Operator otvara štitnik obradnog centra. Umeće obradak u steznu napravu i pridržava ga rukom kako bi ga namjestio prije stezanja. Pokušava aktivirati stezni mehanizam. Stroj to ne dopušta: otvoreni štitnik onemogućuje gibanje.
Upravo je tako projektiran. Proizvodnju ipak treba nekako pokrenuti.
Pretpostavimo da ovo radno mjesto promatramo tijekom prijama. U upravljačkom ormaru nalaze se provjerene komponente, a na stolu je izvješće o proračunima razine djelovanja (PL). Projektant ima shemu, podatke senzora i biblioteku proizvođača. Operator drži obradak u ruci. Njegov zadatak nije jednako precizno usuglašen.
Sustav pravilno obavlja dodijeljenu funkciju. No prije njezina odabira izostalo je pitanje kako čovjek treba stegnuti obradak. Tu bi prazninu trebala pomoći ukloniti SRS — specifikacija sigurnosnih zahtjeva — prije nego što se neopisana pretpostavka naruči, ugradi i programira.
ISO 13849-1:2023 zahtijeva rezultate procjene rizika prema ISO 12100. Iz njih izvodimo sigurnosne funkcije, potrebno ponašanje i zahtijevanu razinu djelovanja (PLr). Zapisujemo ih u SRS kao dio tehničke dokumentacije i osnovu za daljnje projektiranje.
Zatim slijede odabir, proračuni, verifikacija i validacija. Prije nego što započnemo taj posao, vrijedi utvrditi gdje će se tijekom stezanja nalaziti operatorova ruka. To nećemo pronaći u katalogu upravljačkog uređaja.
Kako sigurno stegnuti obradak ako je sustav već gotov?
Vratimo se nekoliko tjedana unatrag. Projekt se ubrzava jer netko predlaže provjereni komplet s prethodnog stroja: senzor štitnika, upravljački uređaj i odgovarajući pogon. Podaci su dostupni, biblioteka je spremna, a dobavljač zna rok.
Pitanje ručnog namještanja obratka ostavlja se za puštanje u rad. Tada će se ionako sve vidjeti.
I doista: sada svi vide problem. Operatoru je potrebno gibanje dok je štitnik otvoren, a sustav to gibanje mora zaustaviti. Predlaže se dodavanje iznimke u programu. Kupljeni uređaji počinju određivati zahtjeve zaštite, iako bi trebali služiti njihovoj provedbi.
Zastanimo kod stezne naprave. Zašto operator mora pridržavati obradak? Može li alatna oprema unaprijed odrediti njegov položaj? Koje je gibanje nužno, a koje će nestati nakon promjene načina stezanja?
O tim odgovorima ovisi koncept zaštite. Možda će se promijeniti stezna naprava. Možda će gibanje uz omogućen pristup i dalje biti potrebno — tada treba odrediti uvjete za njegovo dopuštanje, ograničenje i zaustavljanje. Sama iznimka u logici neće riješiti sigurnost te radnje.
Isti upravljački uređaj, drugi zadatak
Na prethodnom je stroju utovar možda izgledao drukčije. Pretpostavimo da je ondje alatna oprema držala položeni obradak, a operator je zatvarao vrata prije stezanja. Ovdje njegova ruka dulje ostaje unutra.
Broj modela upravljačkog uređaja odgovara. Uvjeti primjene više ne moraju odgovarati. Prije uporabe starog projekta provjeravamo pristup, redoslijed radnji, potrebna gibanja i ponašanje opterećenja. Odgovor „na prethodnom je stroju radilo” i dalje opisuje prethodni stroj.
Takva utvrđenja mogu promijeniti nacrte, odabir uređaja i program. Mnogo ih je teže prihvatiti kada je upravljački ormar gotov, a u rasporedu je ostalo polje „prijam”. Tada operatorova ruka već ometa i završetak projekta.
Ponavljanje proračuna strujnog kruga neće riješiti spor oko steznog mehanizma. Postignuti PL odnosi se na realiziranu funkciju i uvjete njezina vrednovanja. Ako smo provjeravali zaustavljanje nakon otvaranja štitnika, rezultat neće sam dodati zahtjeve za ručno stezanje.
Moguće je imati dva kanala, a nijedan zahtjev za radnju koju operator upravo izvodi.
Certificirani uređaji i prethodno validirani podsustavi korisni su. ISO 13849-1 predviđa njihovu uporabu uz ispunjenje uvjeta integracije. I dalje, međutim, dokazujemo svojstva cjelovite funkcije u konkretnoj primjeni, s njezinom steznom napravom, opterećenjem i pristupom.
Proizvođač upravljačkog uređaja ne poznaje naš način namještanja obratka. Njegov certifikat nije ga imao priliku ocijeniti.
Za inženjera automatizacije to je važna granica odgovornosti. Može pravilno povezati uređaje, programirati logiku i opravdati PL, a ipak dobiti nepotpun zadatak. Rezultati procjene rizika potrebni su mu prije nego što pretpostavke ugradi u program.
Ako nedostaju, vraćamo se projektnom timu. Rješavamo zaštitu pri toj konkretnoj radnji: tko donosi odluku o steznoj napravi, tko određuje potrebna gibanja, tko opisuje uvjete pristupa. U program treba ugraditi usuglašeni zahtjev.
Odložimo stoga katalog i prođimo s operatorom cijelu radnju. Osobito njezin početak, koji se odvija prije zatvaranja štitnika. Tek će tada biti jasno što zahtijevamo od dijelova upravljačkih sustava povezanih sa sigurnošću (SRP/CS).
Dva kanala neće popraviti zadatak koji nitko nije prepoznao.
Podaci o komponentama i procjena PL-a opravdavaju svojstva projektirane funkcije. Najprije treba utvrditi kakva je zaštita potrebna čovjeku tijekom stvarnog rada.
Operator se pojavljuje u projektu prije zatvaranja štitnika
Operator donosi obradak, polaže ga, ispravlja njegov položaj i steže ga. Tek potom zatvara štitnik i započinje obradu. Na kraju ponovno otvara vrata i vadi obradak.
