An toàn máy móc qua các con số

Theo Thống kê tai nạn lao động của Eurostat, Liên minh châu Âu đã ghi nhận 2,97 triệu vụ tai nạn lao động không gây tử vong và 3.286 vụ tai nạn gây tử vong vào năm 2022, trong đó hơn một phần tư số vụ tai nạn gây tử vong có liên quan đến máy móc hoặc thiết bị xử lý.

Những con số đáng báo động này nhấn mạnh lý do tại sao an toàn không thể bị xem nhẹ. Khi máy móc vận hành mà không có các biện pháp an toàn thích hợp, hậu quả có thể xảy ra ngay lập tức và rất nghiêm trọng: hư hỏng thiết bị, thời gian ngừng hoạt động tốn kém, thương tích, hoặc thậm chí là các hệ lụy pháp lý. Mặt khác, việc thiết kế hệ thống an toàn ngay từ đầu sẽ biến máy móc thành những tài sản mang lại độ tin cậy, hiệu quả và sự tin tưởng.

Lý do an toàn máy móc quan trọng hơn bao giờ hết

Vai trò của an toàn máy móc đã thay đổi đáng kể trong thập kỷ qua. Trước đây, khía cạnh này chủ yếu được xem như một yêu cầu tuân thủ, giờ đây lại trở thành một ưu tiên quan trọng đối với hoạt động kinh doanh .

Có nhiều yếu tố đang thúc đẩy sự thay đổi này:

  • Tự động hóa và số hóa – Máy móc hiện đại nhanh hơn, mạnh mẽ hơn và được kết nối với nhau. Mặc dù điều này giúp tăng năng suất, nhưng cũng tiềm ẩn rủi ro. Máy móc được bảo vệ sơ sài hoặc không được đảm bảo an toàn có thể khiến người vận hành gặp tai nạn hoặc thậm chí trở thành mục tiêu bị khai thác trong một cuộc tấn công mạng.
  • Các quy định nghiêm ngặt hơn – Quy định mới về máy móc của EU (2023/1230) có hiệu lực từ tháng 1 năm 2027 đã thắt chặt nghĩa vụ đối với các nhà chế tạo máy. Trong đó đề cập rõ ràng đến các rủi ro kỹ thuật số như phần mềm nhúng, trí tuệ nhân tạo và an ninh mạng, khiến cho an toàn và bảo mật trở thành hai yếu tố không thể tách rời.
  • Thiệt hại do tai nạn rất cao – Bên cạnh thiệt hại về người, chỉ một sự cố cũng có thể dẫn đến các yêu cầu bồi thường y tế, tiền phạt, thời gian ngừng hoạt động và tổn hại đến danh tiếng. Tại EU, các vụ tai nạn làm tiêu tốn của doanh nghiệp hàng tỷ mỗi năm chỉ tính riêng trên số ngày làm việc bị mất.

Tóm lại, an toàn máy móc không còn là lựa chọn. Các công ty tích hợp an toàn và bảo mật vào quy trình thiết kế của mình sẽ có vị thế tốt hơn để bảo vệ con người, đảm bảo năng suất và duy trì lợi thế cạnh tranh trong một thị trường ngày càng khắt khe.

Tổng quan về bối cảnh pháp lý

An toàn máy móc dựa trên nền tảng là các quy định và tiêu chuẩn được thiết kế để bảo vệ người vận hành và đảm bảo tuân thủ trên khắp các thị trường.

Quy định về máy móc của EU (2023/1230)

Tại châu Âu, Quy định về máy móc của EU (2023/1230) là nền tảng quan trọng. Thay thế cho Chỉ thị về Máy móc vốn đã tồn tại từ lâu, quy định này giúp cân đối các quy tắc giữa các quốc gia thành viên EU và đưa ra các yêu cầu mới đối với công nghệ số. Mục tiêu: đảm bảo máy móc an toàn không chỉ về mặt cơ khí mà còn cả về phần mềm và an ninh mạng.

