Багато виробників обладнання досі сприймають функціональну безпеку як обмеження. Часто про неї починають думати лише на пізніх етапах проєкту, що ускладнює роботу та створює додатковий тиск у питаннях валідації, документації та введення в експлуатацію.
Такий підхід більше не працює.
У автомобілебудуванні, особливо в галузі електромобільності, обладнання має поєднувати високу продуктивність із гнучкими конфігураціями та безпечною взаємодією між людьми й рухомими механізмами. Водночас посилюється регуляторний тиск. Нові вимоги до машин, кібербезпеки й інтеграції заходів безпеки змінюють уявлення про те, як має виглядати якісна конструкція обладнання.
Завдання очевидне: як задовольнити підвищені вимоги до безпеки, не перетворюючи її на перешкоду для виробництва?
Відповідь починається зі зміни способу мислення. Функціональна безпека — це не лише зниження ризиків. Якщо її правильно спроєктувати й інтегрувати на ранніх етапах, вона також сприяє підвищенню швидкості проєктування, рівня експлуатаційної готовності обладнання, енергоефективності та готовності до майбутніх змін.
Багато концепцій безпеки все ще розробляються як другорядне питання. Ризики оцінюються на пізніх етапах процесу, захисні заходи додаються після цього, а функції безпеки розробляються окремо від решти конструкції машини.
Це зазвичай призводить до виникнення проблем, яких можна уникнути:
Необхідність вирішувати ці проблеми призводить до того, що багато автовиробників і виробників обладнання втрачають час. Вони розуміють, що безпека є необхідною, але стикаються з труднощами, оскільки безпека не була передбачена в архітектурі на достатньо ранньому етапі.
Функціональна безпека повинна бути невід’ємною частиною концепції обладнання, а не додаватися до неї пізніше.
Кращий підхід — почати раніше й інтегрувати безпеку безпосередньо в конструкцію обладнання.
Це передбачає врахування трьох аспектів з самого початку:
1. Оцінювання ризиків з урахуванням реального застосування
Надійна концепція безпеки починається з розуміння того, які етапи процесу становлять ризик. У виробництві автомобілів й акумуляторів контрольовані рухи, ручна взаємодія та високотехнологічні процеси часто тісно пов’язані між собою. Це підвищує важливість проведення точного аналізу ризиків.
Коли ризик стає очевидним, стає зрозумілим і необхідний рівень безпеки. Це дозволяє уникнути припущень у майбутньому.
2. Функції безпеки, які відповідають архітектурі машини
Наступним кроком є визначення необхідних функцій безпеки та місць їх включення в систему. Саме тут багато команд стикаються з необхідністю вибору між захистом, складністю та гнучкістю.
Найкращий підхід — з самого початку підібрати функції безпеки відповідно до сфери застосування, профілю руху та конфігурації обладнання. Це забезпечує інженерним командам вищий рівень контролю над поведінкою системи й дозволяє уникнути надмірної специфікації.
3. Реалізація, що сприяє підвищенню продуктивності
Проєктування схеми та вибір компонентів визначають, як система безпеки працює на практиці. Час відгуку, діагностика, поведінка після перезапуску й усунення несправностей — все це впливає на продуктивність.
Добре продумана система безпеки захищає людей. Вона також захищає виробництво.
Однією з найважливіших змін у сучасному проєктуванні машин є перехід від централізованих концепцій безпеки до розміщення функцій безпеки ближче до виконавчого механізму.
Це має значення, оскільки що ближче до руху розташований датчик безпеки, то швидше й точніше може реагувати система. Це також спрощує архітектуру модульних секцій обладнання й дозволяє знизити невиправдане споживання енергії.
Це дає реальні переваги:
Саме цей момент багато команд не беруть до уваги. Безпека не повинна уповільнювати роботу машини. За умови правильної інтеграції вона покращує роботу машини.
Існує поширена думка, що підвищення рівня безпеки завжди призводить до підвищення енергоспоживання та зниження надійності. На практиці часто все навпаки. Коли функції безпеки правильно вибрані та інтегровані, вони допомагають уникнути втрат і підвищити загальну ефективність машини. Чітко визначені стратегії безпеки та інтелектуальне управління рухом дозволяють знизити невиправдане споживання повітря, знизити втрати та скоротити тривалість циклів — і все це сприяє створенню концепції високоефективного обладнання. Це особливо важливо в автомобілебудуванні, де цільові показники ефективності постійно зростають разом із вимогами до якості та відповідності стандартам. Питання функціональної безпеки не слід розглядати окремо від рішень щодо ефективності. Вона повинна бути частиною цих рішень.
У сфері електромобільності тиск ще вищий. Виробництво акумуляторних батарей передбачає комбінацію делікатних процесів, цінних матеріалів та високих вимог до безпеки. Тому наявність надійних, добре інтегрованих концепцій безпеки стає ще важливішою.
Але цей принцип не обмежується лише виробництвом акумуляторів.
Незалежно від того, чи застосування стосується складання акумуляторів, виробництва електроприводів або ширшої автоматизації автомобільної галузі, виробникам обладнання потрібні рішення, які забезпечують безпечний рух, простіше проєктування й надійну роботу. Машина повинна бути продуктивною й водночас відповідати чинним і новим стандартам.
Ось чому важливий технологічно нейтральний підхід. Електричні та пневматичні функції безпеки відіграють важливу роль, і в багатьох сферах застосування ефективне поєднання цих систем дає значні переваги.
Не кожну машину доводиться перепроєктовувати з нуля. Багатьом виробникам і розробникам машин необхідно модернізувати наявне обладнання, щоб відповідати новим нормам безпеки або оновленим внутрішнім стандартам.
Саме тут стають корисними масштабовані концепції безпеки та модернізації за принципом доповнення. Замість перепроєктування всієї системи простіше модернізувати вибрані функції безпеки, підвищити ефективність діагностики або узгодити секції машини з чинними вимогами.
Модернізація не повинна перетворюватися на масштабну реконструкцію.
Правильна архітектура безпеки допомагає захистити інвестиції й водночас спрощує адаптацію обладнання.
Компанія Festo пропонує виробникам обладнання рішення у сфері функціональної безпеки, що поєднують інженерні розробки, безпеку й ефективність.
Це включає підтримку в таких напрямках:
Це має значення, оскільки виробники обладнання рідко потребують окремих компонентів для застосування в автомобільній галузі та сфері електромобільності. Їм потрібні концепції безпеки, які відповідають реальним вимогам до обладнання й допомагають із меншими труднощами перейти від аналізу ризиків до практичної реалізації.
Для найбільш конкурентоспроможних концепцій машин функціональна безпека тепер є невід’ємною складовою експлуатаційних характеристик.
Це змінює все.
Ви можете розробити конструкцію, що забезпечує безпечніше переміщення, не ускладнюючи систему. Ви можете забезпечити відповідність чинним стандартам без зайвої інженерної роботи. Крім того, ви зможете підвищити ефективність і безперебійність роботи, одночасно забезпечуючи безпеку персоналу та процесів.
Це справжній прорив.
Функціональна безпека вже не є останнім пунктом у списку. Вона є частиною процесу створення кращого автомобілебудівного устаткування з самого початку.
Якщо ви розглядаєте нову концепцію обладнання або модернізуєте наявне автомобілебудівне рішення, дізнайтеся, як інтегрована функціональна безпека може спростити процес і сприяти більш ефективному проєктуванню обладнання.
Дізнайтеся, як Festo підтримує безпечну автоматизацію у галузі електромобільності