Operatorius atidaro apdirbimo centro apsaugą. Įdeda ruošinį į tvirtinimo įtaisą ir prilaiko ranka, kad nustatytų jo padėtį prieš suspaudimą. Bando įjungti spaustuvą. Mašina atsisako: atidarytas apsaugas blokuoja judesį.
Būtent taip ji ir suprojektuota. Tik gamybą vis tiek reikia kažkaip pradėti.
Tarkime, šią darbo vietą apžiūrime per priėmimą. Spintoje sumontuoti patikrinti komponentai, ant stalo guli apskaičiuoto saugos charakteristikų lygio (PL) ataskaita. Projektuotojas turi schemą, jutiklio duomenis ir gamintojo biblioteką. Operatorius rankoje laiko ruošinį. Jo užduotis nebuvo suderinta taip pat tiksliai.
Sistema teisingai vykdo jai priskirtą funkciją. Tačiau prieš pasirenkant tą funkciją niekas nepaklausė, kaip žmogus turės įtvirtinti ruošinį. Šią spragą turi uždaryti saugos reikalavimų specifikacija (SRS), kol neaprašyta prielaida dar neužsakyta, nesumontuota ir neužprogramuota.
ISO 13849-1:2023 reikalauja ISO 12100 rizikos vertinimo rezultatų. Iš jų nustatome saugos funkcijas, būtiną elgseną ir reikiamą saugos charakteristikų lygį (PLr). Visa tai įrašome į SRS, kuri tampa techninės dokumentacijos dalimi ir tolesnio projektavimo pagrindu.
Vėliau seks parinkimas, skaičiavimai, verifikavimas ir validavimas. Tačiau prieš pradedant verta išsiaiškinti, kur spaudimo metu bus operatoriaus ranka. Valdiklio kataloge šio atsakymo nerasime.
Kaip saugiai įtvirtinti ruošinį, jei sistema jau baigta?
Grįžkime keliomis savaitėmis atgal. Projektas spartinamas, nes kažkas pasiūlo patikrintą ankstesnės mašinos komplektą: apsaugo jutiklį, valdiklį ir tinkamą pavarą. Duomenys prieinami, biblioteka paruošta, tiekėjas žino terminą.
Klausimas, kaip rankomis nustatyti ruošinį, paliekamas paleidimui. Juk tada viskas bus matyti.
Ir iš tiesų dabar problemą mato visi. Operatoriui reikia judesio esant atidarytam apsaugui, o sistema privalo tą judesį sustabdyti. Pasiūloma programoje įrašyti išimtį. Nupirkti įrenginiai pradeda diktuoti apsaugos reikalavimus, nors turėtų tik juos įgyvendinti.
Sustokime prie tvirtinimo įtaiso. Kodėl operatorius turi prilaikyti ruošinį? Gal įranga galėtų nustatyti jo padėtį anksčiau? Kuris judesys būtinas, o kuris išnyktų pakeitus tvirtinimo būdą?
Nuo šių atsakymų priklauso visa apsaugos koncepcija. Galbūt reikia keisti tvirtinimo įtaisą. Galbūt judesys esant prieigai išliks būtinas — tuomet reikia apibrėžti jo leidimo, ribojimo ir sustabdymo sąlygas. Vien programinė išimtis nepadaro šios operacijos saugios.
Tas pats valdiklis, kita užduotis
Ankstesnėje mašinoje pakrovimas galėjo vykti kitaip. Tarkime, ten įranga išlaikydavo padėtą ruošinį, o operatorius uždarydavo duris dar prieš suspaudimą. Čia jo ranka viduje lieka ilgiau.
Valdiklio numeris sutampa. Naudojimo sąlygos — nebūtinai. Prieš perimdami seną projektą tikriname prieigą, veiksmų seką, būtinus judesius ir apkrovos elgseną. Atsakymas „ankstesnėje mašinoje veikė“ vis dar apibūdina ankstesnę mašiną.
Tokios išvados gali pakeisti brėžinius, įrangos parinkimą ir programą. Jas gerokai sunkiau priimti, kai spinta jau pagaminta, o grafike likusi tik eilutė „priėmimas“. Tada operatoriaus ranka trukdo ne tik spaustuvui, bet ir užbaigti projektą.
Pakartotas grandinės skaičiavimas ginčo prie spaustuvo neišspręs. Pasiektas PL taikomas konkrečiai įgyvendintai funkcijai ir jos vertinimo sąlygoms. Jei tikrinome sustabdymą atidarius apsaugą, rezultatas savaime nepridės reikalavimų rankiniam tvirtinimui.
Galima turėti du kanalus ir nė vieno reikalavimo operacijai, kurią operatorius tuo metu iš tikrųjų atlieka.
Sertifikuoti įrenginiai ir anksčiau validuoti posistemiai naudingi. ISO 13849-1 leidžia juos naudoti, jei įvykdomos integravimo sąlygos. Vis dėlto turime pagrįsti visos funkcijos savybes konkrečioje mašinoje — su jos tvirtinimo įtaisu, apkrova ir prieiga.
Valdiklio gamintojas nežino, kaip nustatome ruošinį. Jo sertifikatas neturėjo progos to įvertinti.
Automatikos inžinieriui tai svarbi atsakomybės riba. Jis gali teisingai sujungti įrenginius, parašyti logiką ir pagrįsti PL, bet vis tiek gauti nepilną užduotį. Rizikos vertinimo rezultatai reikalingi prieš prielaidas įtvirtinant programoje.
Jei jų nėra, grįžtame į projektavimo komandą. Nusprendžiame, kaip bus apsaugota konkreti operacija: kas atsako už tvirtinimo įtaisą, kas apibrėžia būtinus judesius, kas nustato prieigos sąlygas. Programuotoją turi pasiekti suderintas reikalavimas.