Ako je opis rada počinjao tipkom START, iz njega je upravo ispala radnja bez koje nema razloga pritisnuti tu tipku.
Tu su još i nepravilno postavljen obradak, zamjena alata, čišćenje i ponovno pokretanje nakon prekida. Pri svakoj intervenciji čovjek se može naći na drugom mjestu, bliže drugim gibanjima i izvorima energije.
Formulacija „rukovanje u skladu s uputama” ne pokazuje projektantu taj rad. Također ne određuje što se tada smije pokrenuti, a što mora ostati nepomično.
ISO 12100 zahtijeva da se započne s određivanjem granica stroja i njegove uporabe. Određujemo korisnike, načine rada, materijale i intervencije. Uzimamo u obzir faze životnog ciklusa stroja i razumno predvidivu pogrešnu uporabu.
Tek na toj osnovi identificiramo opasnosti i procjenjujemo rizik. Zatim provodimo vrednovanje: utvrđujemo je li potrebno smanjenje rizika. Tako „ukloniti zaglavljenje” prestaje biti jedan prikladan redak. Ispostavlja se da uključuje pristup s druge strane i kontrolirano pokretanje mehanizma.
Razgovor uz radno mjesto to brzo otkriva. Ako zaštita onemogućuje nužan zadatak, može potaknuti i zaobilaženje zaštitnih mjera. Rješenje treba poboljšati prije nego što zaobilaženje postane uobičajen način rada u pogonu.
Možda je najbolje promijeniti steznu napravu
Prva odluka u vezi s našom stegom uopće se ne mora odnositi na upravljački uređaj. Stezna naprava koja pozicionira obradak bez ruke na mjestu stezanja mijenja samu izloženost osobe.
Upravo od takvih konstrukcijskih rješenja koja su sama po sebi sigurna ISO 12100 započinje smanjivanje rizika. Zatim prelazimo na tehničke zaštitne mjere — štitnike ili zaštitne uređaje — te dopunske zaštitne mjere. Nakon toga slijede informacije za uporabu.
Nakon odabira koncepta utvrđujemo zadatke upravljanja. Upravljački sustav treba spriječiti utvrđena gibanja tijekom pristupa, omogućiti potrebno namještanje i osigurati potrebno zadržavanje obratka nakon gubitka tlaka. Iz tih utvrđenja izvodimo sigurnosne funkcije i njihov opseg.
Zadaci rukovatelja otkrivaju važan dio problema, no procjena obuhvaća cijeli stroj. Preostaju i izbacivanje materijala, buka ili oštećenje konstrukcije — čak i kada osoba u tom trenutku ne obavlja ručnu intervenciju.
Cijeli tijek donošenja odluka prikazuje primjer procjene rizika prema ISO 12100. Poslije, pri odabiru zaštite, koristan je pregled tehničkih zaštitnih mjera.
ISO 13849-1 očekuje rezultate tog rada
Točka 4.5 norme ISO 13849-1:2023 zahtijeva rezultate procjene rizika, informacije o potrebnim funkcijama i njihovu doprinosu smanjenju rizika te PLr. Točka 5.1 izravno upućuje na detaljne informacije iz procjene prema ISO 12100.
To su ulazni podaci za projektiranje. Početak od električne sheme ne daje te podatke, iako omogućuje brže crtanje prve stranice dokumentacije.
U SRS-u opisujemo funkcije i funkcionalne zahtjeve, određujemo PLr, a zatim prije projektiranja pregledavamo cjelinu. Prema tome nas usmjeravaju točke 5.1–5.4. Dovršeni SRS već mora sadržavati PLr.
Raniji zapis bez vrijednosti PLr ostaje radna verzija. Napomena „utvrditi pri puštanju u pogon” određuje rok za daljnji rad; njome sigurnosni zahtjev nije zaključen.
Konstruktor poznaje steznu napravu, tehnolog način namještanja, korisnik intervencije, a inženjer automatizacije mogućnosti upravljačkog sustava. U SRS-u ostaje rezultat njihove zajedničke odluke. To je dobar trenutak da se otkrije kako će planirana funkcija zaustaviti stroj, ali onemogućiti rad na njemu.
Naš rukovatelj i dalje čeka s obratkom. Razlika je u tome što još možemo poboljšati radno mjesto prije nego što problem bude ugrađen u dovršeni stroj.
Ako preskočite ISO 12100, rad s ISO 13849-1 započinjete bez potrebnih odgovora.
Procjena rizika omogućuje utvrđivanje potrebne zaštite. SRS bilježi zahtjeve za upravljački sustav koji iz nje proizlaze, uključujući PLr. Tek takav zapis pruža osnovu za projektiranje.
Gibanje potrebno čovjeku ne nestaje zato što ga nazovemo opasnim
Vraćamo se projektu stezanja. Netko podsjeća da je zaustavljanje nakon otvaranja štitnika ipak provjerena funkcija. Jest. Još treba namjestiti obradak kojim će proizvodnja započeti.
Norme za konkretne strojeve pomažu raščlaniti pojam „zaštita” na radnje, gibanja i uvjete. Tada je vidljivo zašto jedna ispravna reakcija upravljačkog sustava još ne opisuje zaštitu cijelog radnog postupka.
Stega mora stegnuti obradak i prije obrade
U obradnom centru odvajamo automatski rad od ručnog namještanja. Za oba provjeravamo potrebna gibanja, pristup njihovim učincima i zaštitu. Ako stezna naprava zahtijeva gibanje pri otvorenom štitniku, projekt mora omogućiti sigurno izvođenje te radnje.
Uklanjanje blokade promijenilo bi program. Ruka i čeljusti ostale bi na istom mjestu.
Za alatne strojeve koje obuhvaća, ISO 16090-1 razmatra stezanje obratka, nadzor stezanja te uvjete početka rada. Pitanja stoga sežu dalje od položaja vrata.
Je li obradak zadržan? Koja se gibanja smiju dopustiti? Što će se dogoditi nakon gubitka energije? Odgovori mogu zahtijevati promjenu stezne naprave, načina upravljanja ili cijelog redoslijeda stezanja.
