около Команда по управлению движением и приводам, Коллморген
Безопасность была актуальной темой в области автоматизации и управления движением, и публикация Директивы ЕС по оборудованию 2006/42/EC привлекла к этому вопросу больше внимания. Вот что нужно знать машиностроителям об этой и других директивах по технике безопасности — и пять наиболее распространенных мифов о них.
Директива ЕС по машиностроению 2006/42/EC, также известная как Директива ЕС по безопасности машин, охватывает аспекты, касающиеся практически всех машин, включая подъемные устройства, мобильное оборудование, станки, медицинское и упаковочное оборудование. Стандарт направлен на гармонизацию требований к безопасности машин во всем ассортименте.
Фактически, ЕС в целом ратифицирует директивы. Затем ожидается, что каждая страна-член будет внедрять свои собственные местные законы, нормативные акты и стандарты для обеспечения соблюдения директивных требований. Таким образом, все они подлежат толкованию законодателями, регулирующими органами, организациями по стандартизации и компаниями, которые проектируют и используют оборудование.
Существуют два альтернативных европейских стандарта от Международной организации по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссии (IEC) в соответствии с Директивой ЕС по оборудованию 2006/42/EC. Это стандарты EN ISO 13849-1 и EN 62061.
Стандарт ISO 13849-1 содержит требования к безопасности и руководство по принципам проектирования и интеграции компонентов, связанных с безопасностью, в элементы управления. EN 62061 — это стандарт для конкретных машин в рамках стандарта IEC 61508 для проектирования систем электробезопасности. Учитывая множество различных организаций и частных лиц, вовлеченных в толкование и реализацию директивы, неудивительно, что возникла путаница и ошибочные толкования. В этой статье будут рассмотрены пять конкретных мифов о директиве ЕС и объяснено ее влияние на строителей и пользователей оборудования.
Общие сведения о безопасности
Машиностроителям и операторам необходимо понимать действующие стандарты безопасности, но это непростая задача, поскольку новые стандарты посеяли страх на рынке промышленного оборудования. Ориентироваться в требованиях сложно, отчасти потому, что существует множество мифов о стандартах. Таким образом, некоторые организации в настоящее время придерживаются консервативных подходов к интеграции безопасности — или, что еще хуже, полностью избегают ее.
Фактически, ответственность за безопасность оборудования лежит на производителях оборудования, конечных пользователях и поставщиках технологий в целом. Ни один единый стандарт или закон не дает кому-либо полного руководства в этом процессе. Поскольку безопасность машины в значительной степени зависит от тех, кто занимается проектированием, интеграцией и использованием машины, важно взять на себя ответственную роль в обеспечении ее правильного функционирования.
1. Миф: ISO 13849 и IEC 61508 — это законы
ISO 13849 и IEC 61508 являются скорее стандартами, чем законами. Законом может считаться только сама директива ЕС по безопасности машин и оборудования. В большинстве случаев страны обеспечивают соблюдение директивы по оборудованию и других директив через регулирующие органы, которые выполняют функции, аналогичные функциям Управления по охране труда (OSHA) в США. Директива по оборудованию не распространяется непосредственно на конечных пользователей в США, но может применяться, если производитель производит и экспортирует в страну ЕС.
Стандарт ISO 13849 содержит рекомендации для машиностроителей по соблюдению директивы ЕС по машиностроению, поэтому этот стандарт является ценным для соблюдения. Стандарт ISO 13849 призван дать возможность машиностроителям использовать креативные методы проектирования для повышения безопасности машин, но во многих случаях он поощряет жесткость из-за боязни совершить ошибки.
Стандарты предназначены для того, чтобы привести специалистов отрасли в соответствие с требованиями и устранить неопределенность. Предполагается, что они не поощряют строгое следование определенным методам проектирования. Производители оборудования обладают полномочиями и ответственностью принимать решения о пригодности оборудования в соответствии со стандартами.
Оценка рисков является основным элементом всех стандартов безопасности оборудования. Важно следовать процессу, разработать рейтинговую систему и основывать на ней дизайн. Стандарты явно не разъясняют, как ранжировать каждую опасность или как ранжировать различные варианты смягчения последствий. Важной частью является определение приемлемого процесса разработки продукта и его соблюдение.