Taigi atidėkime katalogą ir kartu su operatoriumi pereikime visą operaciją. Ypač jos pradžią, vykstančią prieš uždarant apsaugą. Tik tada žinosime, ko reikia iš su sauga susijusių valdymo sistemos dalių (SRP/CS). Du kanalai nepataisys užduoties, kurios niekas neatpažino.
Operatorius projekte atsiranda dar prieš uždarant apsaugą
Operatorius atneša ruošinį, padeda jį, pataiso padėtį ir įtvirtina. Tik tada uždaro apsaugą ir pradeda apdirbimą. Ciklo pabaigoje jis vėl atidaro duris ir išima gaminį.
Jei darbo aprašymas prasidėjo nuo mygtuko START, iš jo iškrito operacija, be kurios to mygtuko apskritai nėra prasmės spausti.
Dar yra neteisingai paduotas ruošinys, įrankio keitimas, valymas ir paleidimas po pertraukos. Kiekvienos intervencijos metu žmogus gali stovėti kitoje vietoje, arčiau kitų judesių ir energijos šaltinių.
Įrašas „naudoti pagal instrukciją“ projektuotojui šios veiklos neparodo. Jis taip pat nepasako, ką tuo metu galima įjungti ir kas privalo likti nejudru.
ISO 12100 reikalauja pradėti nuo mašinos ir jos naudojimo ribų nustatymo. Apibrėžiame naudotojus, režimus, medžiagas ir intervencijas. Įvertiname visus mašinos gyvavimo etapus bei pagrįstai numatomą netinkamą naudojimą.
Tik tuomet identifikuojame pavojus ir įvertiname riziką. Toliau nustatome, ar riziką reikia mažinti. Taip užduotis „pašalinti strigtį“ nustoja būti viena patogi eilutė. Paaiškėja, kad žmogus prieina iš kitos pusės ir turi kontroliuojamai pajudinti mechanizmą.
Pokalbis prie mašinos tai atskleidžia greitai. Jei apsauga neleidžia atlikti būtinos užduoties, ji gali skatinti apsaugos priemones apeiti. Sprendimą reikia pataisyti anksčiau, nei apėjimas ceche tampa įprastu darbo būdu.
Gal geriausia pakeisti tvirtinimo įtaisą
Pirmasis sprendimas dėl mūsų spaustuvo nebūtinai turi būti susijęs su valdikliu. Įranga, nustatanti ruošinio padėtį be rankos suspaudimo zonoje, pakeičia žmogaus sąlyčio su pavojumi sąlygas.
Būtent nuo savaime saugių konstrukcinių sprendimų ISO 12100 pradeda rizikos mažinimą. Toliau taikomos techninės apsaugos priemonės — apsaugai arba apsauginiai įtaisai — ir papildomos apsaugos priemonės. Galiausiai pateikiama naudojimo informacija.
Pasirinkę koncepciją nustatome valdymo užduotis. Valdymas turi neleisti konkrečių judesių esant prieigai, leisti būtiną nustatymą ir užtikrinti ruošinio išlaikymą dingus slėgiui. Iš šių sprendimų išvedame saugos funkcijas ir jų ribas.
Operatoriaus užduotys atskleidžia svarbią problemos dalį, tačiau rizikos vertinimas apima visą mašiną. Lieka ruošinio išmetimo, triukšmo ar konstrukcijos gedimo pavojai — net jei žmogus tuo metu neatlieka rankinės intervencijos.
Visą sprendimų eigą parodo rizikos vertinimo pagal ISO 12100 pavyzdys. Renkantis apsaugą praverčia ir techninių apsaugos priemonių aptarimas.
ISO 13849-1 laukia šio darbo rezultatų
ISO 13849-1:2023 4.5 punktas reikalauja rizikos vertinimo rezultatų, informacijos apie būtinas funkcijas, jų indėlį mažinant riziką ir PLr. 5.1 punkte tiesiogiai remiamasi išsamia ISO 12100 rizikos vertinimo informacija.
Tai projekto įvesties duomenys. Pradėjus nuo elektros schemos jų negausime, nors pirmą dokumentacijos lapą nubraižysime greičiau.
SRS aprašome funkcijas ir funkcinius reikalavimus, nustatome PLr, o tada prieš projektavimą peržiūrime visumos išsamumą. Tokią seką nustato 5.1–5.4 punktai. PLr turi būti jau užbaigtoje SRS.
Ankstesnis įrašas be PLr lieka darbinis. Pastaba „nustatyti paleidimo metu“ tik nurodo kito darbo terminą. Ji neuždaro saugos reikalavimo.
Konstruktorius išmano tvirtinimo įtaisą, technologas — ruošinio nustatymą, naudotojas — intervencijas, automatikos inžinierius — valdymo galimybes. SRS lieka jų bendras sprendimas. Tai tinkama akimirka pastebėti, kad planuojama funkcija mašiną sustabdys, bet neleis jos naudoti.
Praleidę ISO 12100, darbą pagal ISO 13849-1 pradedame neturėdami būtinų atsakymų. Rizikos vertinimas nustato reikalingą apsaugą, o SRS jos reikalavimus valdymui, įskaitant PLr, paverčia projektavimo pagrindu.
Žmogui būtinas judesys neišnyksta pavadinus jį pavojingu
Grįžkime prie tvirtinimo projekto. Kažkas primena, kad sustabdymas atidarius apsaugą yra patikrinta funkcija. Taip. Tačiau dar reikia nustatyti ruošinį, nuo kurio prasidės gamyba.
Konkrečioms mašinoms skirti standartai padeda bendrą žodį „apsauga“ išskaidyti į operacijas, judesius ir sąlygas. Tuomet aiškiai matyti, kodėl viena teisinga valdymo reakcija dar neaprašo viso darbo apsaugos.
Spaustuvas turi įtvirtinti ruošinį dar prieš apdirbimą
Apdirbimo centre automatinį darbą atskiriame nuo rankinio nustatymo. Abiem atvejais tikriname būtinus judesius, prieigą prie jų poveikio ir apsaugą. Jei įrangai reikia judesio esant atidarytam apsaugui, projektas turi užtikrinti, kad ši operacija būtų atliekama saugiai.
