Najslabše mesto za iskanje standardov za nov stroj je izjava EU o skladnosti podobnega stroja. Kljub temu se načrtovanje, pri katerem nastajajo tehnični zaščitni ukrepi pri strojih, presenetljivo pogosto začne prav tam.
Ocena tveganja še ni zaključena. Nihče še ne ve, kako bo upravljavec odpravljal zastoje, ali lahko seže čez varovalo in ali se bo nevarno gibanje ustavilo, preden doseže nevarno območje. Nekdo pa že sprašuje: »Katere standarde bomo navedli v izjavi?«
Odgovor je na videz preprost: ISO 12100, ustrezen standard tipa C in nekaj znanih standardov tipa B. Kopiraj, prilepi, podpiši. Dokument je videti strokovno. Toda kaj je proizvajalec pravzaprav podpisal?
Z navedbo standarda brez omejitve uporabe proizvajalec ne izjavlja le, da pozna njegovo številko. Izjavlja, da je uporabil ustrezne zahteve, pravilno določil področje uporabe, izvedel zahtevane tehnične rešitve ter njihovo učinkovitost preveril. Če sledljivosti teh odločitev ni, seznam standardov ni dokaz skladnosti, temveč seznam obljub, ki jih proizvajalec še ne zna zagovarjati.
Papir prenese vsak standard. Stroj pa ne. EN ISO 13857 na papirju ne prepreči seganja v nevarno območje. EN ISO 14119 sam po sebi ne prepreči izigravanja zaporne naprave. Navedba EN ISO 13849-1 ne zagotovi zahtevane ravni zmogljivosti PLr. Vsak standard mora pustiti vidno sled v konstrukciji, izračunih, programski opremi, preskusih in oceni tveganja.
Tehnični zaščitni ukrepi pri strojih: kaj ostane po prvem koraku?
Stroj mora še vedno opravljati svojo funkcijo. Žaga mora rezati, stiskalnica ustvarjati silo, robot izvajati gibe, valji pa vleči material. Če odstranimo vsako nevarno lastnost, lahko skupaj z nevarnostjo odstranimo tudi tehnološki namen stroja.
Prvi korak zmanjševanja tveganja po ISO 12100 je sam po sebi varna konstrukcija. Projektant preveri, ali je mogoče odstraniti mesto stiska, zmanjšati energijo, omejiti hitrost, spremeniti geometrijo ali prestaviti nastavitveno mesto. Preveri tudi, ali mora človek sploh vstopati v določen del stroja.
Šele ko so te možnosti resno analizirane in preostalo tveganje še vedno ni dovolj zmanjšano, nastopi drugi korak: uporaba varoval, zaščitnih naprav in drugih dopolnilnih zaščitnih ukrepov. Zamrznjen tridimenzionalni model, začetek proizvodnje ali dejstvo, da je varovalo lažje priviti kot spremeniti konstrukcijo, niso dokaz, da je bil prvi korak opravljen.
Zdaj postanejo vprašanja konkretna. Ali je dostop potreben med običajnim delovanjem? Ali človek vstopa le ob menjavi orodja ali posega v proces vsakih nekaj sekund? Kako dolgo po ukazu za ustavitev ostane nevarno gibanje? Ali lahko stroj izvrže obdelovanec, razprši tekočino ali oddaja prah? Ali lahko oseba ostane za zaščitno napravo neopažena?
Fiksno varovalo je primerno tam, kjer dostop ni potreben. Pri pogostih posegih lahko hitro postane ovira, ki jo osebje odstrani ali ne namesti nazaj. Takrat je lahko primernejše premično varovalo z zaporno napravo. Če nevarnost ne preneha pred dostopom človeka, samo zapiranje ni dovolj; varovalo je treba zakleniti do prenehanja nevarnosti.
Svetlobna zavesa lahko zazna človeka in sproži ustavitev, vendar ne zadrži izvrženega predmeta, brizga tekočine ali prahu. Varovalo lahko fizično loči območje, vendar bo slaba zasnova pri rednih nastavitvah ustvarila močno spodbudo za izigravanje. Dobrega zaščitnega ukrepa zato ni mogoče določiti brez poznavanja naloge, dostopa in obnašanja stroja.
