ocenaryzyka.pl

o maszynach antropocentrycznie

Kiedy 1+1=1. Integracja maszyn wg ISO 11161 i nie tylko

Kiedy łączymy dwie maszyny w jedną funkcjonalną całość, powstaje nowa maszyna, która powinna mieć swoją deklarację zgodności WE i swoje oznakowanie CE. Tak czy nie? Czy raczej — kiedy tak, a kiedy nie?

obowiązki producenta

Zgodnie z dyrektywą „maszynową”1 i zastępującym ją wkrótce rozporządzeniem,2 każda maszyna wprowadzana do Europejskiego Obszaru Gospodarczego musi posiadać oznakowanie CE oraz deklarację zgodności maszyny z zasadniczymi wymaganiami bezpieczeństwa. Każda, czyli również powstająca z zespolenia dwóch lub więcej maszyn lub tzw. maszyn nieukończonych. Jedyna wątpliwość, która się z tym wiąże, to: czy dane połączenie maszyn (lub maszyn nieukończonych) jest maszyną?

definicje

Zacznijmy od podstawowych pojęć. Definicję maszyny zawiera art. 2 lit. a wspomnianej dyrektywy.3 Jest to definicja wieloczęściowa, opisująca w kolejnych tiret nie tylko maszynę, ale i jej rozmaite wariacje:

  • maszyna „właściwa”,4
  • maszyna bez napędu,
  • maszyna do montażu na pojazdach,
  • maszyna zespolona,
  • maszyna do podnoszenia ładunków.

Tutaj interesuje nas głównie przedostatnia, czwarta część definicji:

zespoły maszyn określone w tiret pierwsze, drugie i trzecie lub maszyny nieukończone określone w lit. g), które w celu osiągnięcia określonego efektu końcowego, zostały zestawione i są sterowane w taki sposób, że działają jako zintegrowana całość

dyrektywa 2006/42/WE # 2.a.4 (podkreślenia autora)

assemblies of machinery referred to in points (a), (b) and (c), or of partly completed machinery, which, in order to achieve the same end, are arranged and controlled so that they function as an integral whole;

rozporządzenie UE 1230/2023 # 3.1.d

Wszystko wydaje się jasne i zrozumiałe? Wydaje się.

interpretacje

Temu krótkiemu zapisowi poświęcono ponad trzy strony (§§ 38 i 39) publikacji Komisji Europejskiej pt. Przewodnik dotyczący stosowania dyrektywy 2006/42/WE w sprawie maszyn.5 Jest to ciekawy dokument, ponieważ stanowi powszechnie uznawaną interpretację dyrektywy maszynowej i to interpretację — o czym poniżej — zmieniającą.6

W powyższych definicjach podkreślono trzy istotne warunki, które muszą być spełnione, by grupę maszyn można było traktować jako jedną maszynę.

  • Wspólny cel. Jeśli maszyny nie tworzą ciągu technologicznego, nawet mając wspólny układ sterowania, nie stanowią maszyny zespolonej. Cztery jednakowe przenośniki, transportujące detale z czterech pracujących równolegle pras,
  • Połączenie. Działanie każdego urządzenia musi wpływać na działanie innych (niekoniecznie wszystkich). Jeśli pomiędzy maszynami jest człowiek, który przekłada detale z jednej na drugą, nie stanowią one maszyny zespolonej. Przewodnik dodaje tu, że owo połączenie musi powodować konieczność wspólnej dla całości oceny ryzyka. Jeśli maszyna jest bezpieczna wewnętrznie (safe by design), nie stanie się elementem maszyny zespolonej — chyba że jej zestawienie z innymi maszynami spowoduje, że jakieś zagrożenie się pojawi.7
  • Wspólne sterowanie. Maszyny działające niezależnie nie stanowią maszyny zespolonej. Ciąg przenośników automatycznych, z których każdy uruchamiany jest przez własny czujnik obecności detalu, nie stanowi maszyny zespolonej. Przewodnik dodaje, że chodzi o część układu sterowania związaną z bezpieczeństwem.8 Jeśli więc nawet jeden wspólny czujnik technologiczny powoduje uruchomienie wszystkich przenośników, nie stanowią one maszyny zespolonej. Mogą tworzyć całość, jeśli łączy je jakiś element bezpieczeństwa, np. osłona blokująca9 nadzorująca dostęp do wszystkich tych przenośników.