Pašalinus blokavimą pasikeistų programa. Ranka ir spaustuvo žiaunos liktų toje pačioje vietoje.
ISO 16090-1 į jo taikymo sritį patenkančioms staklėms nagrinėja ruošinio tvirtinimą, įtvirtinimo stebėjimą ir darbo pradžios sąlygas. Klausimai nesibaigia ties durų padėtimi.
Ar ruošinys išlaikomas? Kokius judesius galima leisti? Kas įvyks praradus energiją? Atsakymai gali pareikalauti keisti tvirtinimo įtaisą, valdymo būdą arba visą tvirtinimo seką.
Kai C tipo standartas pateikia reikalavimą ar PLr, kartu išsaugome jo taikymo aprašą ir sąlygas. Raidę į lentelę perkelti lengva. Gerokai sunkiau pastebėti, kad ji paimta iš eilutės, skirtos kitai prieigai ar mašinos būsenai.
Presas baigė presuoti. Dabar reikia išimti ryšulį
Persikelkime prie vertikaliojo atliekų presavimo preso. Projektuotojas įvertino plokštės judėjimą presavimo metu. Durys uždarytos, prieiga stebima, ciklas baigtas.
Tačiau operatorius dar turi surišti ir pašalinti ryšulį. Jis atidaro duris, pakeičia padėtį ir naudoja išėmimui būtinus judesius. Ciklo apraše mašina jau baigė darbą. Prie mašinos žmogus savo darbą dar tik baigia.
EN 16500:2014 šiam etapui nustato atskirus reikalavimus. Kalbama apie konkrečius uždaruosius vertikaliuosius presus su rankiniu rišimu, o ne apie bet kokią atliekų presavimo mašiną.
5.1.4 punkte nagrinėjamas ryšulio išstūmimas, valdymas už jo virtimo zonos ribų ir matomumas. Kai per atidarytas duris galima pasiekti pavojingą plokštės judėjimą aukštyn, numatytas dviejų rankų valdymas. 5.2.2 punktas šiai funkcijai priskiria PLr d.
SRS kartu įrašome operaciją, judesį ir apsaugos sąlygą. Taip pat tikriname išstūmimo mechanizmo grįžtamąjį judesį. Vien žodis „presavimas“ neapima visų situacijų, atsirandančių išimant ryšulį.
Nurodytas EN 16500 leidimas remiasi EN ISO 13849-1:2008. Šį leidimų ryšį būtina įvertinti parenkant standartus. Aprašytam atvejui skirtas PLr d dėl to netampa bendru viso preso įvertinimu.
Sustabdytoje zonoje medžiaga vis dar juda
Dabar operatorius šalina strigtį tarp dviejų mašinų. Jo zonoje pavaros sustabdytos. Gretimas įrenginys per technologinę angą toliau tiekia medžiagą. Vietinis valdiklis savo užduotį atliko.
Medžiaga nežino tiekimo ribų.
ISO 11161:2007 su A1:2010 nukreipia dėmesį į integruotos gamybos sistemos užduočių zonas ir sąsajas. 8.1.4 punktas skirtas apsaugai medžiagai judant tarp zonų.
8.8.1 punkte specifikacija apima, be kita ko, režimus, žmonių sąveiką, sistemos elgseną, sąsajas ir reakcijas į gedimus. Dvi atskiros skaičiavimo ataskaitos integratoriui palieka būtent šią bendrą užduoties dalį.
Reikia suderinti sustabdymo aprėptį arba kitą tinkamą sąsajos apsaugą, prieigą ir gretimų įrenginių elgseną. Taip pat tada, kai dingsta būtinas signalas. Strigtį šalinančiam žmogui apsauga reikalinga per visą intervenciją.
Frazė „sąsaja priklauso integratoriui“ gerai nurodo darbo adresatą. Tačiau nė viena sujungta mašina šio darbo savaime neatlieka. Apsaugos aprėptį lemia ir medžiagos srauto perduodami pavojai.
Už automatinio ciklo ribų žmogus vis dar turi darbo. Tvirtinimas, ryšulio išėmimas ir strigties šalinimas turi savus judesius, prieigas bei energijas. SRS turi išlaikyti apsaugą per visą būtiną operaciją.
Spaustuvas sustojo. Kas turi nutikti ruošiniui?
„Atidarius apsaugą mašina turi sustoti.“ Automatikos inžinierius rodo nejudantį spaustuvą. Konstruktorius žiūri į ruošinį, kurio operatorius vis dar nepaleido iš rankos.
Abu mato tą pačią mašiną. Žodis „sustoti“ trumpam leido nesusitarti, kas tiksliai turi įvykti.
Specifikacijoje įrašome funkcijos pavadinimą, jos ryšį su pavojumi, suveikimo įvykį ir išėjimų inicijuojamą reakciją. Nurodome konkrečius judesius bei apsaugos zoną. Tuomet galima apibrėžti jų sustabdymą ir būseną po sustabdymo.
Rankiniam nustatymui esant prieigai skiriami atskiri reikalavimai, atitinkantys pasirinktą apsaugos koncepciją. Atskirai nurodome, kad automatiniu režimu atidarytas apsaugas turi neleisti pradėti konkrečių pavojingų judesių.
Sustabdymas ir netikėto paleidimo prevencija gali naudoti bendrus posistemius. Tačiau kiekvienai funkcijai reikia aiškaus aprašo ir patikrinimo. Operatorius nepraranda apsaugos poreikio vien todėl, kad sistema gavo kitą komandą.
Vėl siūloma išjungti viską
Schemoje pasiūlymas atrodo įtikinamai. Išjungiame išėjimus, energija dingsta, klausimas tarsi uždarytas. Tada konstruktorius priduria: praradus slėgį spaustuvas gali paleisti ruošinį.