Eno varovalo ne pomeni enega standarda
Na risbi so ena prosojna vrata. V izjavi se pojavi EN ISO 14120. Je zadeva zaključena? Ne. Zaprli smo dostop, vendar še nismo dokazali niti tega, da je rešitev učinkovita.
Najprej je treba preveriti samo varovalo: material, pritrditev, odpornost proti pričakovanim obremenitvam, obrabo po več tisoč ciklih in morebitna nova mesta stiska pri tečajih. To področje obravnava EN ISO 14120.
Tudi zelo trdna vrata ne zaščitijo človeka, če lahko seže nad njimi, pod njimi ali skozi odprtino. Mere in položaj varovala je treba povezati z varnostnimi razdaljami po EN ISO 13857. Nato pride vprašanje zaporne naprave in po potrebi zaklepanja po EN ISO 14119.
Zaporna naprava stroja sama ne ustavi. Zazna položaj varovala in pošlje signal. Varnostni del krmilnega sistema mora ta signal obdelati, sprožiti izhodne elemente in stroj spraviti v varno stanje. Zahtevana raven PLr ali SIL zato velja za celotno varnostno funkcijo, ne le za stikalo na vratih.
| Kaj je treba določiti? | Običajna tehnična podlaga | Kaj je treba dokazati? |
|---|---|---|
| Konstrukcija in trdnost varovala | EN ISO 14120 | Material, pritrditev, odpornost proti obremenitvam in odsotnost novih nevarnosti |
| Dosegljivost nevarnega območja | EN ISO 13857 | Višina, razdalja, velikost odprtin ter dostop nad, pod in ob varovalu |
| Potreba po zapiranju ali zaklepanju | EN ISO 14119 | Čas prenehanja nevarnosti, čas dostopa, način delovanja in odpornost proti izigravanju |
| Izvedba varnostne funkcije | EN ISO 13849-1 ali EN IEC 62061 | Zahtevana PLr ali SIL in dosežene lastnosti celotne funkcije |
| Validacija funkcije | EN ISO 13849-2 ali ustrezne določbe EN IEC 62061 | Pravilno obnašanje sistema, vključno s predvidenimi okvarami |
| Preprečevanje nepričakovanega zagona | EN ISO 14118 in glede na izvedbo EN 60204-1 | Preprečen samodejni ponovni zagon ter varno ločevanje in obvladovanje energije |
Ta tabela ni pripravljen seznam za izjavo o skladnosti. Dve podobni varovali lahko zahtevata različni rešitvi. Pri enem stroju gibanje preneha skoraj takoj, pri drugem se vztrajnik vrti še več sekund. Eno varovalo preprečuje le dostop, drugo mora zadržati tudi izvržene dele ali omejiti emisije.
Standardi tipa B zato niso univerzalni paket, ki ga pripnemo določeni napravi. Vsak odgovarja na drugo tehnično vprašanje, ki mora izhajati iz ocene tveganja.
Standard tipa C ne nadomesti ocene tveganja
Standardu, ki ima v naslovu ime našega stroja, je najlažje zaupati. Stružnica, stiskalnica, pakirni stroj ali premična dvižna delovna ploščad: skušnjava je velika, da standard tipa C navedemo v izjavi in predpostavimo, da so najpomembnejše odločitve že sprejete.
Toda naslov še ne določa področja uporabe. Standard tipa C pokriva določeno kategorijo strojev ter v njem navedene pomembne nevarnosti, nevarne situacije in dogodke. Lahko določi konkretno varovalo, varnostno funkcijo, PLr, SIL ali preskusno metodo. Če se njegove zahteve razlikujejo od standardov tipa A ali B, imajo za stroje znotraj njegovega področja uporabe prednost zahteve standarda tipa C, vendar le v obsegu dejanske razlike.
Proizvajalec mora preveriti, ali standard vključuje dodatno opremo, neobičajno uporabo, povezavo z drugim strojem in konkretne naloge osebja. Za izključene ali neobravnavane nevarnosti je še vedno potrebna ocena tveganja po ISO 12100.
