Operatören öppnar skyddet till bearbetningscentret. Han skjuter in arbetsstycket i fixturen och håller det med handen för att få rätt läge före fastspänningen. Sedan försöker han aktivera spännanordningen. Maskinen vägrar. Det öppna skyddet blockerar rörelsen.
Precis så konstruerades den. Men produktionen måste fortfarande kunna starta.
Anta att vi ser detta vid slutkontrollen. I elskåpet sitter beprövade komponenter. På bordet ligger rapporten med beräknad prestandanivå, PL. Konstruktören har schemat, givardata och tillverkarens bibliotek. Operatören har arbetsstycket i handen. Hans uppgift har inte specificerats lika noggrant.
Styrsystemet utför den tilldelade säkerhetsfunktionen korrekt. Problemet uppstod tidigare: ingen frågade hur människan skulle kunna spänna fast arbetsstycket. Den luckan ska stängas av en specifikation av säkerhetskrav (SRS), innan ett outtalat antagande hinner beställas, monteras och programmeras.
ISO 13849-1:2023 kräver resultaten från en riskbedömning enligt ISO 12100. Därifrån härleder vi säkerhetsfunktionerna, det nödvändiga beteendet och den erforderliga prestandanivån, PLr. Allt dokumenteras i SRS, som blir en del av den tekniska dokumentationen och grunden för fortsatt konstruktion.
Därefter följer val av lösning, beräkningar, verifiering och validering. Men innan det arbetet börjar måste någon fastställa var operatörens hand befinner sig under fastspänningen. Den uppgiften finns inte i styrsystemets produktkatalog.
Hur spänner vi fast arbetsstycket säkert när styrsystemet redan är klart?
Vi backar några veckor. Projektet får fart eftersom någon föreslår ett beprövat paket från en tidigare maskin: skyddsgivare, säkerhetsstyrning och lämplig drivning. Data finns, biblioteket är klart och leverantören känner leveransdatumet.
Frågan om manuell inriktning av arbetsstycket skjuts till idrifttagningen. Då kommer allt ändå att synas.
Och visst syns det. Operatören behöver en rörelse medan skyddet är öppet, men styrsystemet ska stoppa samma rörelse. Någon föreslår ett undantag i programmet. Plötsligt börjar de redan inköpta enheterna bestämma skyddskraven, trots att deras uppgift är att uppfylla kraven.
Stanna vid fixturen. Varför måste operatören stödja arbetsstycket? Kan fixturen bestämma läget innan fastspänningen börjar? Vilken rörelse är verkligen nödvändig, och vilken försvinner om fastspänningsmetoden ändras?
Svaren avgör skyddskonceptet. Kanske ska fixturen ändras. Kanske behövs rörelse fortfarande när någon har åtkomst. Då måste villkoren för tillåten rörelse, begränsningar och stopp definieras. Ett undantag i logiken avgör inte om arbetsmomentet är säkert.
Samma styrsystem, en annan uppgift
Lastningen kan ha sett annorlunda ut i den tidigare maskinen. Där kanske fixturen höll arbetsstycket på plats och operatören stängde dörren före fastspänningen. Här stannar handen kvar längre inne i riskområdet.
Styrsystemets artikelnummer stämmer. Användningsvillkoren gör det inte nödvändigtvis. Innan den gamla konstruktionen återanvänds granskar vi åtkomsten, arbetsföljden, de nödvändiga rörelserna och hur lasten beter sig. Svaret ”det fungerade på förra maskinen” beskriver fortfarande bara förra maskinen.
Sådana besked kan ändra ritningar, komponentval och program. De blir betydligt svårare att hantera när elskåpet är färdigt och endast ”slutkontroll” återstår i tidsplanen. Då står operatörens hand även i vägen för projektavslutet.
En ny beräkning av kretsen löser inte konflikten vid fixturen. Uppnådd PL gäller den realiserade funktionen och de villkor under vilka den bedömts. Om vi har kontrollerat stopp efter att ett skydd öppnats, skapar resultatet inga krav för manuell fastspänning.
Certifierade enheter och tidigare validerade delsystem är användbara. ISO 13849-1 medger att de används när integrationsvillkoren är uppfyllda. Vi måste ändå visa egenskaperna hos den fullständiga funktionen i den konkreta tillämpningen, med dess fixtur, last och åtkomst.
Styrsystemets tillverkare känner inte vår metod för inriktning av arbetsstycket. Tillverkarens certifikat har aldrig bedömt den.
För automationsingenjören är detta en viktig ansvarsgräns. Enheterna kan vara korrekt anslutna, logiken rätt skriven och PL väl motiverad, samtidigt som själva uppgiften är ofullständig. Resultaten från riskbedömningen behövs innan antagandena byggs fast i programmet.
Om underlaget saknas går frågan tillbaka till projektgruppen. Vem beslutar om fixturen? Vem fastställer vilka rörelser som krävs? Vem beskriver åtkomstvillkoren? Det som lämnas till programmering ska vara ett gemensamt beslutat krav, inte en gissning.
Lägg därför undan katalogen och gå igenom hela arbetsmomentet tillsammans med operatören. Börja särskilt med det som händer innan skyddet stängs. Först då vet vi vad som krävs av de säkerhetsrelaterade delarna av styrsystemet, SRP/CS.
Två kanaler reparerar inte en uppgift som ingen har upptäckt. Komponentdata och PL-bedömningen styrker den funktion som faktiskt konstruerats. Först måste vi fastställa vilket skydd människan behöver i det verkliga arbetet.
