke energije ograničavanjem brzine ili mase,
- ograničavanje okretnog momenta na razinu koja je sigurna pri sudaru,
- smanjenje sile pritiska,
- zaobljavanje rubova umjesto njihovog prekrivanja/oblaganja,
- promjena geometrije kojom se uklanja mjesto gnječenja,
- primjena pogona s kontroliranom karakteristikom zaustavljanja.
U takvim slučajevima rizik se smanjuje zato što je manja energija dostupna u opasnoj situaciji ili nestaje mehanizam njezina oslobađanja.
To je kvalitativno drugačija redukcija od pukog postavljanja fizičke barijere.
Kad smanjuješ brzinu, smanjuješ energiju u svim scenarijima.
Kad smanjuješ silu, smanjuješ težinu moguće ozljede ili štete.
Kad geometrijom ukloniš mjesto gnječenja, prestaje postojati konkretan mehanizam nastanka ozljede.
U mnogim slučajevima tada nema potrebe „graditi” sigurnost dodatnom upravljačkom logikom, resetiranjem i složenim sekvencama. Rizik pada strukturno, već po samoj prirodi rješenja.
Zato su ovakva rješenja u pravilu stabilnija i robusnija u eksploataciji.
6. Mogu li intrinzično sigurna rješenja stvarati nove opasne situacije?
Mogu. No mehanizam je drukčiji — i u praksi se pojavljuje rjeđe.
Primjer: smanjenje brzine ili sile u procesu, koje dovodi do većeg broja poremećaja (proklizavanje, pomaci obratka, učestalija zaglavljivanja). Posljedično raste broj ručnih intervencija. A porast broja intervencija znači i porast broja trenutaka u kojima operater ulazi u zonu djelovanja opasnosti — odnosno nastaju nove opasne situacije.
To nije izravna „nuspojava” same konstrukcije.
To je posljedica promjene stabilnosti procesa i učestalosti zahvata.
Razlika je, međutim, u tome što se kod rješenja koja su intrinzično sigurna promjena odnosi na izvor energije ili geometriju, a ne na sam pristup. Zato je broj novih opasnih situacija u pravilu manji nego kod zaštitnih mjera koje se dodaju naknadno.
7. Temeljna razlika
Zaštitna mjera poručuje:
„Opasnost postoji, ograničit ćemo pristup.”
Intrinzično sigurno rješenje poručuje:
„Opasnost ćemo promijeniti ili ukloniti.”
Prvi pristup postavlja uvjete.
Drugi mijenja fiziku sustava.
Zato je u projektnoj praksi najsigurnije krenuti od smanjenja energije, promjene geometrije i uklanjanja mehanizma opasnosti, a tek potom — ako je potrebno — posegnuti za tehničkim i dopunskim mjerama zaštite.
To nije stvar filozofije.
To je stvar stabilnosti.
8. Nove opasnosti dio su procesa. Ne smiju se ignorirati.
Cijeli problem s tzv. „sekundarnim rizicima” jest u tome što se tretiraju kao nešto nebitno. Kao manja neugodnost nakon uvođenja zaštite. Kao nešto što se može „dotjerati kasnije”.
A iz perspektive metodologije procjene rizika to nije detalj.
To je kritična točka procesa.
Svako uvođenje zaštitne mjere mijenja konfiguraciju sustava. A promjena konfiguracije znači mogućnost nastanka novih opasnih situacija.
Ako se nakon smanjenja rizika ne vratimo na identifikaciju opasnosti, postupak je prekinut. Nije završen — ostaje nedovršen.
U praksi se upravo ovdje najčešće otvara „rupa”: opasnost A je formalno smanjena, ali se istodobno pojavi opasnost B – manje očita, teže uočljiva, često vezana uz rukovanje, resetiranje, pristup i dinamiku zaustavljanja.
Zanemarivanje ove faze znači da je smanjenje rizika samo djelomično.
9. Iteracija koju nije moguće „odklikati”
Zato u ispravno postavljenom postupku smanjenja rizika nakon svakog koraka treba postaviti jedno ključno pitanje:
Jesu li primijenjene zaštitne mjere stvorile novu opasnost?
Ako je odgovor „da” – analiza se vraća na identifikaciju.
Ako je odgovor „ne” – to mora biti svjesna odluka, a ne automatsko „dalje”.
Upravo taj mehanizam SafetySoftware.eu izravno provodi: nakon koraka smanjenja rizika sustav zahtijeva odluku jesu li uvedene zaštitne mjere generirale nove opasnosti. Ne dopušta nastavak bez jasnog zauzimanja stava.
To nije „kozmetička” funkcija.
To je zaštita postupka od površnog, linearnog pojednostavljenja.
Jer najveće pogreške najčešće ne nastaju zbog toga što zaštite nema.
Nastaju zato što nema iteracije.
A sigurnost strojeva počinje upravo tamo gdje prestaje razmišljanje: „dodali smo zaštitu, dakle sigurni smo”.