Bezpieczna maszyna - zasady projektowania

Czym jest zintegrowany system wytwarzania5 min read

Zintegrowany system wytwarzania

Zintegrowany system wytwarzania to jednostka produkcyjna, składająca się z kilku (co najmniej dwóch) maszyn, połączonych ze sobą tak, aby zapewnić wykonanie zadania, którego z pewnych względów nie może wykonywać jedna maszyna. Jedną z norm, szczegółowo opisujących zagadnienia projektowania takiej jednostki produkcyjnej (uwzględniając zasady zdrowia i bezpieczeństwa obsługi) jest norma PN-EN ISO 11161 „Bezpieczeństwo zintegrowanych systemów wytwarzania – wymagania podstawowe”. W normie tej wprowadzono pojęcie zintegrowanego systemu wytwarzania. Norma podaje wskazówki praktycznego podejścia projektowania, skupiając się na najważniejszych kwestiach dotyczących zasad ujętych w wymaganiach zasadniczych dyrektywy maszynowej 2006/42/WE.  Norma w sposób praktyczny podaje również wskazówki dotyczące przepływu informacji pomiędzy podmiotami biorącymi udział we wspólnym opracowaniu jednostki produkcyjnej, będącej wg tej normy zintegrowanym systemem wytwarzania. Celem tej normy jest podanie wymagań bezpieczeństwa oraz wytycznych do projektowania, konstruowania, instalowania, programowania, obsługi, użytkowania, konserwacji i napraw zintegrowanych systemów wytwarzania.

Artykuł opisuje praktyczne podejście w realizacji zintegrowanych systemów wytwarzania, skupiając się na podziale ról podmiotów biorących udział w opracowaniu koncepcji i uruchomieniu jednostki produkcyjnej, składającej się z kilku maszyn.

Informacje, które można znaleźć w normie PN-EN ISO 11161 mogą być przydatne dla osób zajmujących się zarządzeniem projektem.

Wg normy PN-EN ISO 11161 zintegrowany system wytwarzania to grupa maszyn (zawierających dwie lub więcej maszyn) współpracujących w sposób skoordynowany, połączona ze sobą w celu produkcji, obróbki, przemieszczania lub pakowania oddzielnych części lub złożeń. Norma została opracowana w celu szczegółowego poznania zagrożeń, które występują w zintegrowanych systemach wytwarzania, zawierających maszyny przemysłowe i związane z nimi wyposażenie. Taka jednostka produkcyjna, składająca się z kilku maszyn niekoniecznie musi być zespołem maszyn wg dyrektywy maszynowej 2006/42/WE.

Norma PN-EN ISO 11161 wprowadza podział podmiotów biorących udział w opracowaniu koncepcji zintegrowanego systemu wytwarzania:

Integrator systemu wytwarzania – podmiot, który projektuje, dostarcza, produkuje lub montuje zintegrowany system produkcyjny i ma wpływ na zastosowaną strategię bezpieczeństwa. Integratorem może być producent, monter, firma inżynieryjna lub użytkownik.

Dostawca – podmiot (np. projektant, producent, wykonawca, instalator, integrator), który zapewnia sprzęt (wyposażenie) lub usługi związane ze zintegrowanym systemem wytwarzania lub jego częścią. Użytkownik może również działać w charakterze dostawcy.

Użytkownik – podmiot, który wykorzystuje i utrzymuje zintegrowany system wytwarzania.

W trakcie wdrażania zintegrowanego systemu wytwarzania należy przede wszystkim pamiętać, że wygląd, funkcjonalność i obsługa całego systemu będzie zależeć od współpracy tych trzech podmiotów. Interakcja pomiędzy integratorem, dostawcą i użytkownikiem ma na celu przewidzieć takie środki bezpieczeństwa, aby zapewnić możliwie najbardziej odpowiednie i bezpieczne użytkowanie oraz konserwację zintegrowanego systemu wytwarzania.