Quy trình tiêu chuẩn an toàn máy móc

Để áp dụng quy định này vào thực tiễn, các tiêu chuẩn quốc tế cung cấp cho các kỹ sư những phương pháp rõ ràng để đánh giá và thực hiện an toàn. Ba trong số những tiêu chuẩn quan trọng nhất là:

ISO 12100 → Đánh giá rủi ro

  • Các nguyên tắc chung để nhận diện mối nguy hiểm và giảm thiểu rủi ro.
  • Đây là nền tảng cho tất cả các biện pháp an toàn tiếp theo.

ISO 13849 → Mức hiệu suất (PL)

  • Tập trung vào các khía cạnh liên quan đến an toàn của hệ thống điều khiển.
  • Xác định mức độ tin cậy của hệ thống trong việc thực hiện các chức năng an toàn.

IEC 62061 → Mức toàn vẹn an toàn (SIL)

  • Áp dụng cho các hệ thống điện, điện tử và lập trình.
  • Xác định xác suất xảy ra lỗi chức năng an toàn.

Nhìn chung, các tiêu chuẩn này cung cấp một lộ trình bài bản: đánh giá rủi ro (ISO 12100), thiết kế các biện pháp kiểm soát đáng tin cậy (ISO 13849) và xác thực chúng dựa trên các yêu cầu SIL (IEC 62061).

Sự tuân thủ: Một điều không thể thương lượng

Đối với các nhà sản xuất và chế tạo máy, việc tuân thủ là điều không thể thương lượng. Việc không đáp ứng các yêu cầu sẽ dẫn đến rủi ro mất quyền tiếp cận thị trường, chi phí thiết kế lại tốn kém và quan trọng nhất là gây ra những tổn hại có thể phòng tránh được cho con người.

Thiết kế vì an toàn: nguyên tắc và phương pháp luận

An toàn máy móc hiệu quả không chỉ đơn thuần là việc lắp thêm các thiết bị bảo vệ vào giai đoạn cuối cùng. Điều cốt yếu là phải lồng ghép các nguyên tắc an toàn vào mọi giai đoạn thiết kế và vận hành.

Phương pháp kết hợp có thể được chia thành bốn giai đoạn chính:

1. Giảm thiểu rủi ro ngay tại nguồn

  • Chiếc máy an toàn nhất là chiếc máy mà các mối nguy hiểm được loại bỏ ngay từ khâu thiết kế.
  • Ví dụ: Máy đóng gói được thiết kế với lưỡi cắt khép kín giúp loại bỏ nguy cơ ngay cả trước khi tính đến các tấm chắn bảo vệ.

2. An toàn chức năng

  • Các hệ thống điều khiển liên quan đến an toàn phải luôn thực hiện đúng chức năng của mình, ngay cả khi xảy ra lỗi.
  • Ví dụ: Dây chuyền băng tải được trang bị màn chắn sáng phải dừng lại một cách đáng tin cậy nếu có người đi vào khu vực nguy hiểm, bất kể lỗi hệ thống.

3. Tính dự phòng và độ tin cậy

  • Các hệ thống quan trọng thường có cơ chế dự phòng để giảm thiểu rủi ro hỏng hóc.
  • Ví dụ: Các buồng hàn robot có thể sử dụng hệ thống dừng khẩn cấp hai kênh. Nếu một kênh gặp sự cố, kênh còn lại vẫn đảm bảo có thể dừng máy.

4. Xác thực và cải tiến liên tục

  • Tính an toàn chỉ được chứng minh khi đã được kiểm nghiệm. Các công cụ như SISTEMA giúp xác thực các mức hiệu suất (PL) hoặc mức toàn vẹn an toàn (SIL).
  • Ví dụ: Hệ thống điều khiển máy chấn tôn có thể được phân tích và kiểm tra trước khi được chứng nhận an toàn để sử dụng.

Bằng cách coi an toàn là một quy trình xuyên suốt vòng đời – từ khâu thiết kế đến xác thực và bảo trì – các doanh nghiệp sẽ đảm bảo được sự tuân thủ, giảm thời gian ngừng hoạt động và tạo dựng niềm tin lớn hơn với người vận hành.

Xây dựng khung đánh giá rủi ro

Cốt lõi của an toàn máy móc nằm ở khung đánh giá rủi ro . Khung này cung cấp cấu trúc để xác định các mối nguy, ưu tiên các rủi ro và lựa chọn các biện pháp bảo vệ phù hợp.