Štai ir baigėme kalbėti vien apie judesio sustabdymą. Reikia nuspręsti, kaip bus išlaikoma apkrova ir kiek laiko privalo išlikti reikiama būsena. Išjungimo komanda neatsako, kas po jos įvykdymo laikys ruošinį.
SRS aprašo rizikos vertinimu nustatytą fizinę būseną: sustabdytus judesius ir būtiną ruošinio išlaikymą. Jei yra gravitacijos veikiama vertikalioji ašis, reikia apsaugos nuo kritimo. Tik projektas turi parodyti, kaip šie reikalavimai bus įgyvendinti.
Komanda nagrinėja energijos dingimą, neleistinus svyravimus ir energijos atkūrimą. Kiekvienai situacijai nustatoma sistemos elgsena. Taip slėgio ar įtampos sugrįžimas nelieka neaprašyta sekos dalimi.
Atskirai vertinamas gedimo aptikimas: reakcija, vedanti į saugią būseną, ir būtinas šios būsenos išlaikymas iki remonto. Kai vienu metu aktyvios kelios funkcijos, nustatomi prioritetai ir konfliktai. Sustabdymas negali be vertinimo panaikinti apkrovai būtinos apsaugos.
Jutiklis jau sureagavo. Mechanikai dar reikia laiko
Žmogus prie apsaugo nelauks tiek, kiek patogu mechanizmui. Jis siekia konkrečios vietos. Todėl komanda grįžta prie jo padėties, prieigos galimybės ir laiko, reikalingo nustatytai būsenai pasiekti.
Automatikos inžinierius parodo jutiklio reakcijos laiką. Tačiau po jo dar veikia logika, ryšys, vykdikliai ir mechanika. SRS reikia reikalavimo dėl viso mašinos suveikimo laiko, įskaitant judesio stabdymą.
Apsauginius įtaisus išdėstant pagal ISO 13855 reikia tinkamų stabdymo duomenų ir jų vertinimo sąlygų. Apkrova, įrankis, temperatūra bei dilimas gali pakeisti rezultatą. Katalogo parametras neatstoja visos mašinos elgsenos matavimo.
Jei duomenų nėra, paliekamas atviras klausimas: kas juos pateiks ir kurie sprendimai laukia rezultato. Darbinę vertę vėliau būtina patvirtinti arba keisti projektą.
Kitaip rangovas pastatys apsaugą aplink skaičių, kurį automatikos inžinierius laikė prielaida. Per priėmimą abu sutartinai patvirtins, kad laikas buvo aptartas.
Operatorius pakeičia režimą, tada uždaro duris
Ruošinys vis dar laukia įtvirtinimo. Jei koncepcija leidžia judesį esant prieigai, SRS nustato to judesio režimą ir sąlygas. Pasirinktas režimas turi būti vienareikšmis, o perėjimas tarp režimų — išsaugoti būtiną apsaugą.
Vien režimo pasirinkimas judesio nepradeda. Užrašas „techninė priežiūra“ ekrane taip pat nieko neapsaugo prie spaustuvo. Tik aiškiai nustatyta elgsena suteikia programuotojui įgyvendinamą reikalavimą.
Ta pačia proga nagrinėjame tvirtinimo įtaiso valymą ir remontą. Daliai darbų mašiną reikia atskirti nuo visų energijos šaltinių ir atjungimo įtaisus apsaugoti atjungtoje padėtyje. Kitiems darbams būtinas tinkamai apsaugotas judesys. Šių operacijų rizikos vertinimo rezultatai turi atsispindėti reikalavimuose.
Ruošinio nustatymo sprendimo automatiškai neperkeliame kiekvienam remontui. Žmogus gali stovėti kitoje vietoje ir pasiekti kitus pavojus. Pakeistas operacijos pavadinimas instrukcijoje nepakeičia jo prieigos prie mechanizmo.
Po tvirtinimo operatorius uždaro apsaugą. Jutiklis patvirtina durų padėtį, tačiau savaime neatsako, ar kas nors liko zonoje ir ar veikia kitos apsaugos priemonės. Kai dirba du žmonės, šie klausimai tampa ypač svarbūs.
SRS grįžimą į darbą veda per nustatytas atkūrimo ir pakartotinio paleidimo sąlygas. Jei rizikos vertinimas rodo rankinio atkūrimo poreikį, jo įtaisas įrengiamas už pavojingos zonos ribų, užtikrinant reikiamą matomumą ir neleidžiant jo aktyvinti iš zonos.
Atkūrimas yra sąmoningas veiksmas, atskiras nuo paleidimo. Priimant signalą reikia stebėti jo būsenos pasikeitimą. Pats atkūrimas neturi sukelti pavojaus, o saugos funkcijos ir techninės apsaugos priemonės jau turi veikti.
Jei dalis zonos nematoma, reikalingas tinkamas sprendimas, pavyzdžiui, atkūrimo seka arba stebėjimas. Standartas tam tikromis pagrįstomis sąlygomis leidžia ir automatinį atkūrimą, be kita ko, kai nuolatinis žmogaus aptikimas neleidžia susidaryti pavojingai situacijai.
Dokumente lieka konkrečiai mašinai priimtas sprendimas. Jei atkūrimas yra saugos funkcija, jam taip pat nustatomas PLr. Negalime manyti, kad kiekvienas vienodai pažymėtas mygtukas atlieka tokią pačią funkciją.
Jei šalia veikia tiektuvas, jo tiekėjas turi žinoti reikalaujamą būseną prieigos prie tvirtinimo įtaiso metu ir reakciją dingus signalams. Integratorius suderina sąsajas su kitomis funkcijomis. „STOP išsiųstas“ aprašo siuntėją. SRS dar reikia nustatyti, kaip ir kada sureaguos gavėjas.
Vienas ruošinys dar neaprašo visų naudojimo sąlygų
Operatorius tvirtinimą parodė vieną kartą, bet per pamainą jį kartos. Įrašome funkcijos iškvietimo ir jos elementų veikimo dažnį. Prieiga su kiekvienu ruošiniu kelia kitokius eksploatacinius reikalavimus nei reta intervencija.