Operatören kommer in i projektet innan skyddet stängs
Operatören hämtar arbetsstycket, placerar det, korrigerar läget och spänner fast det. Först därefter stänger han skyddet och startar bearbetningen. När cykeln är slut öppnas dörren igen och arbetsstycket tas ut.
Om arbetsbeskrivningen började vid startknappen har vi tappat bort det arbetsmoment utan vilket knappen saknar mening.
Därtill kommer felplacerade arbetsstycken, verktygsbyte, rengöring och återstart efter avbrott. Vid varje ingrepp kan människan stå på en annan plats, närmare andra rörelser och energier.
Formuleringen ”används enligt instruktionen” visar inte arbetet för konstruktören. Den fastställer inte heller vad som får röra sig eller vad som måste stå stilla.
ISO 12100 kräver att arbetet börjar med fastställandet av maskinens och användningens gränser. Vi identifierar användare, driftlägen, material och ingrepp. Maskinens livsfaser och rimligen förutsebar felanvändning ska ingå.
Först därefter identifierar vi riskkällor och uppskattar riskerna. Sedan utvärderar vi om riskreducering krävs. Då upphör ”ta bort blockering” att vara en bekväm rad i ett kalkylblad. Det visar sig kanske kräva åtkomst från andra sidan och en kontrollerad rörelse av mekanismen.
Ett samtal vid maskinen avslöjar detta snabbt. Om skyddslösningen hindrar ett nödvändigt arbetsmoment kan den samtidigt uppmuntra till kringgående. Lösningen måste korrigeras innan förbikopplingen blir verkstadens normala arbetssätt.
Kanske är det bäst att ändra fixturen
Det första beslutet om vår spännanordning behöver inte gälla styrsystemet. En fixtur som bestämmer arbetsstyckets läge utan att handen befinner sig mellan spännbackarna förändrar själva exponeringen.
ISO 12100 börjar riskreduceringen med inbyggt säkra konstruktionsåtgärder. Därefter följer tekniska skyddsåtgärder, såsom skydd och skyddsanordningar, samt kompletterande skyddsåtgärder. Sist kommer information för användning.
När konceptet är valt fastställs styrningens uppgifter. Den ska förhindra angivna rörelser under åtkomst, tillåta nödvändig inställning och säkerställa att arbetsstycket hålls kvar vid tryckbortfall. Från dessa beslut härleder vi säkerhetsfunktionerna och deras omfattning.
Operatörens uppgifter blottlägger en viktig del av problemet, men riskbedömningen omfattar hela maskinen. Risker från utkastat material, buller och konstruktionsbrott finns kvar även när ingen gör ett manuellt ingrepp.
Beslutsgången illustreras i ett exempel på riskbedömning enligt ISO 12100. Vid valet av skydd är det också värdefullt att skilja mellan olika tekniska skyddsåtgärder.
ISO 13849-1 förutsätter resultaten av detta arbete
Punkt 4.5 i ISO 13849-1:2023 kräver resultat från riskbedömningen, information om nödvändiga funktioner, deras bidrag till riskreduceringen och respektive PLr. Punkt 5.1 hänvisar uttryckligen till den detaljerade informationen från bedömningen enligt ISO 12100.
Detta är konstruktionsunderlag. Att börja med elschemat skapar inte underlaget, även om dokumentationens första sida blir färdig snabbare.
I SRS beskriver vi funktionerna och de funktionella kraven, fastställer PLr och granskar sedan helheten före konstruktionen. Det är arbetsgången i punkterna 5.1–5.4. PLr ska alltså finnas i den färdiga SRS.
En tidigare anteckning utan PLr är fortfarande ett arbetsutkast. Tillägget ”bestäms vid idrifttagning” sätter ett datum för fortsatt arbete. Det slutför inte säkerhetskravet.
Maskinkonstruktören känner fixturen, produktionsteknikern känner inriktningen, användaren känner ingreppen och automationsingenjören känner styrningens möjligheter. SRS ska innehålla resultatet av deras gemensamma beslut. Det är rätt tillfälle att upptäcka att den planerade funktionen stoppar maskinen men samtidigt gör den omöjlig att använda.
Operatören väntar fortfarande med arbetsstycket. Skillnaden är att stationen ännu kan ändras innan problemet byggs in i en färdig maskin. I det visade alternativet gör ett mekaniskt stöd att handen kan dras tillbaka innan skyddet stängs och spännanordningen aktiveras separat.
SRS anger styrkraven som följer av konceptet och riskbedömningen: åtkomst, tillåtelse till rörelse och kvarhållning av arbetsstycket. Det mekaniska stödet förblir en konstruktionsåtgärd och ska motiveras som sådan.
Hoppar du över ISO 12100 börjar du arbetet med ISO 13849-1 utan de svar som standarden behöver. Riskbedömningen fastställer skyddsbehovet. SRS dokumenterar de resulterande styrkraven, inklusive PLr. Först då finns en hållbar grund för konstruktionen.
En rörelse som människan behöver försvinner inte för att vi kallar den farlig
Vi återvänder till fastspänningen. Någon påpekar att stopp när skyddet öppnas är en väl beprövad säkerhetsfunktion. Det stämmer. Arbetsstycket måste fortfarande placeras innan produktionen kan börja.
Maskinspecifika standarder hjälper oss att bryta ned ordet ”skydd” till arbetsmoment, rörelser och villkor. Då blir det tydligt varför en korrekt styrreaktion inte beskriver skyddet för hela arbetet.
Spännanordningen ska hålla arbetsstycket även före bearbetningen
I ett bearbetningscenter skiljer vi mellan automatisk drift och manuell inriktning. För båda granskar vi nödvändiga rörelser, åtkomst till deras verkningar och erforderligt skydd. Om fixturen kräver rörelse med öppet skydd måste konstruktionen möjliggöra arbetsmomentet på ett säkert sätt.