Norma PN-EN 11161 w postaci tabeli (załącznik B) podaje przykład przepływu informacji między integratorem, użytkownikiem i dostawcą w celu zredukowania ryzyka do poziomu akceptowalnego (tabela ta została przeze mnie nieco uzupełniona). Prostota tego przykładu w postaci schematu połączeń komunikacyjnych może być źródłem do opracowania modelu komunikacyjnego pomiędzy wszystkimi podmiotami biorącymi udział w opracowaniu projektu zintegrowanego systemu wytwarzania. Odpowiednia komunikacja między podmiotami i zdefiniowanie obszarów wymaganych do szczegółowego oszacowania funkcjonalności pozwala na właściwe ograniczenie ryzyka.

U – użytkownik, I – integrator, D – dostawca
Zadania związane z integracją bezpieczeństwa Kierunki przepływu informacji Obszar rozważań Należy wziąć pod uwagę:
Funkcjonalność zintegrowanego systemu wytwarzania U > I > D Wydajność zintegrowanego systemu wytwarzania dostępność
łatwość utrzymania
Limity i ograniczenia zintegrowanego systemu wytwarzania U > I > D Ograniczenia zintegrowanego systemu wytwarzania Konieczne przezbrojenia (modyfikacje), liczba zmian produkcyjnych (dostępność maszyn)
charakter produkcji
wykształcenie (poziom wiedzy) operatora i kwalifikacje
środowisko pracy
dostępne powierzchnie i przestrzeń instalacji
organizacja produkcji
D > I Dane techniczne zintegrowanego systemu wytwarzania Wydajność
Interfejsy
Poziom wibracji/hałasu
Emisje substancji
Identyfikacja zagrożeń D > I

I > D

U > I

Zagrożenia związane z konfiguracją zintegrowanego systemu wytwarzania
Ocena i redukcja ryzyka D > U > I Ryzyko związane z konfiguracją zintegrowanego systemu wytwarzania ryzyko resztkowe

Integrator konsultuje się z użytkownikiem i dostawcą komponentów wyposażenia maszyn w celu doboru sprzętu w taki sposób, aby równocześnie osiągnąć funkcjonalność wymaganą przez użytkownika i odpowiedni poziom redukcji ryzyka. W tym celu niezbędne są podstawowe informacje o potrzebach użytkownika, a więc opracowanie koncepcji wydajności (o koncepcji tej szczegółowo napisałem w artykule „Urządzenia ochronne – koncepcja zapewnienia ochrony w 5 krokach”). W dalszej kolejności będą rozpatrywane ograniczenia przestrzenne i użytkowe, jakie musi zdefiniować użytkownik, aby integrator mógł przystąpić do opracowania koncepcji projektowej i przedstawić je dostawcy. Dostawca na podstawie danych wydajnościowych i ograniczeń uzyskanych od integratora opracowuje wyposażenie (maszyny) i przedstawia integratorowi dane techniczne, jakimi muszą cechować się komponenty systemu wytwarzania, aby zaspokoić potrzeby użytkownika.

Zagrożenia związane z opracowaną konfiguracją całościowego zintegrowanego systemu wytwarzania są wspólną płaszczyzną działań dla wszystkich trzech podmiotów biorących udział w opracowaniu projektu maszyn będących w zestawieniu kompletnym systemem wytwarzania. W końcowym etapie integrator na podstawie danych uzyskanych na etapie identyfikacji zagrożeń zestawia komponenty systemu oraz ocenia i zredukuje ryzyko do postaci akceptowalnego ryzyka resztkowego.

Powyższa tabela nie przedstawia kompletnej listy dotyczącej szczegółów obszaru rozważań (w kolumnie „należy wziąć pod uwagę”). Oznacza to, że do każdego systemu wytwarzania należy podchodzić indywidualnie. Tabela jest tylko przykładem formy komunikacyjnej, co oznacza, że nie we wszystkich przypadkach może ta forma być uzasadniona. Wskazówki w normie należy traktować jako rozwiązania dobrej praktyki inżynierskiej i mogą być pomocą dla osób zajmujących się zarządzaniem projektem.

zintegrowany system wytwarzania