Prisideda aplinka, valymas ir priežiūra, kurių metu sprendimas turi išsaugoti savybes. Įrenginių duomenis siejame su tikru darbo intensyvumu ir naudojimo sąlygomis. Net jei toks pats komponentas jau veikia kitoje darbo vietoje.
Prieš užbaigiant SRS kiekvienai funkcijai priskiriamas PLr ir jo pagrindas: rizikos vertinimas arba tinkamas C tipo standarto reikalavimas su visomis taikymo sąlygomis. Mūsų tvirtinimo įtaisui svarbus būtent šiam naudojimui taikomas reikalavimas.
Pasiektas PL vėliau parodys realizacijos savybes. Dabar komanda nustato, ko iš jos reikalauja. Panašus įrašas dviejuose lentelės stulpeliuose neturi užmaskuoti šio skirtumo.
Užrašykime taip, kad kitam automatikos inžinieriui nereikėtų spėlioti
Tarkime, po analizės komanda pasirinko mechaninį ruošinį laikantį lizdą. Operatorius gali padėti ruošinį ir atitraukti rankas prieš uždarydamas apsaugą bei įjungdamas spaustuvą. Tai vienas galimas darbo vietos variantas. Jei tikroji užduotis vis tiek reikalauja judesio esant atvirai prieigai, jai būtina tinkama apsauga ir atskiri reikalavimai.
Dabar sprendimą įrašykime į vienos funkcijos kortelę. Toliau pateikti PLr d, 200 ms ir kiti skaičiai yra išgalvoti mokomojo pavyzdžio duomenys, o ne parametrai, kuriuos galima nukopijuoti į mašiną. Savo projekte kiekvieną vertę reikia pagrįsti ir taikyti tinkamus C tipo standarto reikalavimus.
| SRS laukas | Reikalavimo pavyzdys | ISO 13849-1:2023 |
|---|---|---|
| Funkcija ir priežastis / SF-01, APP-01 | SF-01: sustabdyti ir neleisti pavaros sukeliamos spaustuvo eigos, kai pasiekiamas lizdas. Užduotis TASK-L01: 12 kg ruošinio padėjimas; HS-01: pirštai žiaunų zonoje. Ryšys su rizikos vertinimu: RA-L01. | 5.1; 5.2.1.2; 5.2.1.3 a) |
| Suveikimo įvykis / REQ-01 | Prieigos prašymas arba būtinos uždaryto ir užrakinto apsaugo būsenos praradimas, kai leidžiamas spaustuvo judesys. Atvira prieiga išlaiko judesio blokavimą. | 5.2.1.3 b) |
| Reikalaujamas poveikis / REQ-02 | Sustabdyti žiaunų judesį ir neleisti kito pavaros sukeliamo judesio esant prieigai. Neleisti atrakinti apsaugo, kol neįvykdytos visos būtinos saugos sąlygos. Ruošinį laiko nepriklausomas mechaninis lizdas. | 5.2.1.3 c) |
| PLr ir pagrindas / REQ-09 | PLr d — mokomoji prielaida, priskirta išgalvotame RA-L01. Tikrame projekte vertė turi būti nustatyta rizikos vertinimu arba tinkamu C tipo standarto reikalavimu. Tai nėra sistemos pasiektas PL. | 5.2.1.3 d); 5.3 |
| Laikas ir prieiga / REQ-03 | Iki 200 ms — pavyzdinė riba nuo įvykio ties apsaugu iki nurodyto judesio pabaigos, įskaitant mechaniką. Apsaugas lieka užrakintas, kol įvykdomos visos būtinos sąlygos. Vien 200 ms skaičius saugios prieigos nepagrindžia. | 5.2.1.3 e) |
| Darbo režimai / REQ-04 | Automatinis darbas ir rankinis pakrovimas. Šiame variante pavaros sukeltas suspaudimas esant atidarytam apsaugui neleidžiamas. Jei tikrajai užduočiai jo reikia, grįžtame prie rizikos vertinimo ir apsaugos specifikavimo. | 5.2.1.3 f) |
| Sąsajos / REQ-05 | Reikiamos spaustuvo būsenos patvirtinimas yra tik viena iš prieigos sąlygų. Taip pat būtinos atitinkamos suklio, ašių ir tiektuvo būsenos, aprašytos kitose funkcijose. Signalo gavimo patvirtinimas neatstoja reikalaujamos reakcijos. | 5.2.1.3 g) |
| Gedimas / REQ-06 | Aptiktas funkcijai svarbus gedimas blokuoja naują judesį ir prieigos leidimą, kol pasiekiama reikalaujama būsena. Ji išlaikoma iki atitinkamo gedimo pašalinimo. | 5.2.1.3 h) |
| Energija / REQ-07 | Energijos dingimas ir atkūrimas nesukelia pavojingo judesio ir nepaleidžia atremto ruošinio. Mechaninį lizdą reikia pagrįsti atskirai; jam nesuteikiamas PLr vien todėl, kad jis paminėtas šioje kortelėje. | 5.2.1.3 i) |
| Dažnis ir aplinka / APP-02, APP-04 | Pavyzdys: 40 prieigų per valandą, 16 valandų per dieną, 250 dienų per metus — 160 000 funkcijos iškvietimų per metus. Elementų operacijas registruojame atskirai. Prielaidos: vidaus cechas, 5–40 °C, aušinimo skystis ir drožlės. | 5.2.1.2; 5.2.1.3 j) |
| Prioritetas / REQ-10 | Funkcijos prašymas turi pirmenybę prieš įprastą spaustuvo START. Sąveika su kitomis funkcijomis negali panaikinti ruošinio išlaikymo ar leisti per ankstyvos prieigos. | 5.2.1.3 k) |
| C tipo standartas / APP-03 | Tikriname taikymo sritį ir reikalavimus, susijusius su tvirtinimu bei prieiga. Šioms hipotetinėms staklėms nagrinėjamas ISO 16090-1. Konkretūs punktai ir jų taikymo rezultatas turi būti įrašyti prieš užbaigiant SRS. | 5.2.1.3 l) |
| Grįžimas į darbą / REQ-08 | Atkūrus reikalaujamas būsenas atliekamas atskiras sąmoningas atkūrimas ir duodama atskira paleidimo komanda. Apsaugo uždarymas, atkūrimas ar energijos sugrįžimas savaime spaustuvo nepaleidžia. | 5.2.1.3 m) |
| Patikrinimas ir versija | REQ-01…10 susiejame su analizėmis, bandymais VT-01…06, projektu ir vertinama konfigūracija. PL bei prioritetų vertinimui reikia atskirų įrodymų. Pakeitus ruošinį, režimą ar parametrus vertinamas poveikis. | 5.4; 10; 12 a) |
Vienos funkcijos kortelė yra tik SRS dalis. Dar reikia mašinos ribų, žmonių užduočių, rizikos vertinimo įvesties duomenų, kitų funkcijų, sąsajų ir dokumento kontrolės. Kiekvienas įrašas „netaikoma“ turi būti pagrįstas.