Standard tipa C prav tako ne izloči standardov tipa B. Pogosto zahteva varovalo, podrobnosti njegove konstrukcije pa prepusti EN ISO 14120. Zahteva lahko zaporno napravo in se sklicuje na EN ISO 14119. Določi lahko PLr, načrtovanje in validacijo funkcije pa prepusti EN ISO 13849-1 in EN ISO 13849-2.
Primer EN 280: en PL za celoten stroj ne obstaja
EN 280-1 za premične dvižne delovne ploščadi ne določa ene skupne ravni zmogljivosti za celoten stroj. Zahteve pripisuje konkretnim funkcijam. Zapiranje vhoda na ploščad lahko zahteva najmanj PL c, funkcija izravnave ploščadi pa praviloma PL d. Funkcije nadzora obremenitve in momenta imajo zahteve, povezane z njihovim vplivom na stabilnost.
To ni preglednica lastnosti naprav, temveč rezultat analize različnih nevarnih dogodkov. Odpoved izravnave lahko povzroči drugačne posledice kot odpoved zapiranja vhoda. EN ISO 13849-1 nato omogoča načrtovanje krmilnih delov, EN ISO 13849-2 pa njihovo validacijo. Standard tipa C pove, kaj je treba doseči, standardi tipa B pa pomagajo dokazati, kako je bilo to doseženo.
Dodatek opreme spremeni tudi varnostne zahteve. Pri dvižni ploščadi z napravo za dvigovanje tovora se pojavijo nove nevarne situacije, medsebojne blokade in dodatne varnostne funkcije. Ena sprememba opreme lahko torej pomeni novo nevarnost, novo funkcijo in nove zahteve za dokazovanje.
Domneve o skladnosti ne ustvari številka v izjavi
Izjava z dolgim seznamom standardov in oznaka CE sta videti prepričljivo. Vendar domneva o skladnosti ne nastane s prepisovanjem številk. Nastane z dejansko uporabo harmoniziranega standarda, katerega sklic je objavljen v Uradnem listu Evropske unije, in samo za bistvene zahteve, ki jih ta standard res pokriva.
To načelo določa člen 7(2) Direktive 2006/42/ES. Uredba (EU) 2023/1230 ga ohranja v členu 20 in izrecno dopušča domnevo za uporabljene dele standarda. Uredba se začne praviloma uporabljati 20. januarja 2027, zato prehod zahteva preverjanje pravne podlage in ne le spremembe naslova dokumenta.
Pred navedbo standarda je treba preveriti njegovo točno izdajo, pravni akt, za katerega je bil sklic objavljen, morebitne omejitve objave, področje uporabe in povezavo z bistvenimi zahtevami v dodatku ZA. Tehnično aktualen standard ni nujno že harmoniziran za zadevni pravni akt.
| Vprašanje | Direktiva 2006/42/ES | Uredba (EU) 2023/1230 |
|---|---|---|
| Vir domneve o skladnosti | Dejanska skladnost s harmoniziranim standardom, objavljenim za direktivo | Dejanska skladnost s harmoniziranim standardom ali njegovim uporabljenim delom, objavljenim za uredbo |
| Obseg domneve | Le bistvene zahteve, ki jih standard pokriva | Le bistvene zahteve, ki jih pokriva standard ali uporabljeni del |
| Standardi v izjavi | Po potrebi se navedejo uporabljeni harmonizirani standardi | Navedejo se uporabljeni standardi z identifikacijo dokumenta |
| Delna uporaba | Obseg je treba opredeliti, da navedba ne nakazuje uporabe celotnega standarda | Uporabljene dele je treba jasno navesti |
| Odgovornost proizvajalca | Podpis potrjuje izvedbo ustreznega postopka ugotavljanja skladnosti | Proizvajalec z izjavo prevzame odgovornost za skladnost stroja |
Izjava torej skladnosti ne ustvarja. Zabeleži lahko le rezultat že opravljenega dela. Če je standard uporabljen samo delno, tega ni dovoljeno predstaviti kot popolno uporabo.
Posebej nevarna je izjava, prekopirana s »skoraj enakega« stroja. Podoben videz ne pomeni enakih nevarnosti. Enaka vrata ne pomenijo enakega dostopa. Podoben krmilni sistem ne pomeni enake PLr. Tudi na videz ustrezen standard tipa C ima lahko drugačno področje uporabe.
