Kurs SISTEMA

Część 1: trochę teorii przed rozpoczęciem kursu SISTEMA12 min read

Część 1 kursu SISTEMA

Zanim przejdziemy do kursu SISTEMA…

Zanim przejdziemy do kursu SISTEMA zachęcam do zapoznania się ze wstępem, który można przeczytać tutaj:

Wstęp do kursu SISTEMA

Część pierwsza kursu SISTEMA będzie omawiała fundamentalne podstawy, które są niezbędne do prawidłowego wykorzystania oprogramowania SISTEMA. Przed rozpoczęciem kursu SISTEMA konieczne jest wyłożenie trochę teorii. Musimy już na początku znać odpowiedzi na pytania:

  • Do czego potrzebne jest nam oprogramowanie SISTEMA?
  • Jakie miejsce zajmuje norma PN-EN ISO 13849-1 w całościowym procesie redukcji ryzyka?
  • W jaki sposób redukować ryzyko podczas korzystania z normy PN-EN ISO 13849-1?

Jeśli zadałeś sobie trud odnalezienia tego kursu na sieci, to zapewne potrafisz przynajmniej częściowo odpowiedzieć na te pytania. Część pierwsza kursu SISTEMA nie będzie opisywała jeszcze pracy z oprogramowaniem SISTEMA, za to będzie zawierała opis dotyczący procesu redukcji ryzyka wg PN-EN ISO 12100 ze wskazaniem miejsca, jakie zajmuje norma PN-EN ISO 13849-1 w całym procesie redukcji ryzyka. Jest to niezbędne do zrozumienia ogólnych zasad redukcji ryzyka, opisanych w normie PN-EN ISO 12100 w połączeniu z redukcją ryzyka realizowaną przez część sterowania, odpowiedzialną za bezpieczeństwo.

Funkcje bezpieczeństwa realizowane przez część układu sterowania są stosowane w celu zapewnienia bezpieczeństwa maszyn, co jest wymaganiem dyrektywy maszynowej 2006/42/WE i stanowią część redukcji ryzyka. Rodzaj użytych w tym celu środków redukcji ryzyka wynika z kolei z oceny ryzyka przeprowadzanej podczas projektowania maszyny. Elementy systemu sterowania maszyn związane z bezpieczeństwem można zaprojektować zgodnie z normą PN-EN ISO 13849-1. W wymaganiach tego standardu jest konieczne, aby projektant maszyny obliczył prawdopodobieństwo niebezpiecznej awarii na godzinę (PFH) w celu określenia poziomu zapewnienia bezpieczeństwa (PLr). Poziom ten zależy od struktury (architektury) systemu sterowania (tzw. kategorie), a także od wymagań systematycznych.

W tym celu IFA udostępniła oprogramowanie SISTEMA, które można bezpłatnie pobrać z www.dguv.de.

Do czego potrzebne jest nam oprogramowanie SISTEMA?

Norma PN-EN ISO 13849-1 stawia wymaganie, aby przekazać użytkownikowi maszyny informacje istotne dla bezpieczeństwa użytkowania elementów systemu sterowania związanych z bezpieczeństwem. Wymaganie to jest dokładnie opisane w p. 11 normy. Do wymagań tych należą m. in. podanie kategorii i poziomu zapewnienia bezpieczeństwa PLr funkcji bezpieczeństwa. Bez obliczeń nie da się jednoznacznie stwierdzić, jaki poziom osiąga zaprojektowana funkcja bezpieczeństwa. Stąd potrzeba przeprowadzenia skomplikowanych obliczeń lub wykorzystania oprogramowania takiego, jak SISTEMA.

Forma przekazywania informacji nie jest przez normę jednoznacznie określona. Nie jest napisane, że musi być ta informacja podana w instrukcji maszyny. Równie dobrze można wydrukować raport z obliczeń wygenerowany przez oprogramowanie SISTEMA i dołączyć do dokumentacji maszyny. Ale jeśli ktoś nie chce przekazywać takiego raportu, można informacje te umieścić w instrukcji, a treść powinna spełniać wymagania p. 11 normy PN-EN ISO 13849-1.

Jest więcej wymagań dotyczących informowania opisanych w p. 11 normy PN-EN ISO 13849-1, których SISTEMA niestety nie wygeneruje w raporcie. Odsyłam do normy PN-EN ISO 13849-1 po więcej informacji.

Jakie miejsce zajmuje norma PN-EN ISO 13849-1 w całościowym procesie redukcji ryzyka?

Poziom zapewnienia bezpieczeństwa (Performance Level wg PN-EN ISO 13849-1) części sterowania odpowiedzialnej za bezpieczeństwo wynika z oceny ryzyka wg PN-EN ISO 12100. Oznacza to, że nie można przystąpić do redukcji ryzyka z wykorzystaniem części sterowania związanej z bezpieczeństwem, bez zapewnienia wszystkich możliwości redukcji ryzyka za pomocą rozwiązań bezpieczeństwa na etapie konstrukcji maszyny. Dlatego z normy PN-EN ISO 13849-1 nie można korzystać bez znajomości zasad związanych z zapewnieniem bezpieczeństwa za pomocą iteracyjnych metod redukcji ryzyka.