SafetySoftware PDF anglų kalba pateikia išplėstą SF-01 kortelę, bandymų kriterijus ir pildomas projekto, funkcijų bei sąsajų su įrodymais formas. Pavyzdys rodo darbo būdą; tikrus sprendimus vis tiek turi priimti projekto komanda.
Atsisiųsti SRS pavyzdį ir pildomas formas (PDF, anglų kalba)
Konstruktoriui ir automatikos inžinieriui reikia tų pačių išvadų. Todėl reikalavimai turi pavadinimus, identifikatorius, versiją ir sąsajas su rizikos vertinimu. Vėliau prie jų prijungiamos projekto nuorodos ir patikrinimų rezultatai.
Juos galima tvarkyti dokumente, kortelėse arba kontroliuojamame registre. Standartas reikalauja turinio, o ne vienintelio privalomo lentelės šablono.
Taip parengtas įrašas yra projektavimo pagal 5.2.1.1 pagrindas, apima 5.2.1.3 reikalavimus ir patenka į 12 skyriaus a) punkte nurodytą techninę dokumentaciją. Jis leidžia perduoti darbą tarp riziką vertinančios organizacijos ir valdymo sistemos projektuotojo.
Naudotojas ir integratorius gauna jų užduotims reikalingą informaciją. Iš to savaime nekyla pareiga perduoti visą vidinę projektavimo dokumentaciją. Informacijos apimtis turi atitikti pareigas ir konkretų naudojimą.
Kai automatikos inžinierius grįš prie programos, jis ras reikalavimus tai pačiai rankai, tam pačiam spaustuvui ir kitoms būsenoms. Pakeitus tvirtinimo įtaisą bus aišku, kodėl tie reikalavimai atsirado.
Dabar reikia įgyvendinti tai, ką užrašėme
Žinome, kaip operatorius nustato ruošinį, kurie judesiai būtini ir ko tikimės dingus energijai. Funkcijoms priskirtas PLr. Susitikime jau gali nuskambėti, kad sauga sutvarkyta.
Kol kas tik susitarėme, ką reikia padaryti. Mašina dar nieko iš to neatlieka.
Parenkame architektūrą ir posistemius, kuriame logiką bei parametrus. Tikriname apkrovas, diagnostiką, aplinką ir sąveiką su mechanika. Vožtuvas turi nuvesti sistemą į reikalaujamą būseną, o pavaros funkcija — atitikti tikrą judesį.
Tvirtinimo įtaisą taip pat reikia pagaminti ir patikrinti. Jo geometrija turi leisti pasirinktą tvirtinimo būdą. Teisinga programos sąlyga nepakeičia detalės, kuri turėjo išlaikyti ruošinį be rankos atramos.
Anksčiau validuoti posistemiai čia taupo laiką. ISO 13849-1 leidžia juos naudoti laikantis integravimo sąlygų. Išsaugome jų duomenis bei naudojimo ribas ir pagrindžiame visos funkcijos sujungimą.
Vertindami pasiektą PL pagal ISO 13849-1, tikriname jo santykį su PLr, patikimumą, architektūrą, diagnostiką ir bendrosios priežasties gedimus. Taip pat sisteminius gedimus, programinę įrangą, aplinką ir ergonomiką.
Programa vis tiek gali leisti judesį netinkamu režimu. Patikimumo modelis liks matematiškai teisingas, nors klaida slypės judesio leidimo logikoje. Būtina rasti ir patikrinti būtent tą sąlygą.
Lygiai taip pat gedimo išimčiai reikia pagrindo, galiojančio realiam montavimui ir naudojimui. Skaičiavimo priemonė neapžiūrės ceche pakeisto tvirtinimo įtaiso. Tikras prielaidas jos modeliui turi pateikti žmogus.
Deklaracijoje turi atsispindėti jau atliktas darbas
Vien SRS nepakanka visai atitikčiai ISO 13849-1 deklaruoti. Reikia atlikti taikomus projektavimo, verifikavimo, validavimo ir dokumentavimo veiksmus.
Standarto numerį įrašyti lengva. Darbas, kurį tas numeris turėtų patvirtinti, užima gerokai daugiau nei vieną deklaracijos eilutę.
ISO 12100 nebuvimas standartų sąraše savaime neįrodo, kad rizikos vertinimas praleistas. Apie jį liudija turinys, išvados ir jų naudojimas projekte. Tačiau užsakymas „padarykite PL d“ be užduoties ir reikiamos apsaugos vis dar palieka trūkstamus įvesties duomenis.
Įgyvendinę sprendimą grįžtame prie visos mašinos rizikos vertinimo. Tikriname, ar planuotas rizikos mažinimas pasiektas nesukeliant naujų pavojų.