Tri vprašanja za vsak standard
- Iz katere nevarnosti ali bistvene zahteve izhaja njegova uporaba?
- V kateri konstrukcijski rešitvi, zaščitnem ukrepu ali podsistemu so zahteve izvedene?
- Kateri zapis, izračun, meritev ali preskus potrjuje izvedbo?
Če odgovorov ni, številka standarda ni dokaz. Je pravno in tehnično nevaren okras.
Standardi tipa B in mreža bistvenih zahtev
Premično varovalo z zaporno napravo in zaklepanjem je en fizični sklop, vendar hkrati ustvarja več tehničnih vprašanj. Biti mora dovolj trdno, preprečevati mora doseg, pravilno sodelovati z zaporno napravo, ostati zaklenjeno do prenehanja nevarnosti, sprožiti ustavitev in preprečiti nepričakovan ponovni zagon.
To ni pretirano kopičenje standardov. Gre za en resničen zaščitni ukrep, razdeljen na več tehničnih problemov. Predpisi določajo cilje, standardi pa opisujejo načine njihovega doseganja in dokazovanja.
| Tehnični problem ali ukrep | Običajni standardi tipa B | Uredba, Priloga III | Direktiva, Priloga I | Običajen dokaz v tehnični dokumentaciji |
|---|---|---|---|---|
| Fiksno ali premično varovalo in možnost dosega | EN ISO 14120, EN ISO 13857 | 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.2 | 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.2 | Konstrukcija, pritrditev, trdnost, mere odprtin in varnostne razdalje |
| Varovalo z zaporno napravo in po potrebi zaklepanjem | EN ISO 14119, EN ISO 14120, EN ISO 13849-1 in -2 ali EN IEC 62061 | 1.2.1, 1.2.3, 1.4.1, 1.4.2.2 | 1.2.1, 1.2.3, 1.4.1, 1.4.2.2 | Opis funkcije, čas dostopa in ustavitve, način zaklepanja, PLr ali SIL ter validacija |
| Svetlobna zavesa, optični bralnik ali druga brezkontaktna zaščitna naprava | EN ISO 13855, skupina EN IEC 61496, EN ISO 13849-1 in -2 ali EN IEC 62061 | 1.2.1, 1.2.3, 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.3 | 1.2.1, 1.2.3, 1.3.7, 1.3.8, 1.4.1, 1.4.3 | Ločljivost, zaščitno polje, možnost obhoda, varnostna razdalja, izmerjeni čas ustavitve in validacija |
| Preprečevanje nepričakovanega zagona in ločevanje energije | EN ISO 14118, EN 60204-1 ter glede na energijo EN ISO 4413 ali EN ISO 4414 | 1.2.3, 1.2.6, 1.6.3, 1.6.4 | 1.2.3, 1.2.6, 1.6.3, 1.6.4 | Seznam energij, način ločevanja in zaklepanja, sprostitev akumulirane energije ter preskus ponovnega zagona |
| Ustavitev v sili | EN ISO 13850, EN 60204-1, EN ISO 13849-1 ali EN IEC 62061 | 1.2.1, 1.2.4.3 | 1.2.1, 1.2.4.3 | Območje delovanja, kategorija ustavitve, prednost ukaza, sprostitev in funkcionalni preskus |
| Varnostna funkcija krmilnega sistema | EN ISO 13849-1 in -2 ali EN IEC 62061 | 1.2.1 in zahteva, ki ustreza izvajani funkciji; v določenih primerih tudi 1.1.9 | 1.2.1 in zahteva, ki ustreza izvajani funkciji | Specifikacija funkcije, PLr ali zahtevani SIL, arhitektura, podatki o zanesljivosti, odpovedi s skupnim vzrokom, programska oprema, izračuni in validacija |
| Stalni dostopi do delovnih in vzdrževalnih mest | skupina EN ISO 14122 | 1.5.15, 1.6.2 | 1.5.15, 1.6.2 | Utemeljitev izbire dostopa, mere, obremenitve, protizdrsne površine, zaščita pred padcem in možnost varne izvedbe naloge |
Tudi ta preglednica ni seznam za samodejno kopiranje. Pri vsaki izdaji je treba preveriti dodatek ZA in ustrezno objavo Evropske komisije. Sklici, objavljeni za Direktivo 2006/42/ES, se ne prenesejo samodejno na Uredbo (EU) 2023/1230.