Kada norma tipa C navodi zahtjev ili PLr, zajedno s njima zadržavamo opis primjene i uvjete. Sama se oznaka lako prenese u tablicu. Teže je uočiti da je preuzeta iz retka koji se odnosio na drukčiji pristup ili stanje stroja.
SRS treba sljedećoj osobi omogućiti da rekonstruira tu odluku: za koju je radnju funkcija odabrana i zašto očekujemo upravo takvu zaštitu.
Balirka je završila prešanje. Sada treba izvaditi balu
Prijeđimo na vertikalnu prešu za baliranje otpada, odnosno balirku. Projektant je razmotrio gibanje tlačne ploče tijekom prešanja. Vrata su bila zatvorena, pristup nadziran, ciklus je završio.
Operator još mora vezati i ukloniti balu. Otvara vrata, mijenja položaj i koristi se gibanjima potrebnima za preuzimanje. Prema opisu ciklusa stroj je već završio. Uz stroj osoba tek završava svoj posao.
EN 16500:2014 ovoj fazi posvećuje zasebne zahtjeve. Riječ je o određenim zatvorenim vertikalnim balirkama s ručnim vezanjem — ne o bilo kojem stroju za prešanje otpada.
Točka 5.1.4 razmatra izbacivanje bale, upravljanje izvan zone njezina prevrtanja i vidljivost. Ako se kroz otvorena vrata može pristupiti opasnom gibanju prešne ploče prema gore, predviđeno je dvoručno upravljanje. Točka 5.2.2 toj funkciji dodjeljuje PLr d.
U SRS-u zajedno navodimo radnju, gibanje i uvjet zaštite. Zatim provjeravamo i povratno gibanje sustava za izbacivanje. Sama riječ „prešanje” ne obuhvaća sve situacije koje se pojavljuju pri preuzimanju bale.
Navedeno izdanje EN 16500 upućuje na EN ISO 13849-1:2008. Tu povezanost izdanja treba uzeti u obzir pri odabiru normi. PLr d iz opisanog slučaja pritom ne postaje jedinstvena ocjena cijele balirke.
U zaustavljenoj zoni materijal se i dalje kreće
Operator sada uklanja zastoj između dvaju strojeva. Pogoni u njegovoj zoni miruju. Susjedni uređaj i dalje dovodi materijal kroz procesni otvor. Lokalni upravljački sustav obavio je svoj zadatak.
Materijal ne poznaje granice isporuke.
ISO 11161:2007 s A1:2010 usmjerava pozornost na radne zone i sučelja integriranog proizvodnog sustava. Točka 8.1.4 odnosi se na zaštitu pri protoku materijala između zona.
U točki 8.8.1 specifikacija obuhvaća, među ostalim, načine rada, interakcije ljudi, ponašanje sustava, sučelja i reakcije na kvarove. Dva zasebna izvješća o proračunima ostavljaju integratoru upravo taj zajednički dio zadatka.
Treba uskladiti opseg zaustavljanja ili drugu odgovarajuću zaštitu sučelja, pristup i ponašanje susjednih uređaja. I kada nestane potreban signal. Osobi koja uklanja zastoj potrebna je zaštita tijekom cijele intervencije.
Rečenica „sučelje je na strani integratora” dobro određuje kome je posao namijenjen. No njome se taj posao ne obavlja ni u jednom od povezanih strojeva.
Vraćamo se našoj stezaljci s konkretnijim pitanjem: u kojoj situaciji stroj mora štititi osobu i kakvo je ponašanje tada potrebno? Norme tipa C daju zahtjeve za primjenu, a norme tipa B pomažu riješiti zajednički tehnički problem.
Povezujemo ih sa stvarnim radnim mjestom u procjeni rizika. U SRS-u ostaje rezultat tog rada, s uvjetima potrebnima konstruktoru, inženjeru automatizacije i osobi koja provodi provjeru.
Izvan automatskog ciklusa osoba i dalje mora obaviti posao.
Pričvršćivanje, preuzimanje bale i uklanjanje zastoja zahtijevaju prepoznavanje pripadajućih gibanja, pristupa i energija. SRS mora osigurati zaštitu tijekom cijele potrebne radnje.
Stezaljka se zaustavila. Što se mora dogoditi s obratkom?
„Nakon otvaranja štitnika stroj se mora zaustaviti.” Inženjer automatizacije pokazuje nepomičnu stezaljku. Konstruktor gleda obradak koji operator još nije ispustio iz ruke.
Obojica vide isti stroj. Riječ „zaustaviti” omogućila im je da nakratko ne usklade što se točno uz njega mora dogoditi.
U specifikaciji stoga navodimo naziv funkcije, njezinu povezanost s opasnošću, okidni događaj i reakciju koju iniciraju izlazi. Navodimo konkretna gibanja i područje zaštite. Sada se može odrediti kako će se ta gibanja zaustaviti i koje je stanje potrebno nakon zaustavljanja.
Ručno namještanje uz omogućen pristup dobiva vlastite zahtjeve, u skladu s odabranom koncepcijom zaštite. Zasebno opisujemo da u automatskom načinu rada otvoreni štitnik mora spriječiti pokretanje navedenih opasnih gibanja.
Zaustavljanje i sprječavanje neočekivanog pokretanja mogu se koristiti zajedničkim podsustavima. Međutim, svaka funkcija zahtijeva jasan opis i provjeru. Operatoru zaštita ne prestaje biti potrebna kada sustav primi sljedeću naredbu.
Ponovno se predlaže: isključimo sve
Na shemi ta ideja djeluje uvjerljivo. Isključujemo izlaze, energija nestaje i čini se da je stvar riješena. Konstruktor dodaje uvjet: pretpostavimo da pri gubitku tlaka stezaljka može otpustiti obradak.
Upravo smo prestali razgovarati isključivo o zaustavljanju gibanja. Treba odrediti i držanje opterećenja te trajanje održavanja zahtijevanog stanja. Sama naredba za isključivanje neće dati odgovor na to što će nakon njezina izvršenja držati obradak.