Pakeistas tvirtinimo įtaisas gali geriau laikyti ruošinį, bet reikalauti kitokio išėmimo būdo. Šią kitą operaciją taip pat analizuojame. Iteracinis ISO 12100 procesas grįžta prie realios mašinos, o ne baigiasi pataisytu brėžiniu.
SRS pradeda darbą, kurį vėliau reikia įrodyti. Parinkimas, integravimas, PL vertinimas, verifikavimas ir validavimas turi parodyti, kad įgyvendinta funkcija atitinka reikalavimus numatytomis sąlygomis. Dokumentas pats mašinos neapsaugo.
Mašina sustojo. Bandymas dar nesibaigė
Vėl atidarome apsaugą. Šį kartą žinome, kurie judesiai turi sustoti, per kiek laiko ir kaip turi būti išlaikomas ruošinys. Valdiklis rodo numatytą būseną. Patikrą atliekantis specialistas žiūri ir į mechanizmą.
Reikia patvirtinti judesį, apkrovą, išlaikymą ir grįžimą į darbą. Kiekvieną poveikį siejame su konkrečiu reikalavimu. Vien indikacija ekrane dar neaprašo viso bandymo rezultato.
Šis darbas prasidėjo prieš pastatant mašiną. 5.4 punktas reikalauja peržiūrėti SRS prieš projektavimą: ar funkcijos atitinka rizikos vertinimą ir ar įraše yra visi būtini reikalavimai?
SRS validavimas pagal 10.2 leidžia aptikti praleidimus, klaidas ir neatitiktis naudojimui, sąlygoms bei pagrįstai numatomam netinkamam naudojimui. Pamirštą užduotį daug patogiau rasti, kol tvirtinimo įtaisas dar egzistuoja tik brėžinyje.
Realizacijos validavimas tikrina atitiktį SRS ir kitiems taikomiems reikalavimams. Jis grindžiamas pagal planą atliekamomis analizėmis ir bandymais. Analizės gali prasidėti kartu su projektavimu, o fizinės mašinos galutiniai bandymai užbaigia atitinkamą darbo dalį.
Patikrinkime ir operatoriui būtiną judesį
Ties apsaugu tikriname suveikimą, reakciją, laiką ir reikalaujamos būsenos išlaikymą. Tada pereiname prie ruošinio nustatymo. Jei SRS leidžia judesį esant prieigai, bandome jį būtent tokiomis sąlygomis.
Toliau tikrinami režimo pakeitimas, operacijos pabaiga, atkūrimas ir pakartotinis paleidimas. Operatorius turi pereiti visą suderintą darbo seką. Vienas sėkmingas durų atidarymas dar neatkuria to, ką jis darys su kitais ruošiniais.
Linijoje stebime ir kitą mašiną. Jos valdiklio patvirtinimas, kad signalas gautas, yra tik dalis patikrinimo. Dar reikia įrodyti reikalaujamą sujungtos sistemos būseną, įskaitant vėlavimus ir įrenginių tarpusavio poveikį.
Atskiri tiekėjų protokolai medžiagos sąsajoje nesustabdys. Šią elgseną būtina patikrinti sutartoje integravimo apimtyje.
Plane taip pat numatomos sistemos elgsenos analizės ir bandymai gedimų, signalų praradimo bei energijos pokyčių atvejais. Bandymams reikia parengtų kontroliuojamų sąlygų ir kompetentingų juos atliekančių žmonių apsaugos.
Prie mūsų tvirtinimo įtaiso vėl kyla klausimas, kaip ruošinys išlaikomas nutraukus įprastą darbą. Judesio sustabdymas ir apkrovos išlaikymas turi susitikti tame pačiame rezultate, o ne dviejuose nesusijusiuose aprašuose.
Protokole lieka bandymo sąlyga, kriterijus, rezultatas ir mašinos konfigūracija. Matuojant laiką — taip pat metodas ir sąlygos. Kitas žmogus turi suprasti, kokia apkrova išbandyta ir kokia elgsena pripažinta tinkama.
Programa jau pataisyta. Protokolas vis dar prisimena seną versiją
Automatikos inžinierius pakeitė judesio leidimo sąlygą, tačiau bandymų planas vis dar tikrina ankstesnę. Abi pusės gali uždaryti dokumentus, nors juose aprašytos skirtingos konfigūracijos. Todėl reikalavimas, projektas ir įrodymai turi būti susieti su ta pačia vertinama versija.
Pakeitimą atsekame nuo SRS iki atitinkamų rezultatų ir nustatome jo poveikį kitoms funkcijoms. Spaustuvo programos pataisa neišnyksta iš vertinimo vien todėl, kad jau įkelta į valdiklį.
Standartas rekomenduoja, kad SRP/CS validuojantys asmenys būtų nepriklausomi nuo jų projektavimo. Žmogus iš šalies lengviau paklausia apie prielaidą, kurios autorius jau nebepastebi. Reikia kompetencijos, tinkamo proceso ir dokumentuotų rezultatų, atitinkančių vertinimo apimtį.
Tai nereiškia visuotinio reikalavimo kiekvieną funkciją sertifikuoti išorėje. Ką pavyko įrodyti, lemia atliktas darbas ir jo apimtis.
Po kelių mėnesių atvežamas didesnis ruošinys
Didesnis ruošinys telpa ant stalo. Tvirtinimo įtaisas taip pat užsidaro. Ceche pasigirsta pažįstamas argumentas: „juk mašina tai padarys“. Prieš įjungdami judesį grįžtame prie mašinos ribų.
ISO 12100 5.3 punktas apima naudojimo, erdvės, laiko ir kitas ribas. Šioje darbo vietoje tikriname numatytus ruošinius bei įrankius, apkrovas, tvirtinimo būdą ir operatoriui reikalingą erdvę. Vien stalo matmenys neaprašo leistino naudojimo.
Jei nauja užduotis patenka į įvertintą sritį, tai gali būti numatytas perderinimas. Tuomet patvirtiname, kad naujoje konfigūracijoje vis dar tenkinamos priimtos apsaugos sąlygos. Didesnis ruošinys nebūtinai reiškia mašinos pertvarkymą.