Posebno pozornost zahteva zaščita krmilnih sistemov, programske opreme in konfiguracije pred posegi ali poškodbami. Izračun PL ali SIL sam po sebi ne dokazuje izpolnitve vseh zahtev uredbe glede zunanjih vplivov, nastavitev varnostnih parametrov in nedovoljenih sprememb.
Skladen sestavni del še ne dokazuje varnostne funkcije
Svetlobna zavesa ima izjavo o skladnosti. Varnostni krmilnik ima ustrezne podatke. Senzor vrat je namenjen varnostnim aplikacijam, kontaktorji pa imajo potrebne vrednosti za izračun. Ali je funkcija dokazana? Ne še.
Svetlobna zavesa nevarnosti ne ustavi. Zazna prekinitev polja in spremeni izhodni signal. Krmilna logika mora signal pravilno obdelati, izhodni elementi morajo odstraniti ali varno nadzorovati energijo, stroj pa mora pravočasno doseči varno stanje.
Celotna pot je zato: zaznava človeka, obdelava signala, delovanje izhodnih elementov, prenehanje nevarnosti in nadzorovan ponovni zagon. Ena slabo rešena povezava lahko izniči praktično vrednost vseh potrdil sestavnih delov.
PLr velja za funkcijo, ne za celoten stroj
Zahtevana raven zmogljivosti PLr se določi za konkretno varnostno funkcijo. Izhaja lahko iz standarda tipa C ali ocene tveganja. EN ISO 13849-1 projektantu ne izbere potrebnih funkcij in ne določi samodejno PLr za posamezen stroj; podaja metodo za načrtovanje in vključevanje varnostnih delov krmilnih sistemov.
Krmilnik, primeren za PL e, celotne funkcije ne dvigne samodejno na PL e. Odločilni so vhodne naprave, logika, izhodni elementi, arhitektura, diagnostika, odpornost proti okvaram s skupnim vzrokom, programska oprema in način vključitve.
Funkcija lahko zahtevane ravni ne doseže, če okvara senzorja ni zaznana, oba kanala odpovesta iz istega vzroka, kontaktor ni nadzorovan, določen način delovanja obide zaščito ali je tipka za ponastavitev nameščena tako, da upravljavec ne vidi celotnega zaščitenega območja.
Tudi pravilno izračunani PL ne odgovori na vsa vprašanja. Ne potrdi položaja svetlobne zavese, trdnosti varovala, preprečevanja seganja ali stabilnosti bremena po izklopu pogona. PL opisuje zanesljivost krmilnih delov varnostne funkcije, ne celotne učinkovitosti zaščitnega ukrepa.
Skladnost se potrjuje z meritvijo, ne z navedbo standarda
Izračunsko poročilo lahko potrdi arhitekturo, podatke o zanesljivosti in doseženi PL. Ne more pa odpreti vrat, prekiniti svetlobnega polja, izmeriti časa ustavitve ali preveriti vseh načinov delovanja dokončanega stroja.
Validacija zato vključuje analizo in preskuse. EN ISO 13849-2 zahteva preverjanje določene varnostne funkcije, dosežene kategorije in ravni zmogljivosti. Do zaključka validacije imamo morda pravilno izbrane sestavne dele in dober projekt, nimamo pa še dokaza, da je tveganje res zmanjšano.
Preskus ni namenjen potrditvi, da je imel projektant prav. Namenjen je ugotovitvi, ali je imel prav. Če meritev pokaže daljši čas ustavitve od predpostavljenega, je treba spremeniti projekt, ne izbrati prijaznejšega rezultata.