Proces redukcji ryzyka w zastosowaniu norm PN-EN ISO 13849-1 i PN-EN ISO 12100 okazał się dość trudnym zadaniem dla projektantów. Dlatego powstał raport techniczny ISO/TR 22100-2, który wyjaśnia, w jaki sposób obydwa te standardy współpracują ze sobą. Raport techniczny został przygotowany w celu wskazania projektantom, w jaki sposób normy te mają być stosowane w celu osiągnięcia akceptowalnego ryzyka całościowego dla maszyny oraz dla związanych z bezpieczeństwem części systemu sterowania.

Podstawową, międzynarodową normą dotyczącą bezpieczeństwa maszyn jest PN-EN ISO 12100. Producent maszyny powinien przeprowadzić ocenę ryzyka, aby zidentyfikować zagrożenia, oszacować ryzyko i odpowiednio je zmniejszyć do poziomu akceptowalnego.

Diagram pokazany poniżej pokazuje ocenę ryzyka i proces redukcji ryzyka zgodnie z PN-EN ISO 12100 i zawiera dodatkowe informacje dotyczące związku z PN-EN ISO 13849-1. Żółtym kolorem zaznaczono etap, w którym może mieć zastosowanie norma PN-EN ISO 13849-1 w całościowym procesie redukcji ryzyka.

Kurs SISTEMA - miejsce ISO 13849-1 w procesie redukcji ryzyka

Jak pokazano na powyższym diagramie, PN-EN ISO 13849-1 ma zastosowanie w przypadkach, w których ocena ryzyka zgodna z PN-EN ISO 12100 rozpoczyna działanie mające na celu zmniejszenie ryzyka za pomocą części sterowania związanej z bezpieczeństwem. W takich przypadkach część systemu sterowania związana z bezpieczeństwem musi spełniać funkcję bezpieczeństwa wg PN-EN ISO 13849-1. Zastosowanie normy PN-EN ISO 13849-1 jest ograniczone tylko do tych przypadków.

Zatem z normy PN-EN 13849-1 korzystamy wówczas, gdy ryzyka nie możemy już zmniejszyć za pomocą rozwiązań konstrukcyjnych bezpiecznych samych w sobie i przystępujemy do redukcji ryzyka przez zastosowanie urządzeń ochronnych. Nie można redukować ryzyka przez zastosowanie technicznych środków ochronnych, jeśli nie zostały wyczerpane wszystkie możliwe rozwiązania, które ze swej natury są bezpieczne. Odpowiednio zredukowane ryzyko za pomocą rozwiązań konstrukcyjnych może przyczynić się do tego, że wymagania co do technicznych środków ochronnych będą odpowiednio mniejsze.

W procesie oceny i redukcji ryzyka wg PN-EN ISO 12100 należy zidentyfikować zagrożenia związane z maszyną i oszacować ryzyko. Jak pokazano na diagramie, etap szacowania ryzyka występuje jeszcze przed procesem redukcji ryzyka. Początkowe ryzyko szacuje się za pomocą jednego z różnych systemów lub metod oceny ryzyka (niektóre z metod opisano w ISO/TR 14121-2). Metoda podana w PN-EN ISO 13849-1 jest przede wszystkim przeznaczona do wyznaczenia początkowych założeń dla funkcji bezpieczeństwa realizowanych przez systemy sterowania związane z bezpieczeństwem. Nie należy się nią posługiwać w odniesieniu do całościowego szacowania i redukcji ryzyka.

Jeżeli część obwodu sterowania z funkcjami bezpieczeństwa została wybrana jako jeden ze środków redukcji ryzyka (np. blokada drzwi ochronnych) zgodnie z PN-EN ISO 12100, wówczas do projektowania i oceny części sterowania związanej z bezpieczeństwem należy używać PN-EN ISO 13849-1. Należy pamiętać o tym, że tylko ta część systemu sterowania, która jest związana z bezpieczeństwem, objęta jest zakresem normy PN-EN ISO 13849-1. Nie wszystkie części systemu sterowania są odpowiedzialne za bezpieczeństwo, zatem nie ma potrzeby stosowania normy PN-EN ISO 13849-1 w odniesieniu do niezwiązanych z bezpieczeństwem części systemu sterowania.

W celu prawidłowego zastosowania normy PN-EN ISO 13849-1 konieczne są podstawowe informacje wejściowe wynikające z zastosowania ogólnej oceny i procesu redukcji ryzyka dla konkretnego projektu maszyny. W oparciu o te dane wejściowe, część systemu sterowania związana z bezpieczeństwem może być odpowiednio zaprojektowana zgodnie z PN-EN ISO 13849-1. Informacje wynikające ze szczegółowego projektu części układu sterowania związanego z bezpieczeństwem należy uwzględnić w ogólnym procesie oceny ryzyka i redukcji ryzyka zgodnie z PN-EN ISO 12100.

Podsumowując, określenie wymaganego poziomu zapewnienia bezpieczeństwa PLr powinno odbywać się wówczas, gdy wyczerpano wszelkie możliwe metody redukcji ryzyka za pomocą rozwiązań bezpiecznych z założenia konstrukcyjnego i powstaje konieczność dalszej redukcji za pomocą technicznych środków ochronnych. Dla przypomnienia – poniższy rysunek przedstawia proces zmniejszania ryzyka z uwzględnieniem iteracyjnej metody trzech kroków, opisany dokładnie w normie PN-EN ISO 12100, a miejsce redukcji ryzyka za pomocą technicznych środków ochronnych jest w kroku 2.

Zabezpieczenia, które nie chronią - triada bezpieczeństwa

Kliknij poniżej, aby wyświetlić dalszą część artykułu