Gdy maszyna lub proces zautomatyzowany wymagają bezpieczeństwa funkcjonalnego, producent maszyny, robota lub systemu automatycznego musi udowodnić, że zaprojektowany przez niego system bezpieczeństwa spełnia wymagania przepisów UE.
Dyrektywa maszynowa wymaga w szczególności oceny ryzyka, która musi zostać udostępniona właścicielowi urządzenia na jego żądanie.
Proces ten składa się z wielu etapów i wymaga obszernej oceny technicznej i dokumentacji. W niektórych przypadkach w celu potwierdzenia produkcji elementów zabezpieczających wymagane jest skorzystanie z usług niezależnej placówki kontrolnej. Proces weryfikacji bezpieczeństwa funkcjonalnego jest ogólnie nazywany procedurą oceny zgodności.
Ocena zgodności
- Dowodzi, że zastosowano się do wszystkich stosownych dyrektyw i przepisów prawa.
- Deklaracja zgodności zawiera listę norm i dyrektyw, które mają zastosowanie do produktu. Podpisując deklarację producent potwierdza, że maszyna jest zgodna z wymienionymi normami.
Ocena ryzyka
- Wymagana przez Dyrektywę maszynową.
- Dowodzi, że wszystkie zagrożenia zostały zidentyfikowane i zostały wystarczająco zmniejszone.
- Zawiera listę zagrożeń, pomiarów wykonanych lub przewidzianych do wykonania oraz poziomy wydajności przed i po wykonaniu zdefiniowanych pomiarów.
Procedura oceny zgodności
System sterowania używany do zapewnienia funkcji bezpieczeństwa musi zapewniać odpowiedni poziom bezpieczeństwa w odniesieniu do zagrożenia, które jest przez niego chronione. W takim przypadku systemy wymagające bezpieczeństwa funkcjonalnego muszą być zaprojektowane zgodnie z omówioną poniżej oceną ryzyka.
Fundamentalne znaczenie dla bezpieczeństwa funkcjonalnego ma fakt, że element bezpieczeństwa lub system elementów bezpieczeństwa używany w powiązanym systemie kontroli bezpieczeństwa musi być całkowicie wolny od zagrożeń. W przypadku awarii układu sterowania lub jednego z elementów układu sterowania ogólna funkcja systemu musi pozostać bezpieczna. Zwykle wymaga to wyłączenia zasilania niebezpiecznego urządzenia do momentu usunięcia awarii.
Ocena ryzyka
Ocena ryzyka jest obowiązkowa dla wszystkich urządzeń objętych zakresem Dyrektywy maszynowej. W razie wypadku związanego z daną maszyną na dowolnym etapie eksploatacji produktu uwzględniana jest ocena ryzyka. Jest to najcenniejszy dokument potwierdzający wykonanie wszystkich rozsądnych pomiarów w celu zapobieżenia niebezpiecznym sytuacjom.
Ocenę ryzyka można przeprowadzić w pliku programu Excel lub użyć specjalnego oprogramowania opracowanego w celu ułatwienia wykonania zadania, np. DOCUFY Machine Safety. W przypadku braku pewności co do sposobu przeprowadzenia oceny ryzyka można skorzystać z pomocy usługodawcy. Istnieją firmy, które oferują szkolenia lub przeprowadzenie pełnej oceny ryzyka.
Wymagania dotyczące oceny ryzyka
Ocena ryzyka musi obejmować następujące elementy:
- Każde potencjalne zagrożenie związane z użytkowaniem maszyny musi zostać udokumentowane.
- Dla każdego zagrożenia należy określić, jakiej osoby dotyczy zagrożenie i na którym etapie eksploatacji produktu ono występuje.
- Dla każdego zagrożenia należy określić jego prawdopodobieństwo oraz powagę szkody.
- Łącząc prawdopodobieństwo i powagę szkody, należy ocenić poziom ryzyka i wydajność rozwiązania z zakresu bezpieczeństwa.
- Określenie poziomu integralności bezpieczeństwa, który musi spełniać rozwiązanie.
- Zdefiniowanie rozwiązania mającego na celu zmniejszenie ryzyka oraz określenie nowego poziomu ryzyka po zastosowaniu tego rozwiązania.
- Należy uwzględnić rysunki techniczne systemów kontroli bezpieczeństwa, informacje dotyczące elementów systemu sterowania oraz obliczenia tolerancji usterek systemu.
- Jeśli pozostałe ryzyko jest nadal zbyt wysokie, należy zdefiniować dalsze działania, które należy podjąć w celu zapewnienia akceptowalnego poziomu ryzyka.
- Określenie norm i dyrektyw, które zostały uwzględnione w odniesieniu do każdego ryzyka.
Istnieją dwa diagramy oceny ryzyka mające zastosowanie do bezpieczeństwa funkcjonalnego:
EN 13849-1
EN 5150
Metoda wykonywania oceny ryzyka dla maszyny, robota lub procesu automatycznego jest opisana w kilku międzynarodowych normach dotyczących bezpieczeństwa.
Wybór odpowiedniej normy akceptowanej przez organy w Europie pozwala zapewnić, że wszystkie elementy ryzyka zostaną zidentyfikowane i prawidłowo kontrolowane.
Zastosowanie uznanych norm inżynieryjnych pozwala projektantowi systemu bezpieczeństwa funkcjonalnego na „domniemanie zgodności”.
Przykładowe normy bezpieczeństwa przydatne do oceny procesów automatycznych, robotów i maszyn:
- ● ISO 12100 — Podstawowe zasady bezpieczeństwa maszyn
- ISO 14121 — Zasady oceny ryzyka
- IEC 61882 — Badanie zagrożeń i możliwości działania
Poziom integralności bezpieczeństwa (SIL)
SIL to względny poziom redukcji ryzyka zapewniany przez funkcję bezpieczeństwa. Norma IEC 61508 określa 4 poziomy SIL, przy czym poziom 4 jest najbardziej niezawodny, a poziom 1 — najmniej niezawodny. Poziom integralności bezpieczeństwa dla każdej funkcji bezpieczeństwa jest zwykle definiowany podczas oceny ryzyka. Zależy to od metody i produktów wybranych w celu zmniejszenia zagrożenia. Istnieje zharmonizowany system stosowany w celu zapewnienia zgodności z wymogami Dyrektywy maszynowej.
Przeczytaj następny artykuł z serii: Jak wygląda typowy system sterowania?