| Ukrep ali funkcija | Kaj je treba preveriti? | Običajen dokaz | Kdaj preveriti znova? |
|---|---|---|---|
| Fiksno ali premično varovalo | Pritrditev, trdnost, odprtine, doseg nad, pod in ob varovalu ter nova mesta stiska | Pregled, meritve, izračun ali preskus trdnosti | Po spremembi konstrukcije, položaja, pritrditve ali okolice |
| Varovalo z zaporno napravo in zaklepanjem | Ustavitev pravilnih gibov, vsi načini delovanja, čas prenehanja nevarnosti, sprostitev zaklepa in ponovni zagon | Zapisnik funkcionalnih preskusov in validacija funkcije | Po spremembi senzorja, zaklepa, programa, pogona, zavore ali načina delovanja |
| Svetlobna zavesa ali optični bralnik | Vse smeri dostopa, možnost obhoda, ostajanje za napravo, celotni čas ustavitve in dejanska razdalja | Izračun razdalje, meritev časa ustavitve in preskusi posega v polje | Po spremembi programa, pogona, obremenitve, zaviranja, parametrov ali položaja naprave |
| Ustavitev v sili | Območje učinkovanja, prednost ukaza, način ustavitve in obnašanje po sprostitvi | Preskus vsake naprave v vseh ustreznih načinih | Po spremembi krmilja, razdelitvi na območja ali povezavi z drugim strojem |
| Ločevanje virov energije | Vse vrste energije, možnost zaklepanja, sprostitev shranjene energije in preprečitev zagona | Preskus ločevanja, načrt virov energije in potrditev brezenergijskega stanja | Po spremembi električne, pnevmatske, hidravlične ali mehanske napeljave |
| Varnostna funkcija krmilja | Odziv na signal, okvare, diagnostika, programska oprema, izhodni elementi in varno stanje | Analiza, izračun PL ali SIL ter preskusi na dokončanem stroju | Po vsaki spremembi, ki lahko vpliva na funkcijo |
Meriti je treba celoten čas ustavitve
Pri svetlobni zavesi ni dovolj reakcijski čas iz dokumentacije naprave. Celotni čas ustavitve vključuje čas od posega v zaščitno polje do spremembe izhoda ter čas od te spremembe do dejanskega prenehanja nevarnega gibanja.
V drugem delu so odziv krmilja, komunikacije, izhodnih elementov, pogona in mehanike. Na rezultat vplivajo temperatura, obremenitev, obraba zavore, preklopni časi ventilov in staranje sestavnih delov. Potrebujemo največji predvideni čas z upoštevano merilno negotovostjo, ne povprečja najugodnejših meritev.
EN ISO 13855 povezuje minimalno razdaljo s celotnim časom ustavitve:
S = (K × T) + C
Pri tem je T celotni čas ustavitve sistema. Če T naraste, se poveča tudi zahtevana razdalja S. Sprememba varnostnega parametra v krmilniku lahko zato razveljavi prejšnji izračun, čeprav svetlobna zavesa fizično ostane na istem mestu.
Po preskusu se je treba vrniti k oceni tveganja. Varovalo lahko ustvari novo mesto stiska, zaklenjena vrata lahko ujamejo človeka znotraj ograje, svetlobna zavesa pa lahko omogoči neopaženo zadrževanje med zaščitnim poljem in strojem. Dobra zaščita ne sme biti tako nepraktična, da osebje spodbuja k izigravanju.
Sedem tipičnih napak v drugem koraku zmanjševanja tveganja
- Najprej je bila izbrana naprava, šele nato razlog. Izjava »tukaj bomo namestili svetlobno zaveso« ni projektna zahteva. Najprej je treba poznati nevarnost, nalogo, pogostost dostopa in potreben čas ustavitve.
- Standard tipa C je bil prezrt ali obravnavan kot popoln odgovor. Preveriti je treba področje uporabe, izključitve, pomembne nevarnosti in normativne sklice. Standard tipa C ne pokriva nujno vseh nevarnosti konkretnega stroja.
- Eno varovalo je pomenilo en standard. Konstrukcija, doseg, zapiranje, zaklepanje, krmilna funkcija in preprečevanje izigravanja so različna vprašanja.
- Najnovejša izdaja je bila samodejno razglašena za harmonizirano. Preveriti je treba točno izdajo, pravni akt, objavo, omejitve in dodatek ZA.
- Dokument sestavnega dela je nadomestil validacijo. Proizvajalec senzorja ne potrjuje programa integratorja, mesta ponastavitve, izhodnih elementov ali dejanskega časa ustavitve.