Att ta bort blockeringen skulle ändra programmet. Handen och spännbackarna skulle fortfarande befinna sig på samma plats.
ISO 16090-1 behandlar för de verktygsmaskiner som omfattas bland annat fastspänning av arbetsstycken, övervakning av fastspänningen och villkor för att starta arbetet. Frågorna går alltså längre än dörrens läge.
Hålls arbetsstycket kvar? Vilka rörelser får tillåtas? Vad händer när energin försvinner? Svaren kan kräva en annan fixtur, en annan styrprincip eller en helt ny fastspänningssekvens.
När en standard av typ C anger ett krav eller en PLr måste även tillämpningen och villkoren följa med. Bokstaven är lätt att flytta till en tabell. Det är svårare att upptäcka att den kom från en rad om ett annat driftläge eller en annan åtkomstsituation.
SRS ska göra beslutet möjligt att återskapa: för vilket arbetsmoment valdes funktionen, och varför krävs just detta skydd? Innan funktionen väljs måste metoden för inriktning och fastspänning vara avgjord. Rörelser vid åtkomst och kvarhållning efter energibortfall behöver egna krav.
Balpressen har pressat färdigt. Nu ska balen tas ut
Flytta scenen till en vertikal balpress för avfall. Konstruktören har analyserat pressplattans rörelse under pressningen. Dörrarna var stängda, åtkomsten övervakad och cykeln avslutades korrekt.
Operatören ska fortfarande binda och ta ut balen. Han öppnar dörren, byter position och använder de rörelser som krävs för utmatningen. I cykelbeskrivningen är maskinen färdig. Vid maskinen håller människan fortfarande på att avsluta sitt arbete.
EN 16500:2014 har separata krav för denna fas. Tillämpningen gäller vissa slutna vertikala balpressar med manuell bindning, inte varje maskin som pressar avfall.
Punkt 5.1.4 behandlar utmatning av balen, manöverplats utanför området där balen kan välta och nödvändig sikt. Vid åtkomst genom öppna dörrar till en farlig uppåtgående rörelse hos pressplattan föreskrivs tvåhandsmanöver. Punkt 5.2.2 tilldelar denna funktion PLr d.
I SRS dokumenteras arbetsmoment, rörelse och skyddsvillkor tillsammans. Därefter granskas även returrörelsen hos utmatningssystemet. Ordet ”pressning” omfattar inte automatiskt alla situationer som uppstår när balen ska tas ut.
Den angivna utgåvan av EN 16500 hänvisar till EN ISO 13849-1:2008. Sambandet mellan utgåvorna måste beaktas när standarder väljs. PLr d för det beskrivna fallet blir samtidigt inte en gemensam bedömning för hela balpressen.
I den stoppade zonen fortsätter materialet att röra sig
Nu tar operatören bort en blockering mellan två maskiner. Drivningarna i hans zon står stilla. En angränsande maskin fortsätter att mata material genom en processöppning. Det lokala styrsystemet har utfört sitt uppdrag.
Materialet känner inga leveransgränser.
ISO 11161:2007 med Amd 1:2010 riktar uppmärksamheten mot arbetszoner och gränssnitt i integrerade produktionssystem. Punkt 8.1.4 behandlar skydd vid materialflöde mellan zoner.
I punkt 8.8.1 omfattar specifikationen bland annat driftlägen, mänsklig interaktion, systembeteende, gränssnitt och reaktioner på fel. Två separata beräkningsrapporter lämnar fortfarande den gemensamma delen av uppgiften till integratören.
Stoppets räckvidd eller annat lämpligt skydd av gränssnittet måste fastställas, liksom åtkomsten och beteendet hos angränsande utrustning. Det gäller även när en nödvändig signal försvinner. Den som tar bort blockeringen behöver skydd under hela ingreppet.
Formuleringen ”gränssnittet hanteras av integratören” pekar ut vem som ska göra arbetet. Den utför det inte i någon av de anslutna maskinerna. Skyddets räckvidd beror också på de risker som materialflödet för över från en zon till nästa.
Vi återvänder därför till fixturen med en skarpare fråga: i vilken situation ska maskinen skydda människan, och vilket beteende krävs då? Standarder av typ C ger tillämpningsspecifika krav. Standarder av typ B hjälper till med gemensamma tekniska problem. Allt måste relateras till den verkliga stationen i riskbedömningen.
Utanför den automatiska cykeln har människan fortfarande arbete kvar. Fastspänning, uttagning av en bal och borttagning av en blockering har egna rörelser, åtkomstvägar och energier. SRS måste bära skyddet genom hela det nödvändiga arbetsmomentet.
Spännanordningen har stannat. Vad ska hända med arbetsstycket?
”När skyddet öppnas ska maskinen stanna.” Automationsingenjören pekar på den stillastående spännanordningen. Maskinkonstruktören tittar på arbetsstycket som operatören ännu inte vågar släppa.
Båda ser samma maskin. Ordet ”stanna” lät dem tillfälligt slippa enas om vad som faktiskt ska hända.
I SRS anger vi därför funktionens namn, kopplingen till riskkällan, den utlösande händelsen och den reaktion som initieras via utgångarna. Konkreta rörelser och skyddsområdet anges. Först då kan stoppet och tillståndet efter stoppet avgöras.
Manuell inriktning vid åtkomst får egna krav enligt det valda skyddskonceptet. Separat beskriver vi att ett öppet skydd i automatisk drift ska förhindra start av angivna farliga rörelser.
