Per molti costruttori di macchine, la sicurezza funzionale sembra ancora una limitazione. Spesso questo aspetto viene preso in considerazione solo nelle fasi avanzate del progetto, aumentando la complessità e creando pressione sulle attività di convalida, documentazione e messa in servizio.
Questo approccio non funziona più.
Nella produzione automobilistica, in particolare nelle applicazioni di mobilità elettrica, le macchine devono combinare un'elevata capacità produttiva con layout flessibili e un'interazione sicura tra le persone e il movimento. Allo stesso tempo, la pressione normativa è in aumento. I nuovi requisiti in materia di macchinari, cybersicurezza e integrazione della sicurezza stanno ridefinendo i criteri di una buona progettazione delle macchine.
La sfida è chiara: come soddisfare aspettative di sicurezza più elevate senza trasformare la sicurezza in un ostacolo alla produzione?
La risposta inizia con un cambiamento di mentalità. La sicurezza funzionale non riguarda solo la riduzione del rischio. Se progettata correttamente e integrata fin dalle prime fasi, contribuisce anche a migliorare la rapidità dello sviluppo, la disponibilità della macchina, l'efficienza energetica e la sua capacità di soddisfare le esigenze future.
Molti concetti di sicurezza vengono ancora sviluppati solo in un secondo momento. I rischi vengono valutati nelle fasi avanzate del processo, le misure di sicurezza vengono aggiunte successivamente e le funzioni di sicurezza sono separate dal resto della progettazione della macchina.
Ciò crea generalmente problemi evitabili:
Affrontare questi problemi significa che molti OEM del settore automobilistico e costruttori di macchine perdono tempo. Sanno che la sicurezza è necessaria, ma incontrano difficoltà perché non è stata integrata nell'architettura fin dalle prime fasi.
La sicurezza funzionale dovrebbe essere parte integrante del concetto della macchina, non un'aggiunta successiva.
Un approccio migliore consiste nell'iniziare prima e integrare la sicurezza direttamente nella progettazione della macchina.
Ciò comporta la considerazione di tre aspetti fin dall'inizio:
1. Valutazione del rischio tenendo conto dell'applicazione effettiva
Un valido approccio alla sicurezza inizia dall'identificazione delle parti del processo che comportano un rischio. Nella produzione automobilistica e di batterie, i movimenti controllati, l'interazione manuale e i processi di alto valore sono spesso strettamente collegati. Ciò aumenta l'importanza di disporre di una valutazione dei rischi precisa.
Quando il rischio è chiaro, anche il livello di sicurezza richiesto diventa evidente. Questo riduce le incertezze nelle fasi successive.
2. Funzioni di sicurezza che si adattano all'architettura della macchina
Il passaggio successivo è definire quali funzioni di sicurezza sono necessarie e dove devono essere incluse nel sistema. È qui che molte squadre si trovano ad affrontare un compromesso tra protezione, complessità e flessibilità.
Il miglior approccio è abbinare le funzioni di sicurezza all'applicazione, al profilo di movimento e alla disposizione della macchina sin dall'inizio. Questo consente ai team di progettazione di avere un maggiore controllo sul comportamento del sistema ed evita di sovradimensionare le specifiche.
3. Implementazione che supporta le prestazioni
La progettazione del circuito e la selezione dei componenti determinano come la sicurezza funziona nella pratica. I tempi di risposta, la diagnosi, il comportamento al riavvio e la gestione degli errori sono tutti aspetti che influiscono sulla produttività.
Una buona progettazione della sicurezza protegge le persone. Protegge anche il prodotto.
Uno dei maggiori cambiamenti nella progettazione moderna delle macchine è il passaggio dai concetti di sicurezza centralizzati alle funzioni di sicurezza posizionate più vicino all'attuatore.
È importante perché più la sicurezza è vicina al movimento, più il sistema può rispondere con maggiore rapidità e precisione. Semplifica inoltre l'architettura in sezioni modulari delle macchine e può ridurre l'utilizzo inutile di energia.