- Izračun je bil obravnavan kot meritev. Izračun pove, kako naj bi se sistem obnašal. Preskus pokaže, kako se obnaša v resnici.
- Po namestitvi se nihče ni vrnil k tveganju. Vsak ukrep lahko ustvari novo nevarnost ali poveča motivacijo za izigravanje.
Pravilno zaporedje je jasno: nevarnost in naloga človeka, bistvena zahteva, zaščitni ukrep ali varnostna funkcija, ustrezni standardi, projekt, preverjanje ter ponovna ocena tveganja. Seznam standardov nastane na koncu.
Tehnični zaščitni ukrepi pri strojih: projektantski kontrolni seznam
1. Opredelite tveganje, ki je ostalo po varni zasnovi
Ne zapišite le »mehanska nevarnost«. Navedite osebo, nalogo, način izpostavljenosti, nevarno območje, vir poškodbe in možne posledice. Dovajanje materiala v vsakem ciklu zahteva drugačno rešitev kot tedensko čiščenje ali vstop celotnega telesa zaradi odprave zastoja.
2. Preverite ustrezen standard tipa C
Preverite področje uporabe, izključitve, vrsto stroja, obravnavane nevarnosti, zahtevane ukrepe, funkcije, PLr ali SIL, preskusne metode in normativne sklice. Posebej zabeležite nevarnosti, ki jih standard ne pokriva.
3. Določite zahtevani zaščitni učinek
Ali morate dostop popolnoma preprečiti, zaznati približevanje, ustaviti gibanje pred dosegom, varovalo zakleniti do prenehanja nevarnosti, omejiti hitrost ali silo, odstraniti energijo ali omogočiti varen izhod osebe? Šele nato izbirajte naprave.
4. Določite vsako varnostno funkcijo
Opis mora vsebovati sprožilni dogodek, nevarne funkcije, zahtevano varno stanje, največji reakcijski čas, načine delovanja, odziv na okvare, pogoje ponastavitve in ponovnega zagona ter zahtevano PLr ali SIL.
5. Razstavite rešitev na tehnične probleme
Varovalo odpira vprašanja trdnosti in dosega. Zaklepanje odpira vprašanja časa dostopa in izigravanja. Ustavitev zahteva analizo krmilja in izhodnih elementov. Vzdrževanje zahteva varno ločevanje energije in dostop. Za vsak problem izberite ustrezno tehnično podlago.
6. Ocenite dejansko delo človeka
Preverite čiščenje, nastavljanje, menjavo orodja in odpravljanje motenj, ne le idealnega samodejnega cikla. Upravljavec mora videti proces, ponastavitev pa mora biti izvedena z mesta, ki omogoča pregled celotnega zaščitenega območja.
7. Merila sprejema določite pred preskusom
Vnaprej določite največji čas ustavitve, minimalno razdaljo, PL ali SIL, dovoljene odprtine, odziv na okvare, vedenje po vrnitvi napajanja, območje ustavitve v sili in pogoje sprostitve zaklepa.
8. Izvedite preverjanje in validacijo
Uporabite izračune, preglede, meritve, funkcionalne preskuse, merjenje časa ustavitve, simulacije okvar in validacijo programske opreme. Zapišite konfiguracijo stroja, pogoje, merilno opremo, izmerjene vrednosti, datum in izvajalca preskusa.
9. Ponovno ocenite tveganje
Preverite, ali je tveganje dovolj zmanjšano, ali so se pojavile nove nevarnosti, ali ukrepi delujejo skupaj in ali spodbujajo izigravanje. Če rezultat ni zadovoljiv, se projekt vrne v prejšnjo fazo.