Một quy trình điển hình bao gồm ba bước:

Khung này cung cấp cấu trúc để xác định các mối nguy hiểm, ưu tiên các rủi ro và lựa chọn các biện pháp bảo vệ phù hợp.

  • Tìm kiếm các rủi ro về cơ khí, điện, nhiệt và rủi ro phát sinh từ tương tác giữa người với người.
  • Ví dụ: Trong một nhà máy đóng chai, các mối nguy hiểm có thể bao gồm các điểm kẹp trên băng chuyền hoặc các bộ phận điện áp cao hở.

Đánh giá và ưu tiên các rủi ro

  • Ước tính mức độ nghiêm trọng của thiệt hại và khả năng xảy ra.
  • Ví dụ: Lưỡi cắt quay nhanh tiềm ẩn rủi ro cao hơn nhiều so với băng tải quay chậm, do đó đòi hỏi các biện pháp kiểm soát nghiêm ngặt hơn.

Xác định các biện pháp giảm thiểu rủi ro

  • Áp dụng “hệ thống phân cấp kiểm soát”: loại bỏ các mối nguy hiểm nếu có thể, sau đó thực hiện che chắn, khóa liên động hoặc kiểm soát mối nguy bằng các hệ thống an toàn đáng tin cậy.
  • Ví dụ: Cánh tay robot có thể kết hợp sử dụng màn chắn sáng, rào chắn và các chức năng an toàn kiểm soát chuyển động.

Việc ghi chép lại quy trình này là vô cùng cần thiết. Điều này cung cấp bằng chứng về việc tuân thủ ISO12100, hỗ trợ kiểm toán và đảm bảo các quyết định được đưa ra dựa trên phân tích có cấu trúc, chứ không phải dựa trên giả định.

An toàn không phải là lựa chọn – đó là kỹ thuật thông minh

Thành thật mà nói: nếu bạn chế tạo máy móc mà không nghĩ đến vấn đề an toàn, thì bạn đang làm sai rồi. An toàn không phải là một đầu mục chỉ để tích chọn cho xong, mà là yếu tố không thể thiếu giúp tạo nên hiệu suất, độ tin cậy và uy tín. Tai nạn gây thiệt hại về thời gian, tiền bạc và lòng tin. Nhưng thiết kế an toàn thông minh sẽ ngăn chặn tất cả những điều đó. An toàn không chỉ là tránh chấn thương, mà còn là duy trì hoạt động của máy móc, sự tự tin của đội ngũ và lòng trung thành của khách hàng.

Đây là những lợi ích mà một hệ thống an toàn tốt mang lại:

  • Nhờ hệ thống khóa liên động và bảo vệ bền bỉ, số lần dừng máy ngoài kế hoạch đã giảm đi đáng kể.
  • Tuổi thọ máy móc được kéo dài hơn, vì máy móc an toàn được bảo trì tốt hơn và ít bị quá tải hơn.
  • Những người vận hành trở nên gắn kết, vì họ hiểu rằng môi trường làm việc của mình được xây dựng một cách cẩn thận.
  • Uy tín với khách hàng, những người coi trách nhiệm là một tiêu chuẩn tiên quyết.

Hãy nhìn một dây chuyền đóng gói với các khóa liên động an toàn, hiện đại: hệ thống này không chỉ bảo vệ con người mà còn nâng cao hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) bằng cách giảm thời gian ngừng hoạt động. An toàn không phải là một khoản chi phí gây tốn kém. Đó thực chất là đòn bẩy hiệu suất.

An toàn máy móc không chỉ dừng ở việc đối phó với yêu cầu tuân thủ mà còn là trách nhiệm và cơ hội bứt phá. Bằng cách tuân thủ các quy định, áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật đã được chứng minh và theo đuổi phương pháp thiết kế bài bản, các doanh nghiệp có thể bảo vệ con người đồng thời vẫn đảm bảo năng suất. Một khung đánh giá rủi ro chặt chẽ sẽ giúp nhận diện và giảm thiếu các mối nguy hiểm, trong khi việc cải tiến liên tục đảm bảo duy trì hiệu quả của hệ thống trong dài hạn.