SRS opisuje fizičko stanje koje proizlazi iz procjene rizika: zaustavljena gibanja i potrebno držanje obratka. Ako postoji i vertikalna os opterećena gravitacijom, potrebna je i zaštita od spuštanja. Projekt tek treba pokazati kako će se ti zahtjevi ispuniti.
Tim razmatra nestanak napajanja, nedopuštena kolebanja i povrat energije. Za svaku situaciju određuje ponašanje sustava. Zahvaljujući tome ponovna uspostava tlaka ili napona ne ostaje neopisani dio slijeda.
Zasebno razmatra otkrivanje kvara: reakciju koja vodi u stanje koje osigurava sigurnost te potrebno održavanje tog stanja do popravka. Ako je istodobno aktivno više funkcija, određuje prioritete i rješava sukobe. Zaustavljanje ne smije bez procjene uskratiti opterećenju potrebnu zaštitu.
Senzor je već reagirao. Mehaničkom sustavu treba vremena
Osoba neće uz štitnik čekati onoliko dugo koliko mehanizmu odgovara. Poseže prema određenom mjestu. Tim stoga ponovno razmatra položaj osobe, mogućnosti pristupa i vrijeme potrebno za postizanje zahtijevanog stanja.
Inženjer automatizacije pokazuje vrijeme odziva senzora. Nakon toga još djeluju logika, komunikacija, izvršni elementi i mehanički sustav. SRS mora sadržavati zahtjev koji se odnosi na ukupno vrijeme odziva stroja, uključujući zaustavljanje gibanja.
Pri razmještanju zaštitnih uređaja prema ISO 13855 potrebni su odgovarajući podaci o zaustavljanju i uvjeti njihove procjene. Opterećenje, alat, temperatura i istrošenost mogu promijeniti rezultat. Kataloški parametar ne zamjenjuje mjerenje ponašanja cijelog stroja.
Ako podaci nedostaju, ostaje otvoreno pitanje: tko će ih dostaviti i koje odluke čekaju rezultat. Radnu vrijednost kasnije treba potvrditi ili izmijeniti projekt.
U protivnom će izvođač izgraditi štitnik oko brojčane vrijednosti koju je inženjer automatizacije smatrao pretpostavkom. Pri prihvatu će obojica suglasno potvrditi da je vrijeme razmotreno.
Operater mijenja način rada, a zatim zatvara vrata
Obradak još čeka na stezanje. Ako koncept dopušta gibanje tijekom pristupa, SRS određuje način rada i uvjete tog gibanja. Odabrani način rada mora biti jednoznačan, a pri prijelazu između načina rada mora se zadržati potrebna zaštita.
Sam odabir načina rada ne pokreće gibanje. Naziv „servis” na zaslonu također ništa ne osigurava na steznom mehanizmu; tek definirano ponašanje inženjeru automatizacije daje zahtjev koji treba provesti.
Tom prilikom razmatramo čišćenje i popravak stezne naprave. Dio radova zahtijeva izoliranje stroja od svih izvora energije te osiguravanje uređaja za odvajanje u položaju odvajanja. Za druge je potrebno primjereno zaštićeno gibanje. Rezultati procjene rizika za te radnje moraju se odraziti u zahtjevima.
Rješenje za pozicioniranje dijela ne primjenjujemo automatski na svaki popravak. Osoba se tada može nalaziti na drugom mjestu i dosegnuti druge opasnosti. Promjena naziva radnje u uputama ne mijenja njezin pristup mehanizmu.
Nakon stezanja operater zatvara štitnik. Senzor potvrđuje položaj vrata. Međutim, on sam po sebi ne potvrđuje je li netko ostao u zoni niti djeluju li ostale zaštitne mjere. Kada je prisutna druga osoba, ta pitanja postaju osobito važna.
SRS definira povratak u rad putem određenih uvjeta resetiranja i ponovnog pokretanja. Ako procjena rizika pokaže potrebu za ručnim resetiranjem, određujemo mjesto izvan opasne zone, s potrebnom preglednošću i bez mogućnosti aktiviranja iz zone.
Resetiranje je namjerna radnja odvojena od pokretanja. Prihvaćanje signala zahtijeva praćenje njegove promjene. Samo resetiranje ne uzrokuje opasnost, a odgovarajuće sigurnosne funkcije već se moraju izvršavati i tehničke zaštitne mjere moraju djelovati.
Ako dio zone nije vidljiv, potrebno je odgovarajuće rješenje, primjerice slijed resetiranja ili nadzor. Norma dopušta i opravdano automatsko resetiranje, među ostalim pri neprekidnom otkrivanju osobe koje sprječava nastanak opasne situacije.
U dokumentu ostaje zabilježen odabir za konkretnu primjenu. Ako resetiranje treba biti sigurnosna funkcija, mora se odrediti i njegov PLr. Ne pretpostavljamo da svaki gumb s istim natpisom ima jednaku ulogu.
Kada u blizini radi dodavač, dobavljač mora znati koje se stanje zahtijeva tijekom pristupa steznoj napravi i kakva treba biti reakcija na gubitak signala. Integrator usklađuje sučelja s ostalim funkcijama. Sama tvrdnja „poslan je STOP” opisuje pošiljatelja; u specifikaciji još treba odrediti kako će i kada primatelj reagirati.
Jedan obradak još ne predstavlja uvjete cjelokupne uporabe
Operater je stezanje pokazao jednom, ali tijekom smjene ponavljat će ga. Bilježimo učestalost zahtijevanja funkcije i aktiviranja njezinih elemenata. Pristup pri svakom obratku postavlja drukčije pogonske zahtjeve od povremene intervencije.
Treba uzeti u obzir i okoliš, čišćenje i održavanje, pri kojima rješenje mora zadržati svoja svojstva. Podatke uređaja uspoređujemo sa stvarnim intenzitetom rada i uvjetima primjene. To činimo i kada se identična komponenta već upotrebljava na drugom radnom mjestu.