Stopp och förhindrande av oväntad start kan använda gemensamma delsystem. Varje funktion behöver ändå en tydlig beskrivning och en egen kontroll. Operatörens behov av skydd upphör inte när nästa startkommando når systemet.
Åter kommer förslaget: stäng av allt
På schemat ser idén övertygande ut. Utgångarna stängs av, energin försvinner och frågan verkar löst. Då lägger maskinkonstruktören till ett villkor: om trycket försvinner kan spännanordningen kanske släppa arbetsstycket.
Nu handlar samtalet inte längre bara om att stoppa en rörelse. Vi måste även avgöra hur lasten hålls och hur länge det erforderliga tillståndet ska bestå. Ett frånkommando förklarar inte vad som bär arbetsstycket när kommandot har utförts.
SRS beskriver det fysiska tillstånd som riskbedömningen kräver: stoppade rörelser och nödvändig kvarhållning av arbetsstycket. Finns en vertikal, gravitationsbelastad axel tillkommer skydd mot fall. Konstruktionen ska därefter visa hur kraven uppfylls.
Gruppen går igenom spänningsbortfall, otillåtna variationer och återkomst av energi. För varje situation fastställs styrsystemets beteende. Då blir återkomst av tryck eller spänning inte ett oskrivet stycke i sekvensen.
Detekterade fel behandlas separat: reaktion till ett tillstånd som ger säkerhet och nödvändig kvarhållning av detta tillstånd tills felet har avhjälpts. När flera funktioner är aktiva samtidigt måste prioriteringar och konflikter lösas. Ett stopp får inte utan bedömning ta bort det skydd som lasten behöver.
Givaren har redan svarat. Mekaniken behöver mer tid
Människan väntar inte vid skyddet så länge som mekanismen önskar. Hon sträcker sig mot en bestämd plats. Gruppen måste därför återvända till hennes position, åtkomstmöjligheten och tiden till dess att det erforderliga tillståndet har uppnåtts.
Automationsingenjören visar givarens svarstid. Därefter arbetar fortfarande logik, kommunikation, ställdon och mekanik. SRS behöver ett krav på maskinens totala reaktionstid, inklusive rörelsens stoppförlopp.
Vid placering av skyddsanordningar enligt ISO 13855 krävs relevanta stoppdata och definierade bedömningsvillkor. Last, verktyg, temperatur och slitage kan ändra resultatet. Ett katalogvärde ersätter inte mätning av hela maskinens beteende.
Om uppgifterna saknas måste det stå öppet vem som ska leverera dem och vilka beslut som väntar på resultatet. Ett preliminärt värde ska senare bekräftas eller leda till ändrad konstruktion.
Annars bygger leverantören skyddet runt ett tal som automationsingenjören betraktade som en uppskattning. Vid slutkontrollen kan båda sanningsenligt säga att tiden diskuterades.
Operatören byter driftläge och stänger sedan dörren
Arbetsstycket väntar fortfarande på att spännas fast. Om konceptet tillåter rörelse vid åtkomst ska SRS ange driftläge och villkor för rörelsen. Det valda läget ska vara entydigt, och övergången mellan driftlägen ska bevara det skydd som behövs.
Valet av driftläge startar inte rörelsen. Texten ”service” på en skärm skyddar heller ingenting vid spännanordningen. Först det fastställda beteendet ger automationsingenjören ett genomförbart krav.
Samtidigt granskar vi rengöring och reparation av fixturen. Vissa arbeten kräver att maskinen skiljs från samtliga energikällor och att frånskiljningsanordningarna säkras i frånskilt läge. Andra arbeten behöver en lämpligt skyddad rörelse. Riskbedömningens resultat för respektive uppgift ska avspeglas i kraven.
Lösningen för inriktning av arbetsstycken får inte automatiskt användas vid varje reparation. Personen kan då stå på en annan plats och nå andra riskkällor. Ett nytt namn på arbetsmomentet i instruktionen ändrar inte åtkomsten till mekanismen.
Efter fastspänningen stänger operatören skyddet. Givaren bekräftar dörrens position. Den avgör inte på egen hand om någon finns kvar i riskområdet eller om övriga skyddsåtgärder fungerar. När två personer arbetar vid stationen blir frågorna särskilt viktiga.
SRS ska beskriva återgången till drift genom tydliga villkor för återställning och återstart. Om riskbedömningen kräver manuell återställning väljs en plats utanför riskområdet, med nödvändig överblick och utan möjlighet att aktivera återställningen från området.
Återställning är en avsiktlig handling som skiljer sig från start. Signalens tillståndsändring ska övervakas. Återställningen får inte i sig skapa en farlig situation, och berörda säkerhetsfunktioner samt tekniska skyddsåtgärder ska redan vara verksamma.
Om delar av området inte är synliga behövs en lämplig lösning, exempelvis en återställningssekvens eller övervakning. Standarden medger också motiverad automatisk återställning, bland annat när kontinuerlig persondetektering förhindrar att en farlig situation uppstår.
Dokumentet ska ange det val som gäller den konkreta tillämpningen. Om återställning utgör en säkerhetsfunktion ska även dess PLr fastställas. Knappar med samma märkning behöver inte ha samma säkerhetsuppgift.
Om en matare arbetar bredvid stationen måste leverantören känna till det tillstånd som krävs under åtkomst till fixturen och reaktionen vid signalförlust. Integratören samordnar gränssnitten med övriga funktioner. ”STOPP skickat” beskriver sändaren. SRS måste också ange hur och när mottagaren ska reagera.