Tačiau tarkime, kad operatorius dabar turi prieiti iš kitos pusės, nematomos iš atkūrimo vietos. Arba naujas įrankis pailgina stabdymo laiką virš projektavimo metu priimtos vertės. Pasikeitė prielaida, kuria buvo grindžiamas apsaugos veiksmingumas.
Spintoje nepakeistas nė vienas modulis. Komponentų sąrašas atrodo raminamai. Tik jame niekada nebuvo įrašyta, iš kurios pusės operatorius kiša ranką.
Grįžtame prie ribų ir rizikos vertinimo, o iš jo — prie SRS reikalavimų. Nustatome pakeitimo poveikį projektui ir ankstesniems rezultatams. Naują užduotį leidžiame tik įdiegę būtiną apsaugą ir atlikę reikiamus patikrinimus bei validavimą.
Vien didesnio ruošinio įrašymas į dokumentaciją naudojimo srities neišplečia.
Tas pats taikoma apsaugos išlaikymo sąlygoms. Jei ji priklauso nuo patikros, reguliavimo, elemento keitimo ar nustatytos naudojimo trukmės, informacija turi pasiekti šiuos darbus atliekančius žmones. Laiko ribos nesibaigia paleidus mašiną.
Techninei priežiūrai su rizikos vertinimu ir projekto dokumentacija susieta SRS leidžia atkurti priimtus sprendimus. Be įrašo lieka skambutis žmogui, kuris prieš kelerius metus rašė programą, ir viltis, kad jis dar prisimena, kokiai užduočiai buvo nustatyta konkreti sąlyga.
Naujam naudojimui būtinas pertvarkymas taip pat gali būti laikomas esminiu pakeitimu. Vien didesnis ruošinys ar ankstesnių ribų viršijimas to dar nenulemia. Sprendžiama pagal teisinius atlikto pakeitimo kriterijus.
Reglamento (ES) 2023/1230 3 straipsnio 16 punkte apibrėžtas esminis pakeitimas, o 18 straipsnyje nustatytos jį atliekančio asmens pareigos. Šios nuostatos taikomos nuo 2027 m. sausio 20 d. SRS atnaujinimas yra tik viena darbo, kurį gali sukelti toks pakeitimas, dalis.
Per priėmimą tikriname tai, ką pažadėjome SRS: judesius, energijas, prieigą ir sąsajas, nuo kurių priklauso žmogaus sauga. Pasikeitus užduočiai ar sąlygoms reikia įvertinti, ar ankstesnė apsauga ir jos pagrindimas tebėra tinkami.
Prieš užsakydami kitą komplektą
Grįžkime prie operatoriaus su ruošiniu. Vienos operacijos perėjimas atskleidė spragą, kurios nebuvo nei įrenginių kataloge, nei PL ataskaitoje. Reikėjo suderinti įrangą, prieigą, judesius ir elgseną praradus energiją.
Iš šių sprendimų atsirado projektavimo užduotis. Dabar galima parinkti valdymą ir patikrinti, ar jis suteikia būtiną apsaugą. Sertifikatai bei skaičiavimai pagaliau turi su kuo būti siejami.
Kitos mašinos projektą pereikite kartu su žmogumi, kuris išmano tikrą darbo vietos veiklą. Rizikos vertinime raskite užduotį ir jos pavojus, SRS — reikalavimus, o projekte ir patikrinimų rezultatuose — atsakymus. Tuomet matyti, kur nutrūko pagrindimo grandinė.
O kai prie baigtos spintos kas nors paklaus, ar sauga jau padaryta, parodykite, kaip operatorius įtvirtins ruošinį ir kas jį tuo metu saugos. Tai paprastai labai greitai užbaigia diskusiją vien apie komponentus.
Šaltiniai ir pateiktų pavyzdžių ribos
Pagrindą sudaro nurodyti standartų leidimai ir punktai. Pavyzdžiai aiškina reikalavimų formulavimo būdą; kiekvienai projektuojamai mašinai būtina atskirai įvertinti taikymo sritį.
- ISO 13849-1:2023 , mašinų sauga, su sauga susijusios valdymo sistemų dalys, bendrieji projektavimo principai: 4.1–4.6, 5.1–5.4, įskaitant 5.2.1.3 ir 5.2.2–5.2.3, taip pat 6–10 ir 12–13 skyriai.
- ISO 12100:2010, mašinų sauga, bendrieji projektavimo principai, rizikos vertinimas ir rizikos mažinimas: 4–6 skyriai, ypač 5.3–5.4.
- ISO 16090-1:2022 , staklių sauga, apdirbimo centrai, frezavimo ir perkėlimo staklės: 5.2.5.5, ruošinio tvirtinimas.
- EN 16500:2014 , atliekų arba perdirbamų medžiagų presavimo mašinos, vertikalieji presai: 5.1.4 ir 5.2.2. Taikymo sritis — konkretūs uždarieji vertikalieji presai su rankiniu rišimu. Šio leidimo reikalavimuose pateikta nuoroda į EN ISO 13849-1:2008.
- ISO 11161:2007 su Amd 1:2010, integruotos gamybos sistemos: 7.1–7.2, 8.1.4 ir 8.8–8.10. Pavyzdys susijęs su užduotimis, sąsajomis ir apsaugos aprėptimi integruotoje sistemoje.
- ISO 13855:2024, apsaugų išdėstymas atsižvelgiant į žmogaus kūno artėjimą: B ir D priedai, stabdymo duomenys bei jų vertinimo sąlygos.
- Europos Parlamento ir Tarybos reglamentas (ES) 2023/1230 dėl mašinų : 3 straipsnio 16 punktas — esminio pakeitimo apibrėžtis; 18 straipsnis — esminį pakeitimą atliekančio asmens pareigos; 54 straipsnis — nuostatų taikymo terminai.