Prije dovršetka SRS-a svakoj se funkciji dodjeljuje PLr zajedno s osnovom: procjenom rizika ili odgovarajućim zahtjevom norme tipa C i pripadajućim uvjetima. Za našu steznu napravu relevantan je zahtjev koji se odnosi na tu primjenu.
Postignuti PL poslije će služiti za ocjenu provedbe. Sada tim određuje što od nje zahtijeva. Sličan zapis u dvama stupcima tablice ne bi smio prikriti tu razliku.
Zapišimo to tako da sljedeći inženjer automatizacije ne mora nagađati
Pretpostavimo da je tim nakon analize odabrao mehaničko ležište koje podupire obradak. Operater ga može postaviti i povući ruke prije zatvaranja štitnika i aktiviranja steznog mehanizma. To je jedna od mogućih inačica radnog mjesta. Ako zadatak i dalje zahtijeva gibanje pri otvorenom pristupu, potrebne su odgovarajuća zaštita i zasebni zahtjevi.
Sada unesimo odluku u karticu jedne funkcije. PLr d, 200 ms i ostale brojčane vrijednosti u nastavku izmišljeni su podaci primjera, a ne parametri koje treba kopirati u stroj. Za vlastiti projekt potrebno je obrazložiti te vrijednosti i primijeniti odgovarajuće zahtjeve norme tipa C. Kartica ostaje radni primjer dok se ti podaci ne utvrde.
Primjer kartice SF-01 — ulomak SRS-a za inačicu s poduprtim obratkom
| Polje SRS-a | Primjer zapisa zahtjeva | ISO 13849-1:2023 |
|---|---|---|
| Funkcija i razlog / SF-01, APP-01 | SF-01: zaustavljanje i sprječavanje pogonjenog kretanja stezne naprave tijekom pristupa ležištu. Zadatak TASK-L01: postavljanje obratka od 12 kg; HS-01: prsti u području čeljusti. Povezanost s procjenom rizika: RA-L01. | 5.1; 5.2.1.2; 5.2.1.3 a) |
| Događaj aktiviranja / REQ-01 | Zahtjev za pristup ili gubitak zahtijevanog stanja zatvorenosti/zabravljenosti zaštitne naprave dok je izdano dopuštenje za kretanje stezne naprave. Otvoren pristup održava blokadu kretanja. | 5.2.1.3 b) |
| Zahtijevani učinak / REQ-02 | Zaustaviti kretanje čeljusti i spriječiti sljedeće pogonjeno kretanje tijekom pristupa. Ne dopustiti odbravljenje zaštitne naprave prije postizanja zahtijevanih uvjeta. Obradak ostaje oslonjen na neovisno mehaničko ležište. | 5.2.1.3 c) |
| PLr i osnova / REQ-09 | PLr d — didaktička pretpostavka dodijeljena u izmišljenoj procjeni RA-L01. U projektu vrijednost mora proizlaziti iz vlastite procjene rizika ili odgovarajućeg zahtjeva norme tipa C. To nije PL koji je sustav postigao. | 5.2.1.3 d); 5.3 |
| Vrijeme i pristup / REQ-03 | Do 200 ms — ogledno ograničenje, od događaja na zaštitnoj napravi do prestanka navedenog kretanja, uključujući mehanički sustav. Zaštitna naprava ostaje zabravljena do ispunjenja svih potrebnih sigurnosnih uvjeta; sama vrijednost od 200 ms ne opravdava siguran pristup. | 5.2.1.3 e) |
| Načini rada / REQ-04 | Automatski rad i ručno ulaganje. U ovoj inačici radne stanice ne dopuštamo pogonjeno stezanje pri otvorenoj zaštitnoj napravi. Ako stvarni zadatak to zahtijeva, vraćamo se procjeni i specifikaciji zaštite. | 5.2.1.3 f) |
| Sučelja / REQ-05 | Potvrda zahtijevanog stanja stezne naprave samo je jedan od uvjeta za pristup. Potrebna su i odgovarajuća stanja vretena, osi i dodavača, opisana u ostalim funkcijama. Potvrda primitka signala ne zamjenjuje zahtijevanu reakciju. | 5.2.1.3 g) |
| Kvar / REQ-06 | Otkriveni kvar koji utječe na funkciju blokira novo kretanje i dopuštenje pristupa dok se ne postigne zahtijevano stanje. Zahtijevano stanje održavamo do otklanjanja odgovarajućeg kvara. | 5.2.1.3 h) |
| Energija / REQ-07 | Gubitak i povrat energije ne uzrokuju opasno kretanje ni otpuštanje oslonjenog obratka. Ležište zahtijeva zasebno mehaničko obrazloženje; ne dodjeljujemo mu PLr samo zato što je uključeno u ovaj obrazac. | 5.2.1.3 i) |
| Učestalost i uvjeti okoliša / APP-02, 04 | Primjer: 40 pristupa/h, 16 h/dan, 250 dana/godinu, odnosno 160 000 aktiviranja/godinu. Operacije elemenata bilježimo zasebno. Pretpostavljeni su unutrašnjost hale, 5–40°C, rashladno sredstvo i strugotine; ostali uvjeti moraju se uzeti u obzir. | 5.2.1.2; 5.2.1.3 j) |
| Prioritet / REQ-10 | Zahtjev funkcije ima prednost pred uobičajenim START-om stezne naprave. Međudjelovanje s ostalim funkcijama ne smije dovesti do gubitka držanja obratka ni dopustiti preuranjeni pristup. | 5.2.1.3 k) |
| Norma tipa C / APP-03 | Provjeravamo područje primjene i zahtjeve koji se, među ostalim, odnose na stezanje i pristup. Za ovaj hipotetski alatni stroj razmatramo ISO 16090-1. Točne točke i rezultat njihove primjene moraju se zabilježiti prije zaključivanja SRS-a. | 5.2.1.3 l) |
| Povratak u rad / REQ-08 | Nakon ponovne uspostave zahtijevanih stanja: zasebno, namjerno resetiranje i zasebna naredba za pokretanje, u skladu s prihvaćenim rješenjem. Zatvaranje zaštitne naprave, resetiranje i povrat napajanja sami po sebi ne pokreću steznu napravu. | 5.2.1.3 m) |
| Provjera i verzija | REQ-01…10 povezujemo s odgovarajućim analizama, ispitivanjima VT-01…06, projektom i ocjenjivanom konfiguracijom. Procjena PL-a i prioriteta zahtijeva vlastite dokaze. Rezultati se smatraju nepotvrđenima do odgovarajuće provjere. Promjena obratka, načina rada ili parametara zahtijeva procjenu utjecaja. | 5.4; 10; 12 a) |
Obrazac jedne funkcije dio je SRS-a. Tome se pridružuju ograničenja koja se odnose na stroj, zadatke ljudi, ulazni podaci procjene rizika, ostale funkcije, sučelja i upravljanje dokumentom. Svaka oznaka „nije primjenjivo” zahtijeva obrazloženje. Zapis zadržava i otvorene stavke: PLr koji nedostaje ili uvjet pristupa ne prikrivamo potpisom na ispunjenom obrascu.