Ett arbetsstycke representerar inte hela driften
Operatören har visat fastspänningen en gång, men under skiftet upprepas den. Därför dokumenteras hur ofta funktionen och dess komponenter aktiveras. Åtkomst för varje arbetsstycke ger andra driftskrav än ett sällsynt ingrepp.
Miljö, rengöring och underhåll tillkommer. Lösningen ska behålla sina egenskaper under dessa förhållanden. Enheternas data måste relateras till den verkliga arbetsintensiteten och användningsmiljön, även när samma komponent redan används i en annan maskin.
Innan SRS avslutas får varje funktion en PLr och en dokumenterad grund: riskbedömningen eller ett tillämpligt krav i en standard av typ C tillsammans med dess villkor. För fixturen gäller det krav som motsvarar just denna tillämpning.
Uppnådd PL bedöms senare för den realiserade funktionen. Nu fastställer gruppen vad som krävs av den. Att PLr och PL ofta står bredvid varandra i en tabell får inte dölja skillnaden.
Skriv så att nästa automationsingenjör slipper gissa
Anta att gruppen efter analysen väljer ett mekaniskt stöd för arbetsstycket. Operatören kan placera det och dra undan händerna innan skyddet stängs och spännanordningen aktiveras. Det är ett möjligt stationskoncept. Om den verkliga uppgiften fortfarande kräver driven rörelse med öppet skydd behövs ett annat skyddskoncept och egna krav.
Nu dokumenterar vi beslutet i kortet för en funktion. PLr d, 200 ms och övriga tal nedan är påhittade exempeldata. De är inte maskinparametrar att kopiera. Det egna projektet måste motivera värdena och tillämpa relevanta krav från standarder av typ C.
| Fält i SRS | Exempel på krav | ISO 13849-1:2023 |
|---|---|---|
| Funktion och motiv / SF-01, APP-01 | SF-01: stoppa och förhindra driven rörelse hos spännanordningen under åtkomst till stödet. TASK-L01: placering av ett arbetsstycke på 12 kg. HS-01: fingrar i spännbackarnas område. Koppling till riskbedömningen: RA-L01. | 5.1; 5.2.1.2; 5.2.1.3 a) |
| Utlösande händelse / REQ-01 | Begäran om åtkomst eller förlust av det erforderliga stängda eller låsta tillståndet hos skyddet medan rörelse är tillåten. Öppen åtkomst ska bibehålla rörelseblockeringen. | 5.2.1.3 b) |
| Erforderlig verkan / REQ-02 | Stoppa spännbackarnas rörelse och förhindra ny driven rörelse under åtkomst. Upplåsning av skyddet får inte tillåtas innan alla erforderliga villkor är uppfyllda. Arbetsstycket stöds av ett oberoende mekaniskt stöd. | 5.2.1.3 c) |
| PLr och grund / REQ-09 | PLr d är ett pedagogiskt antagande i den fiktiva RA-L01. I det verkliga projektet ska värdet följa av den egna riskbedömningen eller av ett tillämpligt krav i en standard av typ C. Det är inte den PL som styrsystemet har uppnått. | 5.2.1.3 d); 5.3 |
| Tid och åtkomst / REQ-03 | Högst 200 ms som exempelgräns, från händelsen vid skyddet till dess att angiven rörelse har upphört, inklusive mekaniken. Skyddet förblir låst tills samtliga nödvändiga säkerhetsvillkor är uppfyllda. Talet 200 ms motiverar inte ensamt säker åtkomst. | 5.2.1.3 e) |
| Driftlägen / REQ-04 | Automatisk drift och manuell lastning. I denna stationsversion tillåts inte driven fastspänning med öppet skydd. Om den verkliga uppgiften kräver detta återgår projektet till riskbedömning och specifikation av skyddet. | 5.2.1.3 f) |
| Gränssnitt / REQ-05 | Bekräftelse av spännanordningens erforderliga tillstånd är bara ett av villkoren för åtkomst. Även spindel, axlar och matare ska ha de tillstånd som definieras i andra funktioner. En kvittens på mottagen signal ersätter inte den erforderliga reaktionen. | 5.2.1.3 g) |
| Fel / REQ-06 | Ett detekterat fel som påverkar funktionen blockerar ny rörelse och tillåtelse till åtkomst tills det erforderliga tillståndet har uppnåtts. Tillståndet ska bibehållas tills det relevanta felet har avhjälpts. | 5.2.1.3 h) |
| Energi / REQ-07 | Bortfall och återkomst av energi får inte orsaka farlig rörelse eller frigöra det understödda arbetsstycket. Det mekaniska stödet kräver en separat mekanisk motivering. Det får inte PLr enbart för att det nämns i funktionskortet. | 5.2.1.3 i) |
| Frekvens och miljö / APP-02, APP-04 | Exempel: 40 åtkomster per timme, 16 timmar per dag och 250 dagar per år, alltså 160 000 aktiveringar per år. Komponenternas egna manövrer dokumenteras separat. Inomhusmiljö, 5–40 °C, kylvätska och spån antas. Andra villkor ska bedömas. | 5.2.1.2; 5.2.1.3 j) |
| Prioritet / REQ-10 | Begäran från säkerhetsfunktionen har prioritet framför vanlig start av spännanordningen. Samverkan med andra funktioner får inte ta bort arbetsstyckets nödvändiga stöd eller medge för tidig åtkomst. | 5.2.1.3 k) |
| Standard av typ C / APP-03 | Tillämpningsområde och krav på bland annat fastspänning och åtkomst kontrolleras. För denna hypotetiska verktygsmaskin behandlas ISO 16090-1. Exakta punkter och resultatet av tillämpningen ska dokumenteras innan SRS avslutas. | 5.2.1.3 l) |
| Återgång till drift / REQ-08 | När erforderliga tillstånd återställts krävs en separat, avsiktlig återställning och ett separat startkommando enligt den valda lösningen. Stängt skydd, återställning eller återkommen energi får inte ensamt starta spännanordningen. | 5.2.1.3 m) |
| Kontroll och version | REQ-01…10 kopplas till analyser, provningar VT-01…06, konstruktionen och den konfiguration som bedöms. PL och prioriteringar kräver egna belägg. Resultaten är öppna tills rätt kontroll har utförts. Ändrat arbetsstycke, driftläge eller parameter kräver en konsekvensbedömning. | 5.4; 10; 12 a) |
Överför arbetssättet till ditt projekt. SafetySoftware har en engelskspråkig PDF med det utvecklade fallet SF-01, provningskriterier samt ifyllbara kort för projekt, funktioner och kopplingar till belägg. Exemplet visar arbetsgången. Formulären lämnar plats för projektgruppens verkliga beslut.
