Kai saugos taisyklės reikalauja laikytis ISO 13849 standarto, kiekvienas saugos grandinės komponentas tampa labai svarbus siekiant apsaugoti žmonių gyvybes. Dėl vienos reikalavimų neatitinkančios rotacinės pavaros integracijos jūsų įmonei gali grėsti katastrofiška atsakomybė, teisės aktais reglamentuoti sustabdymai ir, svarbiausia, rimti darbuotojų sužalojimai, kurių buvo galima išvengti.
ISO 13849 standartą atitinkančios rotacinės pavaros integracija reikalauja sistemingo rizikos vertinimo, tinkamo veikimo lygio (PL) nustatymo, patvirtintos saugos funkcijos įgyvendinimo ir išsamaus dokumentavimo.1-su pavaros parinkimu pagal reikiamą saugos vientisumo lygį ir saugaus veikimo režimus.
Kaip Chuckas iš "Bepto Pneumatics", vadovavau daugeliui objektų įgyvendinant sudėtingus saugos atitikties projektus. Neseniai padėjau robotų surinkimo gamyklai Ohajuje pasiekti, kad jų svarbiausios saugos grandinės atitiktų PLe reikalavimus, sumažindamas jų rizikos vertinimo balus 75% ir išlaikydamas visišką gamybos efektyvumą. ️
Turinys
- Kokie yra pagrindiniai ISO 13849 reikalavimai, keliami saugos integravimui į rotacinę pavarą?
- Kaip nustatyti reikiamą saugos taikymo srities našumo lygį?
- Kurios sukamojo pavarų mechanizmo funkcijos leidžia užtikrinti saugų veikimą saugos grandinėse?
- Kodėl atliekant ISO 13849 atitikties auditą labai svarbu tinkamai parengti dokumentus?
Kokie yra pagrindiniai ISO 13849 reikalavimai, keliami saugos integravimui į rotacinę pavarą?
Suprasdami ISO 13849 reikalavimus, užtikrinsite, kad jūsų saugos grandinės projektas nuo pat pradžių atitiktų teisės aktų reikalavimus.
ISO 13849 reikalauja sistemingo rizikos vertinimo, eksploatacinių savybių lygio nustatymo (nuo PLa iki PLe), saugos funkcijos patvirtinimo, diagnostinės aprėpties įgyvendinimo ir patikros bandymų intervalų - sukamosios pavaros prisideda prie bendro sistemos patikimumo, nes yra tinkamai parinktos ir integruotos.
Pagrindiniai ISO 13849 principai
Standarte nustatyti penki našumo lygiai (PL) nuo PLa (žemiausio) iki PLe (aukščiausio), kiekvienam iš jų taikomi konkretūs architektūriniai apribojimai, diagnostikos aprėptis ir įrodomųjų bandymų intervalai.2
Saugos grandinės architektūros kategorijos
- B kategorija: Pagrindinė saugos funkcija su gerai išbandytais komponentais
- 1 kategorija: B kategorija ir gerai išbandyti saugos principai
- 2 kategorija: Periodinis saugos funkcijos bandymas
- 3 kategorija: Vieno gedimo tolerancija su gedimo aptikimu
- 4 kategorija: Vieno gedimo tolerancija su gedimų aptikimu ir išvengimu
Rotacinių pavarų integravimo taškai
Saugai svarbios rotacinės pavaros turi būti integruotos su:
- Pozicijos stebėjimas: Grįžtamojo ryšio sistemos saugos padėčiai patikrinti
- Jėgos apribojimas: Kontroliuojamas sukimo momentas, kad būtų išvengta sužalojimų
- Avarinio stabdymo funkcijos: Nedelsiant pasiekiama saugi būsena
- Diagnostikos sistemos: Nuolatinis pavaros būklės stebėjimas
Mičigano pakuočių gamykloje dirbau su saugos inžiniere Jennifer. Jos komandai reikėjo, kad rotacinės pavaros, valdančios apsauginius vartus, atitiktų PLd reikalavimus. Įdiegėme dviejų kanalų padėties grįžtamąjį ryšį su mūsų specializuotais cilindrais be lazdelių ir pasiekėme reikiamą diagnostikos aprėptį, išlaikydami 99,9% prieinamumą.
| Veiklos lygio reikalavimai | PLc | PLd | PLe |
|---|---|---|---|
| PFHD (už valandą) | ≥3×10⁻⁶ iki <10⁻⁵ | ≥10⁻⁶ iki <3×10⁻⁶ | ≥10⁻⁷ iki <10⁻⁶ |
| Architektūra | 1, 2, 3 kat. | Cat 2,3,4 | 3, 4 kat. |
| Diagnostikos aprėptis | Nuo mažo iki vidutinio | Nuo vidutinio iki didelio | Aukštas |
Kaip nustatyti reikiamą saugos taikymo srities našumo lygį?
