Безопасност на машините, представена с числа

Според статистиката на Евростат за трудовите злополуки през 2022 г. в Европейския съюз са регистрирани 2,97 милиона нефатални трудови злополуки и 3286 фатални инцидента, като повече от една четвърт от фаталните наранявания са свързани с машини или оборудване за обработка.

Тези стряскащи данни подчертават защо безопасността не може да бъде нещо второстепенно. Когато машина работи без подходящи предпазни мерки, последствията могат да бъдат незабавни и тежки: повреда на оборудването, скъпоструващо прекъсване на работата, наранявания или дори правни последствия. От друга страна, проектирането на безопасност в системите от самото начало превръща машините в активи, които осигуряват надеждност, ефективност и доверие.

Защо безопасността на машините е по-важна от всякога

Ролята на безопасността на машините се е променила драстично през последното десетилетие. Преди се разглеждаше главно като изискване за съответствие, а сега е приоритет от критично значение за бизнеса.

Няколко фактора са в основата на тази промяна:

• Автоматизация и дигитализация – Съвременните машини са по-бързи, по-мощни и взаимосвързани. Макар че това повишава производителността, то също така създава рискове. Машина с недостатъчно или без защитни мерки може да изложи операторите на риск от инциденти или дори да бъде използвана за кибератака.

• По-строги регулации – Новият регламент на ЕС за машините (2023/1230), който влиза в сила от януари 2027 г., засилва задълженията на производителите на машини. Той детайлно разглежда цифровите рискове, като вграден софтуер, изкуствен интелект и киберсигурност, като прави безопасността и сигурността неразделни.

• Висока цена на инцидентите – Освен човешките жертви, един инцидент може да доведе до разходи за медицинска помощ, глоби, прекъсване на работата и увреждане на репутацията. В ЕС инцидентите струват на бизнеса милиарди всяка година само от загубени работни дни.

Накратко, безопасността на машините вече не е по избор. Компаниите, които включват безопасността и сигурността в своите процеси на конструиране и проектиране, са в по-добра позиция да предпазват хората, да гарантират производителността и да останат конкурентоспособни на един все по-взискателен пазар.

Обяснение на регулаторната среда

Безопасността на машините се основава на правила и стандарти, създадени с цел да защитят операторите и да гарантират съответствие на всички пазари.

Регламент на ЕС за машините (2023/1230)

Основният документ в Европа е Регламентът на ЕС за машините (2023/1230). Заменя дългогодишната Директива за машините, хармонизира правилата в държавите-членки на ЕС и въвежда нови изисквания за цифровите технологии. Целта му: да обезпечи безопасността на машините не само от механична гледна точка, но и по отношение на софтуера и киберсигурността.

Последователност на стандартите за безопасност на машините

За да се приложи този регламент на практика, международните стандарти предоставят на инженерите ясни методи за оценка и внедряване на безопасността. Три от най-важните са:

ISO 12100 → Оценка на риска

• Общи принципи за идентифициране на опасности и намаляване на рисковете.
• Основа за всички последващи мерки за безопасност.

ISO 13849 → Ниво на производителност (PL)

• Фокусира се върху частите на системите за управление, свързани с безопасността.
• Определя колко надеждно една система изпълнява функциите си за безопасност.

IEC 62061 → Ниво на безопасност (SIL)

• Приложимо за електрически, електронни и програмируеми системи.
• Определя вероятността от отказ на функциите за безопасност.

Заедно тези стандарти осигуряват структуриран подход: оценка на рисковете (ISO 12100), проектиране на надеждни контролни механизми (ISO 13849) и валидиране на тези механизми спрямо изискванията на SIL (IEC 62061).

Съответствие: Неподлежащо на обсъждане

За производителите и конструкторите на машини спазването на изискванията не подлежи на обсъждане. Неспазването на изискванията може да доведе до загуба на достъп до пазара, скъпи препроектирания и най-важното – до предотвратими вреди за хората.

Проектиране с оглед на безопасността: принципи и методология

Ефективната безопасност на машините не се състои в монтирането на защитни устройства в края. Става въпрос за внедряване на принципите на безопасност във всеки етап от проектирането и експлоатацията.