Ladda ned SRS-exemplet och ifyllbara mallar (PDF, på engelska)
Ett funktionskort är bara en del av SRS. Maskinens gränser, människors uppgifter, riskbedömningens indata, övriga funktioner, gränssnitt och dokumentstyrning tillkommer. Varje ”ej tillämpligt” behöver en motivering. Ett saknat PLr eller ett oklart åtkomstvillkor blir inte färdigt för att någon skriver under formuläret.
Maskinkonstruktören och automationsingenjören behöver samma beslut. Därför ska kraven ha namn, identiteter och versioner samt kopplingar till riskbedömningen. Senare kompletteras de med hänvisningar till konstruktionen och resultaten från kontrollerna.
Kraven kan hanteras i ett dokument, på funktionskort eller i ett styrt register. Standarden anger vilket innehåll som behövs, inte en enda obligatorisk tabellmall.
En sådan dokumentation blir konstruktionsunderlag enligt 5.2.1.1, omfattar kraven i 5.2.1.3 och ingår i den tekniska dokumentationen enligt kapitel 12 a). Den gör det möjligt att överföra arbetet från den organisation som utför riskbedömningen till den som konstruerar styrsystemet.
Användaren och integratören ska få den information som behövs för deras uppgifter. Det innebär inte automatiskt att all intern konstruktionsdokumentation måste lämnas ut. Informationsomfattningen ska motsvara skyldigheterna och den konkreta tillämpningen.
När automationsingenjören återvänder till programmet finns nu krav för samma hand, samma spännanordning och samma tillståndssekvens. Om fixturen ändras går det också att se varför kraven infördes. Besluten är inte längre beroende av deltagarnas minne.
SRS ska föra skyddet genom hela arbetsmomentet, även när energin försvinner. Utlösning, rörelse, kvarhållning av arbetsstycket, maskinens reaktionstid och återgång till drift behöver överenskomna krav. Dokumentationen ger konstruktören en grund och valideringen tydliga kriterier.
Nu måste vi bygga det som vi har skrivit
Vi vet hur operatören placerar arbetsstycket, vilka rörelser som behövs och vad som ska ske vid energibortfall. Funktionerna har fått PLr. Någon kan nu frestas att markera säkerheten som färdig på projektmötet.
Hittills har vi bara enats om vad som ska göras. Maskinen gör det ännu inte.
Nu väljs arkitektur och delsystem. Logik och parametrar utvecklas. Belastningar, diagnostik, miljö och samspelet med mekaniken granskas. Ventilen ska föra systemet till det erforderliga tillståndet, och drivfunktionens verkan ska motsvara den verkliga rörelsen.
Även fixturen ska byggas och kontrolleras. Det är dess geometri som ska möjliggöra den valda fastspänningsmetoden. Ett korrekt programvillkor ersätter inte den mekaniska del som skulle hålla arbetsstycket utan stöd från handen.
Tidigare validerade delsystem kan spara arbete. ISO 13849-1 medger att de används när integrationsvillkoren uppfylls. Data och användningsbegränsningar bevaras, varefter den fullständiga funktionens integration motiveras.
Det är nu de beprövade byggblocken hör hemma. Vi känner kravet och vet vilka egenskaper som behövs. Därmed går det också att avgöra vad som återstår att visa efter installation i maskinen.
Vid bedömningen av uppnådd PL enligt ISO 13849-1 granskas förhållandet till PLr, tillförlitlighet, arkitektur, diagnostik och fel med gemensam orsak. Systematiska fel, programvara, miljö och ergonomi tillkommer.
Programmet kan ändå tillåta rörelse i fel driftläge. Tillförlitlighetsmodellen kan vara korrekt samtidigt som felet ligger i villkoret som medger rörelsen. Det är just detta villkor som måste identifieras och provas.
På samma sätt kräver ett feluteslutande en grund som gäller för det verkliga montaget och användningen. Beräkningsverktyget kan inte inspektera en fixtur som ändrats ute i produktionen. Någon måste mata modellen med sanna antaganden.
Bakom deklarationen måste hela arbetet vara utfört
En SRS räcker inte för att deklarera full överensstämmelse med ISO 13849-1. Alla tillämpliga krav måste mötas genom rätt konstruktions-, verifierings-, validerings- och dokumentationsaktiviteter.
Ett standardnummer går snabbt att skriva. Arbetet som numret ska representera tar mer plats än en rad i en deklaration.