Tinkamas eksploatacinio lygio (PL) nustatymas yra pagrindas kuriant atitinkančius saugos grandinių projektus.
Nustatykite reikiamą našumo lygį naudodami sistemingas rizikos vertinimas atsižvelgiant į sužalojimo sunkumą (S1-S2), poveikio dažnumą (F1-F2) ir galimybę jo išvengti (P1-P2).3-pagal rizikos diagramos metodiką pateikiami aiškūs PL reikalavimai nuo PLa iki PLe.
Rizikos vertinimo metodika
- Sunkumo vertinimas: Įvertinti galimas sužalojimo pasekmes
- Poveikio dažnis: Nustatyti, kaip dažnai personalas yra rizikuojantis
- Išvengimo galimybė: Įvertinti galimybę išvengti pavojingų situacijų
- Rizikos grafiko taikymas: Naudoti ISO 13849 rizikos grafiką PL nustatymui
Praktiniai rizikos vertinimo pavyzdžiai
- Greitaeigė besisukanti įranga: Paprastai reikia PLd arba PLe
- Bendradarbiaujančių robotų taikymas: Paprastai PLc arba PLd, priklausomai nuo jėgos
- Medžiagų tvarkymo sistemos: Dažnai PLb arba PLc, atsižvelgiant į poveikį
- Avarinio stabdymo grandinės: Dažnai PLd arba PLe kritinėms reikmėms
Dokumentų reikalavimai
Į kiekvieną rizikos vertinimą turi būti įtraukta:
- Pavojaus nustatymas ir analizė
- Rizikos įvertinimas su aiškiu pagrindimu
- Veiklos lygio nustatymo pagrindimas
- Saugos funkcijų specifikacijos
Kurios sukamojo pavarų mechanizmo funkcijos leidžia užtikrinti saugų veikimą saugos grandinėse?
Saugus veikimas esant gedimui užtikrina, kad jūsų sukamosios pavaros prisideda prie bendro saugos grandinės patikimumo.
Saugios nuo gedimų sukamosios pavaros pasižymi tokiomis savybėmis kaip spyruokliniai grįžtamieji mechanizmai, užtikrinantys nuspėjamus gedimų režimus, dviejų kanalų padėties grįžtamasis ryšys, užtikrinantis diagnostikos aprėptį, jėgą ribojančios konstrukcijos, apsaugančios nuo sužalojimų, ir gerai išbandyti komponentai, kurių patikimumas įrodytas.4
Svarbiausios "Fail-Safe" funkcijos
- Pavasario sugrįžimas: Automatinis grįžimas į saugią padėtį dingus elektrai
- Pozicijos stebėjimas: Dviejų kanalų grįžtamasis ryšys gedimams aptikti
- Jėgos apribojimas: Kontroliuojamas išėjimo sukimo momentas apsaugo nuo sužalojimų
- Diagnostinė integracija: Realaus laiko sveikatos stebėsenos galimybės
"Bepto" saugiai įvertinti sprendimai
Mūsų bepakopiai cilindrai, skirti saugos reikmėms, pasižymi šiomis savybėmis:
- Įrodytas patikimumas: B10d vertės viršija 20 milijonų ciklų
- Diagnostikos suderinamumas: Integracija su saugos PLC ir valdikliais
- Saugus dizainas: Spyruoklinio grįžtamojo judesio galimybės kritinėms reikmėms
- Sertifikuoti komponentai: Gerai išbandytos dalys su nustatytais saugos duomenimis
Geriausia įgyvendinimo praktika
- Perteklinis jutiklis: Keli padėties grįžtamojo ryšio kanalai
- Kryžminė stebėsena: Jutiklių išvesties palyginimas gedimams aptikti
- Įrodymų testavimas: Reguliarus saugos funkcijos veikimo tikrinimas
- Techninės priežiūros planavimas: Prevencinė techninė priežiūra pagal misijos laiką
Tenesyje esančioje automobilių gamybos įmonėje padėjome saugos vadovui Robertui įdiegti PLe reikalavimus atitinkančias rotacines pavaras, skirtas presų stabdžių saugos sistemoms. Mūsų pateiktos dviejų kanalų padėties stebėjimo ir spyruoklių grąžinimo funkcijos pašalino pavienius gedimo taškus ir kartu atitiko griežtą 10⁷ PFHD reikalavimą.