Prenesite ovaj zapis u vlastiti projekt
PDF dokument SafetySoftware na engleskom jeziku sadržava opis slučaja, prošireni obrazac SF-01, kriterije ispitivanja te obrasce projekta, funkcije i povezivanja s dokazima koji se mogu ispunjavati. Primjer prikazuje način rada; polja obrasca ostavljaju prostor za stvarne odluke tima.
Preuzmite primjer i obrazac SRS-a (PDF, EN)
Konstruktor i inženjer automatizacije trebaju iste dogovorene stavke. Zato zahtjevi imaju nazive, identifikatore i verziju te poveznice s procjenom rizika. Poslije će im se pridružiti upućivanja na projekt i rezultate provjera.
Može ih se voditi u dokumentu, obrascima ili kontroliranom registru. Norma zahtijeva sadržaj; ne propisuje jedan obvezni predložak tablice. Napomena „nije primjenjivo” također zahtijeva obrazloženje za konkretnu primjenu.
Takav zapis osnova je za projektiranje prema 5.2.1.1, obuhvaća zahtjeve iz 5.2.1.3 i ulazi u tehničku dokumentaciju navedenu u poglavlju 12 a). Omogućuje predaju rada između organizacije koja procjenjuje rizik i projektanta upravljačkog sustava.
Korisnik i integrator dobivaju informacije potrebne za svoje zadatke. Iz toga ne proizlazi automatska obveza predaje cjelokupne interne projektne dokumentacije. Opseg informacija treba uskladiti s obvezama i konkretnom primjenom.
Kada se inženjer automatizacije vrati programu, pronaći će zahtjeve za istu ruku, steznu napravu i sljedeća stanja. Pri promjeni držača bit će jasno i zašto su prihvaćeni. Dogovorene stavke više ne ovise o sjećanju sudionika sastanka.
SRS mora osigurati zaštitu tijekom cijele radnje, čak i kada nestane energija.
Aktiviranje, kretanje, držanje obratka, vrijeme odziva stroja i povratak u rad moraju imati usuglašene zahtjeve. Njihovo bilježenje u tehničkoj dokumentaciji projektantu daje osnovu za provedbu, a validaciji — kriterije provjere.
Sada treba provesti ono što smo zapisali
Znamo kako operater postavlja izradak, koja su gibanja potrebna i što očekujemo nakon gubitka energije. Funkcijama je dodijeljen PLr. Netko već na sastanku može ustvrditi da je sigurnost riješena.
Za sada smo usuglasili što treba učiniti. Stroj to još ne izvršava.
Odabiremo arhitekturu i podsustave te razrađujemo logiku i parametre. Provjeravamo opterećenja, dijagnostiku, uvjete okoliša i međudjelovanje s mehaničkim dijelovima. Ventil mora dovesti sustav u zahtijevano stanje, a funkcija pogona mora odgovarati stvarnom gibanju.
Steznu napravu također treba izraditi i provjeriti. Njezina geometrija mora omogućiti odabrani način stezanja. Ispravno implementiran uvjet u programu ne može zamijeniti element koji je trebao držati izradak bez pridržavanja rukom.
U tom radu prethodno validirani podsustavi štede vrijeme. ISO 13849-1 dopušta njihovu uporabu ako su ispunjeni uvjeti integracije. Zadržavamo podatke i ograničenja primjene, a zatim obrazlažemo povezivanje cijele funkcije.
To je pravi trenutak za provjerene gradivne blokove: poznajemo zahtjev i znamo koja svojstva od njih očekujemo. Možemo utvrditi i što tek treba dokazati nakon njihove ugradnje u stroj.
Pri ocjenjivanju postignutog PL-a provjeravamo odnos prema PLr, pouzdanost, arhitekturu, dijagnostiku i kvarove sa zajedničkim uzrokom. Tome se pridružuju sustavni kvarovi, softver, uvjeti okoliša i ergonomija. Opseg proračuna razmatramo u članku o PL-u prema ISO 13849-1.
Program unatoč tome može dopustiti gibanje u pogrešnom načinu rada. Model pouzdanosti ostat će ispravno opisan, a pogreška će biti u logici omogućavanja gibanja. Upravo taj uvjet treba pronaći i provjeriti.
Jednako tako, isključenje kvara zahtijeva osnovu koja vrijedi pri stvarnoj ugradnji i uporabi. Alat za proračun neće pregledati steznu napravu nakon izmjene provedene u pogonu. Netko još mora unijeti stvarne pretpostavke u njegov model.
Iza izjave mora stajati sav obavljeni posao
Sama SRS nije dovoljna za izjavu o potpunoj sukladnosti s ISO 13849-1. Potrebne su odgovarajuće aktivnosti projektiranja, verifikacije, validacije i dokumentiranja kojima se ispunjavaju svi primjenjivi zahtjevi.
Broj norme brzo se upisuje. Obavljanje posla koji taj unos treba odražavati zahtijeva nešto više od jednog retka izjave.