Att ISO 12100 saknas i en standardförteckning bevisar inte i sig att riskbedömningen har utelämnats. Det avgörs av innehållet, besluten och hur bedömningen används i konstruktionen. Omvänt ger beställningen ”gör PL d” fortfarande otillräckligt underlag om uppgiften och skyddsbehovet saknas.
När lösningen är genomförd återgår vi till hela maskinens riskbedömning. Vi kontrollerar den avsedda riskreduceringen och att den har uppnåtts utan att nya riskkällor har införts.
Den ändrade fixturen kan hålla arbetsstycket bättre men kräva en ny metod för uttagning. Även nästa arbetsmoment ska analyseras. Den iterativa processen enligt ISO 12100 återvänder till den verkliga maskinen i stället för att sluta vid en korrigerad ritning.
SRS startar ett arbete som senare måste styrkas. Val, integration, PL-bedömning, verifiering och validering ska visa att den utförda funktionen uppfyller kraven under avsedda villkor. Dokumentet utför inte funktionen åt maskinen.
Maskinen har stannat. Provningen är inte slut
Vi öppnar skyddet igen. Den här gången vet vi vilka rörelser som ska upphöra, inom vilken tid och hur arbetsstycket ska hållas kvar. Styrsystemet visar det förväntade tillståndet. Den som provar funktionen tittar också på mekaniken.
Rörelse, last, kvarhållning och återgång till drift ska bekräftas. Varje verkan jämförs med ett konkret krav. En indikering på skärmen beskriver ännu inte resultatet av hela provningen.
Arbetet började före maskinbygget. Punkt 5.4 kräver att SRS granskas före konstruktionen: motsvarar funktionerna riskbedömningen, och innehåller dokumentet de nödvändiga kraven?
Validering av SRS enligt 10.2 kan fånga förbiseenden, fel och avvikelser från tillämpningen, driftsvillkoren och rimligen förutsebar felanvändning. Ett bortglömt arbetsmoment är betydligt billigare att hitta när fixturen fortfarande finns på ritbordet.
Valideringen av den realiserade lösningen kontrollerar att SRS och övriga tillämpliga krav är uppfyllda. Den använder analyser och provningar enligt en plan. Analyser kan genomföras parallellt med konstruktionen, medan slutliga prov på den fysiska maskinen avslutar relevanta delar av arbetet.
Prova också den rörelse som operatören behöver
Vid skyddet kontrolleras utlösning, reaktion, tid och bibehållet tillstånd. Sedan går vi vidare till inriktningen av arbetsstycket. Om SRS tillåter rörelse vid åtkomst ska den provas under just dessa villkor.
Därefter följer byte av driftläge, avslutning av arbetsmomentet, återställning och återstart. Operatören ska kunna genomföra hela den överenskomna arbetsföljden. En lyckad öppning av dörren återskapar inte allt som sker för varje nytt arbetsstycke.
I en linje observerar vi även den andra maskinen. En kvittens från dess styrsystem är en del av kontrollen. Det återstår ändå att visa det integrerade systemets erforderliga tillstånd, inklusive fördröjningar och ömsesidig påverkan.
Separata leverantörsprotokoll stoppar inte materialet vid gränssnittet. Beteendet måste provas inom den överenskomna integrationsomfattningen.
Planen omfattar även lämpliga analyser och provningar vid fel, signalförlust och förändringar i energiförsörjningen. Omfattningen följer av standarden och konstruktionen. Provningarna kräver förberedda och kontrollerade villkor samt skydd för de kompetenta personer som utför dem.
Vid fixturen återkommer frågan om kvarhållning efter avbrott i normal drift. Stopp av rörelse och stöd av lasten måste mötas i samma provningsresultat, inte beskrivas i två isolerade protokoll.
Protokollet ska ange provningsvillkor, kriterium, resultat och maskinkonfiguration. Vid tidsmätning ska även metod och förhållanden dokumenteras. Nästa person behöver veta vilken last som provades och vilket beteende som bedömdes som korrekt.
Programmet är ändrat. Protokollet minns fortfarande den gamla versionen
Automationsingenjören har ändrat villkoret för rörelsetillåtelse, men provningsplanen kontrollerar fortfarande det gamla villkoret. Båda dokumenten kan stängas trots att de beskriver olika konfigurationer. Krav, konstruktion och belägg måste därför avse samma bedömda version.
Ändringen spåras från SRS till berörda resultat, och påverkan på övriga funktioner bedöms. En programändring vid spännanordningen försvinner inte ur bedömningen bara för att den redan har installerats.
Standarden rekommenderar att de som utför valideringen är oberoende av konstruktionen av SRP/CS. En person utanför projektet frågar lättare efter antaganden som konstruktören har slutat se. Kompetens, en lämplig process och dokumenterade resultat krävs.
Det innebär inte ett generellt krav på extern certifiering av varje säkerhetsfunktion. Vad som har visats avgörs av det utförda arbetet och dess omfattning. Kravet ska kunna följas till realisering och kontroll. Resultat, metod och konfiguration måste visa vilket maskinbeteende som faktiskt bedömdes.
Några månader senare kommer ett större arbetsstycke
Det större arbetsstycket ryms på bordet. Fixturen går också att stänga. I produktionen hörs därför det välbekanta: ”Maskinen klarar ju det.” Innan någon provar med rörelse återgår vi till maskinens gränser.
Punkt 5.3 i ISO 12100 omfattar gränser för användning, utrymme och tid samt andra relevanta begränsningar. För stationen granskar vi avsedda arbetsstycken och verktyg, laster, fastspänningsmetod och operatörens utrymmesbehov. Bordets dimension anger inte hela det tillåtna användningsområdet.