2. Миф: Стандарты США и ЕС отличаются
ANSI/PMMI 155 и ANSI B11.0 являются основными стандартами США, касающимися безопасности машин; оба они следуют тем же основным принципам, что и стандарты ЕС, такие как ISO 13849. Кроме того, для соответствия директиве по оборудованию могут использоваться другие стандарты, не противоречащие стандарту ISO 13849.
Такие организации, как Институт производителей упаковочного оборудования (PMMI), Американский национальный институт стандартов (ANSI) и Американский институт робототехники (RIA) разработали стандарты, которые позволяют производителям соблюдать директиву по оборудованию. ANSI/PMMI B155.1-2011 (B155.1) на самом деле был разработан позже, чем текущий стандарт ISO 13849, и он был написан специально для согласования с изменениями, ожидаемыми в следующей редакции стандарта ISO 13849.
Суть в том, что машиностроители обладают гибкостью в том, как они проектируют машины. Существующие конструкции машин во многих случаях соответствуют современным требованиям безопасности. Конструкция многих компонентов безопасности существенно не изменилась в соответствии с этими новыми стандартами. Они просто были проверены и классифицированы в соответствии с новыми стандартами. Многие производители могут предложить измерения среднего времени до опасного отказа (MTTF d) для стандартных компонентов. Строители могут использовать эти данные для расчета общей эффективности системы безопасности оборудования, соответствующей любому современному стандарту, который они пожелают. Проектировщикам разумно следовать действующим стандартам, поскольку они считаются самыми современными, но это автоматически не означает, что традиционный метод обеспечения безопасности не подходит.
Основные принципы, такие как оценка рисков, являются общими для всех действующих и бывших стандартов. Оценка рисков определяет уровни эффективности систем безопасности. Разработчик должен оценить текущую архитектуру системы, проанализировать цепочку безопасности и определить, соответствует ли текущая конструкция вновь установленным уровням производительности. Хороший дизайн может соответствовать нескольким стандартам, и производители оборудования могут использовать одну оценку рисков для демонстрации соответствия нескольким стандартам. Требования, такие как маркировка безопасности, могут отличаться для разных стандартов, но эти противоречия обычно относительно незначительны.
3. Миф: Уровни категорий безопасности больше не применяются
Производители оборудования привыкли проектировать системы управления на основе категорий EN954-1. Когда в 2006 году была обновлена директива ЕС по машиностроению, в ней было указано, что EN954-1 больше не действует и не должен использоваться машиностроителями. Это ошибочно привело многих строителей и поставщиков систем управления к убеждению, что уровни категории безопасности больше не применимы и не уместны. Однако стандарт ISO 13849 по-прежнему придает большое значение уровням категорий при определении уровня эффективности систем безопасности. Уровни категорий в новой директиве ЕС по машиностроению не изменились. Рейтинги категорий по-прежнему являются основным принципом обеспечения безопасности.
Новые требования требуют дополнительных расчетов для определения уровней интеграции производительности или безопасности. Эти факторы включают диагностический охват, распространенные причины сбоев и надежность аппаратного обеспечения, определяемую параметром MTTFd. Новый подход как к ISO 13849, так и к IEC 62061 сосредоточен на расчетах надежности компонентов и охвата системы, а не на чисто архитектурных определениях общей безопасности оборудования. Поставщики систем безопасности предоставляют данные, помогающие в этих системных расчетах. Существующие архитектуры, основанные на соблюдении стандарта EN954-1, могут быть легко приведены в соответствие с новой директивой. Скорее всего, это не изменит основную архитектуру вашей системы безопасности. Примечание. Новые стандарты по-прежнему основаны на архитектуре безопасности, описанной в хорошо известных категориях, и, кроме того, для определения уровня безопасности необходимо учитывать вероятность сбоя.
4. Миф: Аварийная остановка — это функция безопасности
Из стандарта IEC60204-1 (раздел 9.2.5.4.1) Безопасность машин – Электрооборудование машин: “Аварийная остановка и аварийное выключение являются дополнительными мерами защиты, которые не являются основным средством снижения риска возникновения опасностей (например, защемления, запутывания, поражения электрическим током или ожога) на машине (см. ISO 12100)”.
Многие стандарты, включая NFPA 79 Национального электротехнического кодекса США, указывают на необходимость аварийной остановки. IEC60204-1 и NFPA 79 в целом совпадают в области требований к аварийной остановке. Но все машины сопряжены с риском, и аварийная остановка не делает машину безопасной. Функциональная безопасность направлена на снижение эксплуатационных рисков, связанных с машинами. Аварийные остановки предназначены для незапланированных происшествий. Современные стандарты безопасности стимулируют системы безопасности, которые реагируют должным образом без необходимости экстренного вмешательства.