Комбинираният подход може да бъде разделен на четири основни етапа:

1. Намаляване на риска при източника

• Най-безопасната машина е тази, при която опасностите са елиминирани още при проектирането.
• Пример: Опаковъчна машина, проектирана със затворени режещи ножове, елиминира опасностите, преди дори да се обмисли поставянето на предпазни устройства.

2. Функционална безопасност

• Системите за управление, свързани с безопасността, трябва винаги да изпълняват своята функция – дори в случай на неизправности.
• Пример: Конвейерната линия, оборудвана с фоторелейни завеси, трябва да спира надеждно, ако някой влезе в опасната зона, независимо от системните грешки.

3. Дублиране и надеждност

• Критичните системи често включват резервни блокове, за да се намали рискът от отказ.
• Пример: Роботизираните заваръчни модули могат да използват двуканални аварийни средства за спиране. Ако единият се повреди, другият все пак осигурява изключване.

4. Валидиране и непрекъснато усъвършенстване

• Безопасността не е доказана, докато не бъде тествана. Инструменти като SISTEMA валидират нивата на производителност (PL) или нивата на пълнота на безопасност (SIL).
• Пример: Системата за управление на абкант пресата може да бъде анализирана и проверена, преди да бъде сертифицирана като безопасна за употреба.

Като разглеждат безопасността като процес, обхващащ целия жизнен цикъл – от конструирането до валидирането и поддръжката – предприятията обезпечават съответствие с изискванията, намаляват престоите и изграждат по-голямо доверие сред операторите.

Изграждане на рамка за оценка на риска

В основата на безопасността на машините лежи рамката за оценка на риска. Той дава структура за идентифициране на опасностите, приоритизиране на рисковете и избор на подходящи предпазни мерки.

Типичният процес се състои от три стъпки:

Идентифициране на опасностите

• Определете механични, електрически, термични рискове и рискове, свързани с човешкото взаимодействие.
• Пример: В завод за бутилиране опасностите могат да включват точки на прищипване по транспортните ленти или открити части с високо напрежение.

Оценяване и приоритизиране на рисковете

• Оценете тежестта на вредата и вероятността от възникване.
• Пример: Бързо въртящото се острие е много по-опасно от бавната транспортна лента и изисква по-строги контролни мерки.

Определете мерки за намаляване на риска

• Прилагайте „йерархията на контрола“: елиминирайте опасностите, където е възможно, след което ги предпазвайте, блокирайте или контролирайте с надеждни системи за безопасност.
• Пример: Роботизираната ръка може да комбинира фоторелейни завеси, бариери и функции за контрол на движението в рамките на безопасните граници.

Документирането на този процес е от съществено значение. Предоставя доказателство за съответствие с ISO 12100, подпомага одитите и гарантира, че решенията се основават на структуриран анализ, а не на предположения.

Безопасността не е избор – тя е интелигентно инженерство

Да бъдем честни: ако произвеждате машини и не мислите за безопасността, правите грешка. Безопасността не е нещо, което може да се отметне в списък, а е неразделна част от производителността, надеждността и репутацията. Инцидентите струват време, пари и доверие. Но интелигентният проект с обезпечена безопасност предотвратява всичко това. Не става въпрос само за избягване на наранявания – става въпрос за поддържане на машините в работно състояние, увереност на екипите и лоялност на клиентите.

Ето какво осигурява добрата безопасност:

• По-малко непланирани спирания благодарение на надеждни блокиращи устройства и защитни системи.
• По-дълъг експлоатационен живот на машините, защото безопасните машини се поддържат по-добре и са по-малко натоварени.
• Ангажирани оператори, които знаят, че тяхната среда е изградена с грижа.
• Доверие сред клиентите, които очакват отговорност като стандарт.

Вземете например опаковъчна линия с модерни защитни блокировки: не само се предпазват хората, но и се повишава OEE, като се намаляват престоите. Безопасността не е център на възникване на разходи. Тя е ускорител на производителността.

Безопасността на машинитее повече от изискване за съответствие – тя е отговорност и възможност. Чрез съобразяване с нормативните изисквания, прилагане на доказани инженерни принципи и следване на структурирана методология за проектиране, предприятията могат да защитят хората, като същевременно запазят производителността. Солидна рамка за оценка на риска гарантира, че опасностите се идентифицират и намаляват, а непрекъснатото усъвършенстване поддържа ефективността на системите в дългосрочен план.