Kodėl atliekant ISO 13849 atitikties auditą labai svarbu tinkamai parengti dokumentus?
Išsami dokumentacija įrodo atitiktį ir leidžia veiksmingai valdyti saugą per visą įrangos gyvavimo ciklą.
Tinkamą ISO 13849 dokumentaciją sudaro patvirtintos saugos reikalavimų specifikacijos, komponentų patikimumo duomenys, bandomųjų bandymų procedūros, techninės priežiūros instrukcijos ir modifikacijų kontrolės procesai.5-sukurti audituojamą seką, įrodančią nuolatinę atitiktį reikalavimams.
Privalomi dokumentų elementai
- Saugos reikalavimų specifikacija (SRS): Išsamūs saugos funkcijų aprašymai
- Komponentų duomenų lapai: Patikimumo vertės ir gedimo režimo duomenys
- Patvirtinimo ataskaitos: Bandymų rezultatai, įrodantys saugos funkcijos veikimą
- Techninės priežiūros procedūros: Planinių patikrinimų ir bandymų reikalavimai
- Modifikavimo kontrolė: Pakeitimų valdymas atnaujinant saugos grandines
Dokumentų valdymo sistemos
Norint veiksmingai laikytis reikalavimų, reikia:
- Versijų valdymas: visų dokumentų peržiūrų ir patvirtinimų stebėjimas
- Prieigos kontrolė: Užtikrinti, kad įgalioti darbuotojai galėtų pasiekti naujausias versijas
- Audito sekos: Visų pakeitimų ir jų pagrindimo įrašymas
- Reguliarios apžvalgos: Planuojami atnaujinimai, pagrįsti veiklos patirtimi
"Bepto" dokumentacijos palaikymas
Pateikiame išsamią techninę dokumentaciją, susijusią su mūsų saugos reikalavimus atitinkančiais komponentais:
- Patikimumo duomenys: B10d reikšmės ir gedimų analizė
- Integracijos vadovai: Žingsnis po žingsnio saugos grandinės įgyvendinimas
- Patvirtinimo palaikymas: Bandymų procedūros ir laukiami rezultatai
- Atitikties sertifikatai: Trečiosios šalies atliekamas saugos charakteristikų patvirtinimas
Dažniausiai pasitaikantys dokumentacijos spąstai
- Neišsamūs rizikos vertinimai: Nenustatytas pavojus arba atlikta netinkama analizė
- Nepakankami sudedamųjų dalių duomenys: Trūksta patikimumo verčių arba informacijos apie gedimo režimą
- Prasta pakeitimų kontrolė: Nedokumentuoti pakeitimai, turintys įtakos saugos funkcijoms
- Nepakankamas įrodomasis bandymas: Trūksta saugos funkcijos patikros arba ji atlikta neišsamiai
Išvada
ISO 13849 standartą atitinkančių rotacinių pavarų integravimas reikalauja sisteminio požiūrio, apimančio tinkamą rizikos vertinimą, tinkamą komponentų parinkimą, saugaus projekto įgyvendinimą ir išsamų dokumentų valdymą.
Dažniausiai užduodami klausimai apie ISO 13849 rotorinių pavarų integravimą
K: Ar galima atnaujinti esamas sukamąsias pavaras, kad jos atitiktų ISO 13849 standartą?
A: Esamas pavaros dažnai galima patobulinti naudojant papildomą saugos stebėseną, padėties grįžtamojo ryšio sistemas ir tinkamą dokumentaciją, nors visiškas pakeitimas gali būti ekonomiškai efektyvesnis, kai siekiama aukštesnių našumo lygių.
K: Kaip dažnai ISO 13849 sistemose turi būti atliekami saugos funkcijų bandymai?
A: Bandymų periodiškumas priklauso nuo eksploatacinio lygio reikalavimų, paprastai jis svyruoja nuo mėnesio PLe sistemoms iki metų PLc sistemoms, o konkretus periodiškumas apskaičiuojamas remiantis komponentų patikimumo duomenimis.
K: Kas atsitinka, jei saugos grandinės veikimo metu sugenda sukamoji pavara?
A: Tinkamai suprojektuotos saugos grandinės aptinka pavaros gedimus per diagnostinę aprėptį ir automatiškai pereina į saugią būseną, o konkretus atsakas priklauso nuo gedimo būsenos ir grandinės architektūros.