Итак, производители оборудования и интеграторы часто спрашивают: каков требуемый уровень безопасности функции аварийной остановки? Ответ зависит от остаточной опасности, оставшейся в машине.
Оценка начинается с оценки риска. Серьезность и подверженность воздействию определяются в ходе оценки риска и напрямую связаны с уровнем интеграции безопасности (IEC 61508) или уровнем производительности (ISO 13984). Ключевым соображением является то, что степень тяжести и воздействия зависит от остаточной опасности. Это опасность, оставшаяся после принятия других мер по снижению риска. Это может потребовать внесения изменений в конструкцию, жесткой защиты или применения блокировок, основанных на надежности управления, для устранения или уменьшения опасности. Вывод заключается в том, что аварийная остановка может находиться на уровне интеграции безопасности 2 (SIL2) или PLd требуемого уровня безопасности. Например, поскольку надежная блокировка безопасности с резервным управлением исключает опасность для персонала, аварийная остановка должна обеспечивать защиту только от остаточного риска. Поскольку воздействие невелико, подходящим является уровень безопасности SIL2 или PLd. Аварийная остановка требует вмешательства человека, поэтому это ненадежный способ снижения риска или устранения опасности. Основные усилия должны быть направлены на снижение опасности без вмешательства персонала.
5. Миф: OSHA признает и обеспечивает соблюдение директивы ЕС по оборудованию или стандартов ISO или IEC
OSHA имеет свои собственные стандарты, поэтому директива ЕС по оборудованию и стандарты ISO и IEC неприменимы к машинам, продаваемым для использования в США.
OSHA 29CFR1910 содержит как общие требования, так и требования к конкретному уровню оборудования. Эти требования изменились минимально по сравнению с международными стандартами. Машиностроители вполне могут проектировать машины, соответствующие как требованиям OSHA, так и директиве ЕС по машиностроению.
Наиболее спорным отличием в стандарте OSHA является контроль за опасным отключением электроэнергии (LOTO) 29 CFR 1910.147. LOTO, как оно определено в стандарте OHSA, является обязательным требованием, которое, как может показаться, ограничивает некоторые свободы, предоставляемые проектировщикам, использующим стандарты функциональной безопасности. Ниже приведен ключевой раздел, в котором освещается потенциальный конфликт между стандартами:
1910.147(a)(2)(ii)(B): Работник обязан помещать любую часть своего тела в зону машины или оборудования, где фактически выполняется работа с обрабатываемым материалом (точка операции) или где существует связанная с этим опасная зона во время работы. рабочий цикл машины.
Обратите внимание, что существует исключение из пункта (a)(2)(ii). Настоящий стандарт не распространяется на незначительные изменения и регулировку инструмента и другие незначительные действия по обслуживанию, которые выполняются во время обычных производственных операций, если они являются рутинными, повторяющимися и неотъемлемыми от использования оборудования в производственных целях, при условии, что существуют меры, обеспечивающие эффективную защиту. (Смотрите подраздел О этой части.)
Многие строители и операторы в настоящее время борются с интерпретацией “незначительных изменений и корректировок”. Современные системы и стандарты безопасности создают условия, в которых персонал может быть обеспечен безопасностью с помощью активного управления, а не традиционного LOTO. Системы управления, использующие функции безопасного ограничения скорости (SLS), позволяют операторам выполнять задачи без расхода энергии.
Определение того, является ли задача второстепенной или рутинной, выходит за рамки данной статьи, но примером потенциального источника конфликта является замена матрицы в машине. Если матрицу необходимо часто менять местами, оператор может счесть эту процедуру довольно незначительной с точки зрения своего бизнеса, но OSHA может считать иначе. Фактически, OSHA предлагает здесь 10 различных интерпретаций, поэтому нет окончательного руководства по LOTO или по тому, как современные системы, использующие надежные решения для обеспечения безопасности, должны соответствовать требованиям LOTO. Для таких ситуаций американские операторы станков и те, кто предоставляет станки американским операторам, надеются вскоре получить дополнительные рекомендации.
Коллморген
www.kollmorgen.com
Свежие комментарии