zintegrowane systemy produkcyjne

Nie wolno pominąć w tym kontekście normy ISO 11161,10 dotyczącej bezpośrednio zagadnień związanych z maszynami zespolonymi.

integrated manufacturing system
IMS
group of machines working together in a coordinated manner, linked by a material-handling system, interconnected by controls (i.e. IMS controls), for the purpose of manufacturing, treatment, movement or packaging of discrete parts or assemblies

ISO 11161 # 3.1 (podkreślenia autora)

zintegrowany system produkcyjny
IMS
grupa maszyn współpracujących ze sobą w skoordynowany sposób, połączonych systemem transportu materiałów i zintegrowanych za pomocą układów sterowania (tzn. sterowania IMS), służąca do wytwarzania, obróbki, przemieszczania lub pakowania jednostkowych elementów lub zespołów

ISO 11161 # 3.1 (tłumaczenie ChatGPT)

Definicja jest bardzo podobna do omawianej powyżej, z dwoma istotnymi zastrzeżeniami

1. Określono wyraźnie zastosowanie IMS — wytwarzanie, obróbka, przemieszczanie lub pakowanie. Systemem zintegrowanym nie będzie więc np. maszyna pomiarowa, choćby zawierała dowolną ilość stołów obrotowych i robotów.11

2. Co ciekawe, produkty muszą być jednostkowe (discrete).12 Choć użyto nieco innych słów, trudno rozumieć to inaczej niż jak rozróżnienie wprowadzone dla przenośników taśmowych: EN 62013 do towarów masowych (bulk material) i EN 61914 do ładunków jednostkowych (unit loads). Wynikałoby z tego, że np. linia do produkcji żwirku dla kota nie może być uznana za IMS, jeśli żwirek trafia na przenośnik, a nie bezpośrednio do paczkarki.

Biorąc pod uwagę szyk zdania, można też zaryzykować przypisanie „discrete” do samego tylko pakowania.15 To prowadziłoby jednak do jeszcze bardziej karykaturalnej sytuacji, gdy pakowanie żwirku do worka nie stanowi IMS, chyba że potem te worki pakuje się jeszcze do kartonu.

A co w normie? Niewiele. IMS powinien ułatwiać obsługę (4.1). Ocena ryzyka IMS powinna uwzględniać maszyny składowe i wprowadzone w nich zmiany (4.4). Redukcję ryzyka należy przeprowadzać zgodnie z ISO 12100-116 (4.6). Należy określić ile miejsca zajmie maszyna (5.1.4.1). Należy sprawdzić, czy środki ochronne są wystarczające (6.2). IMS powinien ułatwiać obsługę (7.1:4; tak, to samo co w 4.1). IMS powinien działać (7.4). Należy określić zakres działania elementów sterowniczych i środków ochronnych (8.2.2). Wyposażenie elektryczne ma być zgodne z IEC 60204-1 (8.3). Itd. itp. — wybór z normy ISO 12100 w innym nieco ujęciu i z użyciem „IMS” zamiast „maszyna”.

W całej normie jest chyba tylko jeden zapis, który nie wynika z ISO 12100 lub innych norm zharmonizowanych: The gap between guards and the floor shall not be greater than 200 mm (8.5.2:3). Te „200 mm” to odstępstwo od ISO 13857, na podstawie której szczelina pod ogrodzeniem powinna mieć nie więcej niż 18 cm.17 Prowadzi to do interesującej sytuacji, gdy pojedyncza maszyna musi mieć ogrodzenie zaczynające się nie wyżej niż 18 cm nad posadzką, ale jeśli do tego ogrodzenia wstawimy drugą maszynę, to ogrodzenie można podnieść o 2 cm. Na szczęście we wspomnianej nowej wersji normy tego zapisu ma nie być (dla wszystkich zostanie 18 cm z ISO 13857). Publikacja tej nowej wersji wydaje się jednak zupełnie niepotrzebna, bo nie będzie ona zawierała w ogóle niczego.

zatrzymanie awaryjne

Czasem łączy się obszar oddziaływania przycisków awaryjnych kilku sąsiadujących maszyn, dzięki czemu pracownik w sytuacji nagłej nie musi się zastanawiać który „grzyb” jest do czego.18 Jest to rozsądne i, co więcej, zgodne ze zharmonizowaną z dyrektywą normą ISO 13850:19

Każdy obszar oddziaływania [urządzenia do zatrzymania awaryjnego — SH] może obejmować sekcję(-e) maszyny, całą maszynę lub grupę maszyn

ISO 13850 # 4.1.2:2 (podkreślenie autora)

Zatrzymanie awaryjne jest jednak związane z bezpieczeństwem, tzn. zatrzymywane razem maszyny są połączone przez SRP/CS. Jeśli pozostałe warunki (cel, układ) są spełnione, czyż nie powstaje wówczas maszyna zespolona?