Che offre vantaggi concreti:
Questo è il punto che molti team trascurano. La sicurezza non deve necessariamente rallentare una macchina. Quando viene integrata correttamente, permette alla macchina di funzionare meglio.
C'è un'idea diffusa che il miglioramento della sicurezza comporti sempre un maggiore consumo energetico e una riduzione della disponibilità. Nella pratica, spesso accade il contrario. Quando le funzioni di sicurezza vengono selezionate e integrate correttamente, aiutano a evitare sprechi e a incrementare l'efficienza complessiva della macchina. Strategie di sicurezza definite e una gestione intelligente dei movimenti possono ridurre il consumo d'aria non necessario, diminuire le perdite e accorciare i tempi di ciclo, contribuendo a un concetto di macchina altamente efficiente. Ciò è particolarmente importante nella produzione automobilistica, dove gli obiettivi di efficienza aumentano costantemente insieme ai requisiti di qualità e conformità. La sicurezza funzionale non dovrebbe essere considerata separatamente dalle decisioni relative all'efficienza. Dovrebbe far parte di tali decisioni.
Nella produzione di e-mobility, la pressione è ancora maggiore. La produzione di batterie coinvolge una combinazione di processi delicati, materiali preziosi e requisiti di sicurezza esigenti. Questo rende ancora più importante sviluppare concetti di sicurezza affidabili e ben integrati.
Tuttavia, il principio non si limita solo alla produzione di batterie.
Sia che l'applicazione riguardi il montaggio in batteria, la produzione di sistemi di propulsione elettrica o l'automazione automobilistica più ampia, i costruttori di macchine necessitano di soluzioni che supportino un movimento sicuro, una progettazione più semplice e un funzionamento affidabile. La macchina deve essere produttiva rispettando gli standard attuali e quelli emergenti.
Ecco perché è importante un approccio neutrale rispetto alla tecnologia. Le funzioni di sicurezza elettriche e pneumatiche hanno entrambe un ruolo da svolgere, e molte applicazioni traggono vantaggio dalla giusta combinazione delle stesse.
Non tutte le macchine devono essere riprogettate da zero. Molti produttori e costruttori di macchine devono aggiornare i mezzi di produzione esistenti per rispettare le nuove disposizioni di sicurezza o gli standard interni aggiornati.
È qui che i sistemi di sicurezza scalabili e gli aggiornamenti in stile piggyback diventano utili. Invece di riprogettare l'intero sistema, è più facile modernizzare le funzioni di sicurezza selezionate, migliorare la diagnosi o allineare le sezioni della macchina ai requisiti attuali.
L'adeguamento non dovrebbe trasformarsi in una ricostruzione completa.
La giusta architettura di sicurezza aiuta a proteggere gli investimenti esistenti rendendo la macchina più facile da adattare.
Festo supporta i costruttori di macchine con soluzioni di sicurezza funzionale che combinano ingegneria, sicurezza e produttività.
Ciò include il supporto per:
Questo è importante perché i costruttori di macchine raramente necessitano di componenti singoli per applicazioni automobilistiche e di mobilità elettrica. Hanno bisogno di concetti di sicurezza che soddisfino i requisiti reali delle macchine e li aiutino a passare dall'analisi dei rischi all'implementazione con minor sforzo.
Per i concetti di macchine più competitivi, la sicurezza funzionale è ora parte integrante delle prestazioni della macchina.
Questo cambia tutto.
Si possono progettare movimenti più sicuri senza complicare eccessivamente il sistema. Si possono supportare gli standard attuali senza creare lavori di progettazione non necessari. E si può migliorare l'efficienza e la disponibilità proteggendo al contempo persone e processi.
Questa è la vera svolta.
La sicurezza funzionale non è più un'attività da affrontare solo alla fine del progetto. Fa parte della costruzione di macchine migliori per l'automotive fin dalle prime fasi.
Se state esaminando un nuovo concetto di macchina o aggiornando un'applicazione automobilistica esistente, scoprite come la sicurezza funzionale integrata può ridurre la complessità e supportare una progettazione delle macchine più efficiente.
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