Izostanak ISO 12100 s popisa normi sam po sebi ne dokazuje da je procjena rizika izostavljena. O njezinoj provedbi svjedoče sadržaj, zaključci i primjena u projektu. S druge strane, zahtjev „molim postići PL d” bez opisa zadatka i potrebne zaštite i dalje ostavlja ulazne podatke nepotpunima.
Nakon izvedbe rješenja vraćamo se procjeni rizika cijelog stroja. Provjeravamo namjeravano smanjenje rizika i je li ono postignuto bez uvođenja novih opasnosti.
Izmijenjena stezna naprava može bolje držati izradak, ali zahtijevati drukčiji način njegova vađenja. Analiziramo i tu sljedeću radnju. Iterativni proces prema ISO 12100 vraća se stvarnom stroju umjesto da završi na ispravljenom crtežu.
SRS pokreće rad koji kasnije treba dokazati.
Odabir, integracija, ocjena PL-a, verifikacija i validacija trebaju dokazati da implementirana funkcija ispunjava zahtjeve u predviđenim uvjetima. Sam dokument to ne može učiniti.
Stroj se zaustavio. Ispitivanje još nije završeno
Ponovno otvaramo štitnik. Ovaj put znamo koja se gibanja moraju zaustaviti, u kojem vremenu i kako se izradak mora držati. Upravljački uređaj javlja predviđeno stanje. Osoba koja provodi provjeru promatra i mehanizam.
Treba potvrditi gibanje, opterećenje, držanje i povratak u rad. Svaki od tih učinaka povezujemo s konkretnim zahtjevom. Sam prikaz na zaslonu još ne opisuje rezultat cijelog ispitivanja.
Taj je rad započeo prije izgradnje stroja. Točka 5.4 zahtijeva pregled SRS-a prije projektiranja: odgovaraju li funkcije procjeni rizika i sadrži li dokument potrebne zahtjeve?
Validacija SRS-a prema 10.2 omogućuje otkrivanje propusta, pogrešaka i odstupanja u odnosu na primjenu, uvjete i razumno predvidivu pogrešnu uporabu. Izostavljeni zadatak mnogo je lakše pronaći dok stezna naprava još postoji samo na crtežu.
Validacija implementacije provjerava ispunjenost SRS-a i ostalih relevantnih zahtjeva. Temelji se na analizama i ispitivanjima provedenima prema planu. Analize mogu započeti usporedno s projektiranjem, a završna ispitivanja fizičkog stroja dovršavaju odgovarajući dio tog rada.
Provjerimo i gibanje koje je operateru potrebno
Na štitniku provjeravamo aktiviranje, odziv, vrijeme i održavanje zahtijevanog stanja. Zatim prelazimo na postavljanje izratka. Ako SRS dopušta gibanje dok je pristup omogućen, ispitujemo ga upravo u tim uvjetima.
Slijede promjena načina rada, završetak radnje, resetiranje i ponovno pokretanje. Operater mora proći cijeli usuglašeni tijek rada. Jedno uspješno otvaranje vrata još ne reproducira ono što će činiti sa sljedećim izradcima.
Na liniji promatramo i drugi stroj. Potvrda da je njegov upravljački uređaj primio signal dio je provjere. Preostaje dokazati zahtijevano stanje povezanog sustava, zajedno s njegovim kašnjenjima i međudjelovanjem uređaja.
Zasebni zapisnici dobavljača neće zaustaviti materijal na sučelju. To ponašanje treba provjeriti u usuglašenom opsegu integracije.
Plan obuhvaća i odgovarajuće analize i ispitivanja ponašanja sustava pri kvarovima, gubitku signala i promjenama napajanja. Njihov opseg proizlazi iz norme i projekta. Ispitivanja zahtijevaju pripremljene i kontrolirane uvjete te zaštitu kompetentnih osoba koje ih provode.
Kod naše stezne naprave tada se ponovno postavlja pitanje držanja izratka nakon prekida uobičajenog rada. Zaustavljanje gibanja i zadržavanje opterećenja moraju biti objedinjeni u istom rezultatu, a ne u dva neovisna opisa.
U zapisniku ostaju uvjet ispitivanja, kriterij, rezultat i konfiguracija stroja. Pri mjerenju vremena navode se i metoda te uvjeti. Sljedeća osoba mora znati koje je opterećenje ispitano i koje je ponašanje ocijenjeno ispravnim.
Potpis ispod rečenice „funkcija radi” zauzima manje prostora. Nažalost, sljedećem projektantu ostavlja znatno više posla.
Program je već ispravljen. Zapisnik još pamti prethodnu verziju
Stručnjak za automatizaciju promijenio je uvjet dopuštanja gibanja, ali plan ispitivanja i dalje provjerava stari uvjet. Obje strane mogu zaključiti dokumentaciju iako opisuju različite konfiguracije. Stoga se zahtjev, projekt i dokazi moraju odnositi na istu ocjenjivanu verziju.
Pratimo promjenu od SRS-a do odgovarajućih rezultata i utvrđujemo utjecaj na ostale funkcije. Izmjena na stezi ne nestaje iz procjene samo zato što je već implementirana u programu.
Norma preporučuje neovisnost osoba koje provode validaciju od projektiranja SRP/CS-a. Netko tko nije sudjelovao u projektu lakše će postaviti pitanje o pretpostavci koju je autor prestao primjećivati. Potrebne su kompetencije, odgovarajući proces i dokumentirani rezultati usklađeni s opsegom procjene.
To ne znači da postoji opća obveza vanjskog certificiranja svake funkcije. Što je dokazano, određuju obavljeni rad i njegov opseg.
Nekoliko mjeseci poslije stiže veći obradak
Veći obradak stane na stol. Stezna naprava također se može zatvoriti. U pogonu se zato čuje poznata rečenica: „pa stroj to može napraviti”. Prije nego što to provjerimo pokretanjem, vraćamo se na ograničenja stroja.
Točka 5.3 norme ISO 12100 obuhvaća ograničenja uporabe, prostora i vremena te druga ograničenja. Za našu radnu stanicu provjeravamo predviđene obratke i alate, opterećenja, način stezanja te prostor potreban rukovatelju. Same dimenzije stola ne opisuju dopuštenu primjenu.