Klausimas: Ar reikia trečiosios šalies sertifikatų, kai rotacinės pavaros naudojamos saugos tikslais?
A: Nors trečiųjų šalių sertifikatai ne visada privalomi, jie gerokai supaprastina atitikties įrodymą ir dažnai yra reikalingi aukštesnio našumo lygio taikomosioms programoms arba konkrečiuose pramonės sektoriuose.
K: Kaip apskaičiuoti bendrą saugos grandinės su keliomis sukamosiomis pavaromis veikimo lygį?
A: Apskaičiuojant bendrą veiksmingumo lygį atsižvelgiama į visų saugos grandinės komponentų architektūrą, diagnostikos aprėptį ir patikimumo duomenis, o pasiekiamą PL paprastai lemia silpniausia grandis.
-
“ISO 13849-1:2023 Mašinų sauga. Su sauga susijusios valdymo sistemų dalys. 1 dalis: Bendrieji projektavimo principai”,
https://www.iso.org/standard/73481.html. ISO santraukoje teigiama, kad standarte pateikiama metodika, reikalavimai, rekomendacijos ir gairės, kaip projektuoti ir integruoti su sauga susijusias valdymo sistemos dalis, atliekančias saugos funkcijas. Evidence role: general_support; Source type: standard. Palaiko: ISO 13849 reikalavimus atitinkančių rotacinių pavarų integracija reikalauja sistemingo rizikos vertinimo, tinkamo veikimo lygio nustatymo, patvirtinto saugos funkcijos įgyvendinimo ir išsamaus dokumentavimo. ↩ -
“Funkcinė mašinų valdymo įtaisų sauga (IFA ataskaita 2/2017e)”,
https://www.dguv.de/ifa/publikationen/reports-download/reports-2017/ifa-report-2-2017/index-2.jsp. DGUV/IFA paaiškina standarto EN ISO 13849 taikymą, įskaitant a-e veikimo lygius, B- 4 kategorijas, diagnostikos aprėptį, komponentų patikimumą ir inžinerinių saugos funkcijų pavyzdžius. Evidence role: general_support; Source type: research. Palaiko: Standarte nustatyti penki veikimo lygiai nuo PLa iki PLe su architektūra, diagnostine aprėptimi ir įrodomųjų bandymų poveikiu. ↩ -
“ISO 12100:2010 Mašinų sauga. Bendrieji projektavimo principai. Rizikos įvertinimas ir mažinimas”,
https://www.iso.org/cms/%20render/live/en/sites/isoorg/contents/data/standard/05/15/51528.html?browse=tc. ISO santraukoje aprašoma rizikos vertinimo ir mažinimo metodika, įskaitant pavojų nustatymą ir rizikos įvertinimą bei įvertinimą mašinos gyvavimo ciklo metu. Įrodymo vaidmuo: mechanizmas; Šaltinio tipas: standartas. Palaiko: Sistemingas rizikos vertinimas, atsižvelgiant į sužeidimo sunkumą, poveikio dažnumą ir išvengimo galimybę. ↩ -
“ISO 14118:2017 Mašinų sauga. Netikėto įjungimo prevencija”,
https://www.iso.org/standard/66460.html. ISO santraukoje nurodytos suprojektuotos priemonės, skirtos užkirsti kelią netikėtam mašinų paleidimui iš maitinimo šaltinių, pneumatinės energijos, sukauptos energijos ir kitų šaltinių žmogui įsikišus pavojingose zonose. Įrodomasis vaidmuo: mechanizmas; Šaltinio tipas: standartas. Palaiko: Saugios nuo gedimų sukamosios pavaros savybės apima nuspėjamus gedimo režimus, padėties grįžtamąjį ryšį, jėgos apribojimą ir gerai išbandytų komponentų parinkimą. ↩ -
“ISO 13849-2:2012 Mašinų sauga. Su sauga susijusios valdymo sistemų dalys. 2 dalis,
https://www.iso.org/standard/53640.html. ISO santraukoje nurodytos saugos funkcijų, pasiektų kategorijų ir pasiektų eksploatacinių savybių lygių patvirtinimo analizės ir bandymų būdu procedūros ir sąlygos. Evidence role: general_support; Šaltinio tipas: standartas. Palaiko: Patvirtintos saugos reikalavimų specifikacijos, komponentų patikimumo duomenys, įrodomųjų bandymų procedūros, techninės priežiūros instrukcijos ir modifikacijų kontrolės procesai. ↩