Z powyższego zapisu ISO 13850 wynika, że nie. Jeżeli zatrzymanie awaryjne może obejmować „grupę maszyn”, w odróżnieniu od „całej maszyny”, oznacza to, że pomimo połączenia funkcją zatrzymania awaryjnego maszyny w grupie nie są traktowane jako jedna maszyna.

wnioski

1. Aby ze złożenia kilku maszyn lub maszyn nieukończonych powstała maszyna zespolona, konieczne jest spełnienie trzech przesłanek: wspólny cel, powiązanie funkcjonalne (związane z bezpieczeństwem), wspólne sterowanie (związane z bezpieczeństwem).

2. Samo połączenie urządzeń do zatrzymania awaryjnego nie oznacza wspólnego sterowania.

3. Bez niektórych norm można żyć.

Photo by Kelly Sikkema on Unsplash

﹏﹏﹏

  1. dyrektywa 2006/42/WE ws. maszyn[]
  2. rozporządzenie UE 2023/1230 ws. maszyn[]
  3. tu i w dalszej części artykułu, „dyrektywa” oznacza również — uwzględniając drobne różnice redakcyjne — ww. rozporządzenie[]
  4. Z czego składa się pies policyjny? Z obroży i psa właściwego.[]
  5. Guide to application of the Machinery Directive 2006/42/EC; aktualna wersja (obecnie 2.3) dostępna w serwisie ec.europa.eu[]
  6. Że co, że niby KE nie ma uprawnień do zmiany przepisów stanowionych przez Parlament Europejski? Sorry, taki mamy klimat.[]
  7. robot współpracujący (z założenia bezpieczny wewnętrznie) manipulujący ostrym narzędziem; przenośnik usytuowany tak, że pomiędzy taśmą a sąsiednimi obiektami powstaje strefa pochwycenia[]
  8. SRP/CS, Safety Related Part of the Control System[]
  9. osłona stała nie, bo nie jest połączona z układem sterowania[]
  10. PN-EN ISO 11161:2010 Bezpieczeństwo maszyn. Zintegrowane systemy produkcyjne. Wymagania podstawowe[]
  11. w trakcie pomiaru może następować przemieszczanie detalu, jednak nie ono jest celem (purpose) działania maszyny[]
  12. tak samo w opracowywanej obecnie aktualizacji normy: two or more machines, capable of operating independently of each other, which are interconnected by controls and act together in a coordinated manner for the purpose of fabrication, production, treatment, processing or packaging of discrete parts or assemblies as part of an enterprise’s supply chain (ISO-CD 11161:2020) []
  13. PN-EN 620:2011 Urządzenia i systemy transportu ciągłego. Wymagania bezpieczeństwa i EMC dotyczące przenośników taśmowych stałych do transportu materiałów masowych[]
  14. PN-EN 619:2011 Urządzenia i systemy transportu ciągłego. Wymagania bezpieczeństwa i EMC dotyczące urządzeń do transportu mechanicznego ładunków jednostkowych[]
  15. choć ChatGPT twierdzi, że wtedy ten fragment powinien by brzmieć: for the purpose of manufacturing, treatment, and movement, or for packaging of discrete parts or assemblies[]
  16. norma pochodzi z roku 2007, kiedy ISO 12100 była jeszcze podzielona na dwie części: ISO 12100-1:2003 Safety of machinery. Basic concepts, general principles for design. Part 1: Basic terminology, methodology oraz ISO 12100-2:2003 Safety of machinery. Basic concepts, general principles for design. Part 2: Technical principles[]
  17. w razie niezgodności wymagań, pierwszeństwo mają wymagania z norm typu C, ale tu obie normy są typu B1, więc należy uznać, że można przyjąć łagodniejszy wymóg[]
  18. jak słyszałem (od pewnego Szweda), w Szwecji obowiązuje zasada, że przycisk zatrzymania awaryjnego zatrzymuje wszystkie maszyny widoczne z danego miejsca[]
  19. PN-EN ISO 13850:2016 Bezpieczeństwo maszyn. Funkcja zatrzymania awaryjnego. Zasady projektowania[]

Komentarze

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

zagadka — captcha *