Ako je novi zadatak unutar ocijenjenog opsega, može predstavljati predviđenu promjenu postave. Tada potvrđujemo da su za tu konfiguraciju i dalje ispunjeni prihvaćeni uvjeti zaštite. Veći obradak ne mora značiti preinaku stroja.
Pretpostavimo, međutim, da rukovatelj sada mora prići s druge strane, koja nije vidljiva s mjesta za resetiranje. Ili da novi alat produljuje vrijeme zaustavljanja iznad vrijednosti prihvaćene pri projektiranju zaštite. Promijenilo se nešto na čemu se temeljila njezina učinkovitost.
U upravljačkom ormaru nije zamijenjen nijedan modul. Popis komponenti stoga djeluje umirujuće. Međutim, na njemu nije zabilježeno s koje strane rukovatelj umeće ruku.
Vraćamo se na ograničenja i procjenu rizika, a zatim na zahtjeve zapisane u SRS-u. Utvrđujemo utjecaj promjene na projekt i dosadašnje rezultate. Novi zadatak dopuštamo nakon uvođenja potrebne zaštite te provedbe zahtijevanih provjera i validacije.
Samo dodavanje većeg obratka u dokumentaciju ne opravdava proširenje primjene.
Isto vrijedi za uvjete održavanja zaštite. Ako ona ovisi o kontroli, podešavanju, zamjeni elementa ili određenom vremenu uporabe, ta se uputa mora dostaviti osobama koje obavljaju te radnje. Vremenska ograničenja ne prestaju puštanjem u pogon.
Za servis SRS povezan s procjenom rizika i projektnom dokumentacijom omogućuje rekonstrukciju tih odluka. Bez zapisa preostaje telefonski poziv osobi koja je prije nekoliko godina napisala program i nada da se sjeća za koji je posao prihvaćen određeni uvjet.
Preinaka potrebna za novu primjenu može se također pokazati kao bitna preinaka. Ni sam veći obradak ni prekoračenje dosadašnjih ograničenja još ne znače da je riječ o takvoj preinaci. Odlučujući su pravni kriteriji koji se odnose na provedenu promjenu.
Uredba (EU) 2023/1230 utvrđuje ih u čl. 3. točki 16., a obveze subjekta koji provodi bitnu preinaku u čl. 18. Te se odredbe primjenjuju od 20. siječnja 2027. Ažuriranje SRS-a samo je dio posla koji takva preinaka može pokrenuti.
Pri primopredaji provjeravamo ono što smo obećali u SRS-u.
Provjeravamo gibanja, energije, pristup i sučelja kojima se čovjek koristi. Promjena zadatka ili uvjeta zahtijeva procjenu jesu li dosadašnja zaštita i njezino obrazloženje i dalje odgovarajući.
Prije nego što naručiš sljedeći komplet
Vratimo se rukovatelju s obratkom. Prolazak kroz jednu radnu operaciju otkrio je nedostatak kojeg nije bilo ni u katalogu uređaja ni u izvješću o PL-u. Trebalo je uskladiti alatnu opremu, pristup, gibanja i ponašanje nakon gubitka energije.
Iz tih je odluka nastao projektni zadatak. Sada se može odabrati upravljački sustav i provjeriti ostvaruje li potrebnu zaštitu. Certifikati i proračuni sada imaju jasnu referentnu osnovu.
Na sljedećem stroju prođi taj postupak s osobom koja poznaje rad radne stanice. Pronađi zadatak i njegove opasnosti u procjeni rizika, zahtjeve u SRS-u, a zatim odgovore u projektu i rezultatima provjera. Tada se vidi gdje je prekinut lanac obrazloženja.
A kada se uz dovršeni upravljački ormar postavi pitanje je li sigurnost već riješena, pokaži kako rukovatelj treba stegnuti obradak i što ga pritom štiti. To obično vrlo učinkovito skraćuje raspravu usmjerenu samo na komponente.
Izvori i opseg navedenih primjera
Osnova su navedena izdanja i točke normi. Primjeri objašnjavaju način formuliranja zahtjeva; svaki stroj koji se projektira zahtijeva procjenu odgovarajućeg opsega primjene.
1. ISO 13849-1:2023, Sigurnost strojeva — Sigurnosni dijelovi sustava upravljanja — 1. dio: Opća načela za projektiranje: 4.1–4.6, 5.1–5.4, uključujući 5.2.1.3 i 5.2.2–5.2.3, poglavlja 6–10 i 12–13.
2. ISO 12100:2010, Sigurnost strojeva — Opća načela za projektiranje — Procjena rizika i smanjivanje rizika: poglavlja 4–6, osobito 5.3–5.4.
3. ISO 16090-1:2022, Sigurnost alatnih strojeva — Obradni centri, glodalice, transfer-strojevi — 1. dio: Sigurnosni zahtjevi: 5.2.5.5, stezanje obratka.
4. EN 16500:2014, Strojevi za zbijanje otpadnih materijala ili reciklabilnih frakcija — Vertikalne balirke — Sigurnosni zahtjevi: 5.1.4 i 5.2.2. Opseg: određene zatvorene vertikalne balirke s ručnim vezivanjem. Navedeni zahtjevi tog izdanja upućuju na EN ISO 13849-1:2008.
5. ISO 11161:2007 s izmjenom 1:2010, Sigurnost strojeva — Integrirani proizvodni sustavi — Osnovni zahtjevi: 7.1–7.2, 8.1.4 i 8.8–8.10. Primjer se odnosi na zadatke, sučelja i opseg zaštite u integriranom proizvodnom sustavu.
6. ISO 13855:2024, Sigurnost strojeva — Pozicioniranje zaštitnih naprava s obzirom na približavanje ljudskog tijela: prilozi B i D, podaci i uvjeti za ocjenu zaustavljanja.
7. Uredba (EU) 2023/1230 Europskog parlamenta i Vijeća o strojevima: čl. 3. točka 16. — definicija bitne preinake; čl. 18. — obveze subjekta koji provodi bitnu preinaku; čl. 54. — rokovi primjene odredbi.