Om den nya uppgiften ryms inom det bedömda området kan den vara en förutsedd omställning. Då bekräftas att skyddsvillkoren fortfarande är uppfyllda för den aktuella konfigurationen. Ett större arbetsstycke innebär inte automatiskt en ombyggnad.
Anta däremot att operatören nu måste närma sig från en sida som inte syns från återställningsplatsen. Eller att ett nytt verktyg förlänger stopptiden utöver det värde som användes när skyddet dimensionerades. Då har ett grundläggande villkor för skyddets verkan ändrats.
Inte en enda modul i elskåpet har bytts. Komponentlistan ser lugnande ut. Men där står inte från vilket håll operatören för in handen.
Vi går tillbaka till gränserna och riskbedömningen och därifrån till kraven i SRS. Ändringens påverkan på konstruktionen och tidigare resultat fastställs. Den nya uppgiften tillåts först när nödvändigt skydd har införts och erforderliga kontroller och valideringar är klara.
Att bara lägga till det större arbetsstycket i dokumentationen motiverar inte ett utvidgat användningsområde.
Detsamma gäller villkoren för att skyddet ska behålla sin verkan. Om verkan beror på inspektion, justering, komponentbyte eller en bestämd användningstid måste informationen nå dem som utför arbetet. Tidsrelaterade begränsningar upphör inte vid idrifttagningen.
För service gör en SRS som är kopplad till riskbedömningen och konstruktionsdokumentationen det möjligt att återskapa besluten. Utan dokumentationen återstår ett telefonsamtal till den som programmerade maskinen för flera år sedan och en förhoppning om att personen minns vilket arbete villkoret avsåg.
En ombyggnad för den nya användningen kan också vara en väsentlig ändring. Ett större arbetsstycke eller ett överskridande av tidigare gränser avgör inte ensamt frågan. Det är de rättsliga kriterierna för den genomförda ändringen som är avgörande.
Förordning (EU) 2023/1230 definierar väsentlig ändring i artikel 3.16 och anger skyldigheterna för den som gör ändringen i artikel 18. Bestämmelserna ska tillämpas från den 20 januari 2027. En uppdaterad SRS är bara en del av det arbete som en sådan ändring kan utlösa.
Vid slutkontrollen provar vi det som utlovats i SRS: rörelser, energier, åtkomst och gränssnitt som människan påverkas av. När uppgiften eller villkoren ändras måste vi bedöma om skyddet och dess motivering fortfarande håller.
Innan du beställer nästa komponentpaket
Återvänd till operatören med arbetsstycket. Genomgången av ett enda arbetsmoment avslöjade en lucka som varken syntes i komponentkatalogen eller PL-rapporten. Fixtur, åtkomst, rörelser och beteende vid energibortfall behövde beslutas tillsammans.
Ur dessa beslut uppstod en verklig konstruktionsuppgift. Nu kan styrsystemet väljas och dess förmåga att ge det nödvändiga skyddet bedömas. Certifikat och beräkningar har äntligen något konkret att hänvisa till.
Vid nästa maskin bör du gå igenom arbetsflödet tillsammans med den som känner stationens verkliga användning. Hitta uppgiften och riskkällorna i riskbedömningen, kraven i SRS och svaren i konstruktionen samt kontrollresultaten. Då syns det var motiveringen eventuellt bröts.
Och när någon står framför det färdiga elskåpet och frågar om säkerheten är klar: visa hur operatören ska spänna fast arbetsstycket och vad som skyddar handen under tiden. Det brukar snabbt avsluta diskussionen om enbart komponenter.
Källor och omfattning för exemplen
Underlaget är de angivna utgåvorna och punkterna. Exemplen visar hur krav kan formuleras. Varje maskinprojekt måste själv bedöma standardernas tillämpningsområde och vilka krav som gäller.
- ISO 13849-1:2023 , maskinsäkerhet – säkerhetsrelaterade delar av styrsystem – del 1: allmänna konstruktionsprinciper: 4.1–4.6, 5.1–5.4, inklusive 5.2.1.3 och 5.2.2–5.2.3 samt kapitlen 6–10 och 12–13.
- ISO 12100:2010, maskinsäkerhet – allmänna konstruktionsprinciper – riskbedömning och riskreducering: kapitlen 4–6, särskilt 5.3–5.4.
- ISO 16090-1:2022 , säkerhet för verktygsmaskiner – bearbetningscenter, fräsmaskiner och transfermaskiner – del 1: säkerhetskrav: 5.2.5.5 om fastspänning av arbetsstycken.
- EN 16500:2014 , maskiner för komprimering av avfall eller återvinningsbara fraktioner – vertikala balpressar – säkerhetskrav: 5.1.4 och 5.2.2. Omfattningen gäller vissa slutna vertikala balpressar med manuell bindning. Den angivna utgåvan hänvisar till EN ISO 13849-1:2008.
- ISO 11161:2007 med Amd 1:2010, maskinsäkerhet – integrerade produktionssystem – grundläggande krav: 7.1–7.2, 8.1.4 och 8.8–8.10. Exemplet gäller uppgifter, gränssnitt och skyddets räckvidd i ett integrerat produktionssystem.
- ISO 13855:2024, maskinsäkerhet – placering av skydd med hänsyn till människokroppens närmande: bilagorna B och D samt data och villkor för bedömning av stoppförlopp.
- Europaparlamentets och rådets förordning (EU) 2023/1230 om maskiner : artikel 3.16 om definitionen av väsentlig ändring, artikel 18 om skyldigheter för den som gör en väsentlig ändring och artikel 54 om tidpunkter för tillämpning.