Minimalna matrika odločitev in dokazov
| Področje | Kaj je treba zapisati? |
|---|---|
| Nevarnost in nevarna situacija | Vir poškodbe, naloga, oseba, način izpostavljenosti, območje in posledice |
| Rezultat prvega koraka | Zakaj tveganja ni bilo mogoče odstraniti s samim varnim načrtovanjem |
| Standard tipa C | Področje uporabe, konkretna zahteva in nevarnosti zunaj področja standarda |
| Zaščitni ukrep | Varovalo, zaščitna naprava ali dopolnilni zaščitni ukrep |
| Varnostna funkcija | Zahtevano obnašanje, varno stanje, reakcijski čas, PLr ali SIL |
| Standardi tipa B | Dokumenti za posamezne tehnične dele rešitve |
| Bistvene zahteve | Ustrezne točke direktive ali uredbe |
| Merilo sprejema | Vrednost ali zahtevano obnašanje, določeno pred preskusom |
| Preverjanje in validacija | Metoda, rezultat, zapisnik, izračun ali poročilo |
| Novo in preostalo tveganje | Rezultat ponovne ocene in informacije, potrebne za uporabnika |
Najpreprostejši preskus kakovosti dokumentacije je sledljivost. Izberite eno nevarnost in sledite poti do konkretnega rezultata preskusa. Nato začnite pri rezultatu in preverite, katero projektno odločitev ter zahtevo potrjuje. Če se pot konča pri številki standarda, dokumentacija hrani seznam, ne utemeljitve.
Sklep: varnega stroja ne projektira seznam standardov
Drugi korak zmanjševanja tveganja ni izbira varovala, svetlobne zavese ali varnostnega krmilnika iz kataloga. Njegov cilj je povezati zaščitne ukrepe tako, da je tveganje pri resničnih nalogah človeka zmanjšano na sprejemljivo raven.
Najprej je treba poznati preostalo tveganje, nato preveriti standard tipa C, opredeliti zaščitni učinek in varnostne funkcije ter šele zatem izbrati standarde tipa B. Ena norma ni nujno povezana z eno bistveno zahtevo in eno varovalo ne pomeni ene norme.
Dokumenti sestavnih delov so pomembni, vendar ne dokazujejo delovanja celote. Izjava svetlobne zavese ne potrdi njene razdalje. Lastnosti krmilnika ne potrdijo programa. Oznaka CE na zaporni napravi ne potrdi časa prenehanja nevarnosti. Izračunani PL ne dokazuje, da človek ne more obiti zaščite.
Končni odgovor da preverjanje na dokončanem stroju. Ali varovalo res preprečuje dostop? Ali se ustavijo vsi nevarni gibi? Ali zaklep ostane aktiven dovolj dolgo? Ali svetlobna zavesa upošteva dejanski čas ustavitve? Ali po ponastavitvi ali vrnitvi napajanja ni nepričakovanega zagona?
Če rezultat preskusa nasprotuje projektu, se popravi projekt. Nato se ponovno oceni tveganje in preveri, ali zaščita ni ustvarila novih nevarnosti.
Papir prenese vsak standard. Stroj odgovori šele med preskusom — in prav ta odgovor mora biti zapisan v tehnični dokumentaciji.
V Safety Software je mogoče to dokazno verigo dosledno dokumentirati od nevarnosti in naloge človeka, prek zahteve in zaščitnega ukrepa, do preskusa in ponovne ocene tveganja.
Strokovna podlaga in uradni viri
Ključna tehnična podlaga vključuje ISO 12100 za oceno in zmanjševanje tveganja, EN ISO 14120 za varovala, EN ISO 13857 za varnostne razdalje, EN ISO 14119 za zaporne naprave, EN ISO 13849-1 in EN ISO 13849-2 ter EN IEC 62061 za varnostne dele krmilnih sistemov.
Za brezkontaktne zaščitne naprave so pomembni EN ISO 13855 in skupina EN IEC 61496, za preprečevanje nepričakovanega zagona EN ISO 14118, za ustavitev v sili EN ISO 13850, za električno opremo EN 60204-1 ter za hidravlične in pnevmatske sisteme EN ISO 4413 in EN ISO 4414. Stalne dostope obravnava skupina EN ISO 14122.
Pravno podlago sestavljajo Direktiva 2006/42/ES, Uredba (EU) 2023/1230 in Izvedbeni sklep Komisije (EU) 2023/1586 o harmoniziranih standardih. Status točne izdaje standarda, omejitve objave in obseg domneve o skladnosti je treba vedno preveriti v Uradnem listu Evropske unije ter dodatku ZA posameznega standarda. Vodnik Evropske komisije za uporabo direktive o strojih in Modri vodnik sta koristna razlagalna dokumenta, vendar prednost vedno pripada veljavnim predpisom.