Machineveiligheid. Praktische benadering. Joris Ceyssens CMSE Tüv Nord

Transcriptie

1 Machineveiligheid Praktische benadering Joris Ceyssens CMSE Tüv Nord

2 IMA Bedrijfsprofiel +7m Houthalen - Maldegem 47 Small components Complete lines

3

4

5 Praktische Benadering Machineveiligheid Safety Life Cycle INHOUD De Risico-analyse Safety Concept o Overzicht en beschrijving van het veiligheidsconcept o Mechanische acties o Besturingstechnische acties o Organisatorische acties Safety design : detail engineering o Ontwerp van de elektrische schema s o ontwerp van de mechanische afschermingen o Ontwerp van hardware and software o Architectuur veiligheidskringen Systeem implementatie o Installatie, programmatie en opstart van het safety concept. Veiligheidsvalidatie : o Functionele testen en fouttesten, doelstelling behaald? Besluit

6 Safety Life Cycle? Safety Validatie Risico Analyse 1. Safety Life Cycle Safety Implementatie Safety Concept Safety Design Bron : Safety Life cycle Pilz

7 Safety Life Cycle? Concreet bestaat de safety life cycle uit volgende stappen : 1. De risicoanalyse : identificatie en weging van de aanwezige risico s op de installatie. 2. Safety concept : Globaal voorstel van risico reducties. Gebruik internationale geldende richtlijnen en normen. Doel : economisch haalbare, werkbare en conforme beveiliging van de machine 1. Safety Life Cycle 3. Safety design Detail engineering van mechanische en besturingstechnische acties. 4. Systeem implementatie Installatie, programmatie en opstart van het safety concept. 5. Veiligheidsvalidatie : Functionele testen en fouttesten. Controle dat aan de veiligheidseisen is voldaan Controle van de besturingstechnische eisen, programma s, veiligheidscomponenten, enz.

8 1. Risicoanalyse Concreet bestaat de safety life cycle uit volgende stappen : 1. De risicoanalyse : identificatie en weging van de aanwezige risico s op de installatie. Risicoanalyse

9 1. Risicoanalyse Concreet bestaat de safety life cycle uit volgende stappen : De risicoanalyse : focus op risicoreductie Risicoanalyse Zoeken naar een evenwicht tussen : Conformiteit aan de Machinerichtlijn Behoud functionaliteit/productiviteit Economische aspecten EN ISO : dwingende volgorde!

10 1. Risicoanalyse > reductie van risico s Risicoanalyse

11 1. Risicoanalyse > reductie van risico s Risicoanalyse

12 2. Veiligheidsconcept Overzicht en beschrijving van het veiligheidsconcept Mechanische acties Besturingstechnische acties Organisatorische acties Veiligheidsconcept

13 2. Veiligheidsconcept : mechanische acties Machinerichtlijn : duidelijk onderscheid tussen vaste en beweegbare afschermingen. Vaste afschermingen : Zodanig bevestigd dat zij alleen met behulp van gereedschappen kunnen worden geopend of verwijderd. Bij demontage : bevestigingsmiddelen moeten met de afschermingen of de machine verbonden blijven. Niet zonder hun bevestigingsmiddelen op hun plaats kunnen blijven. Veiligheidsconcept Beweegbare afschermingen: Detectie van de toestand van de afscherming (open/dicht) dmv veiligheidsschakelaar Indien vergrendelbaar > combinatie met : Voorzieningen die voorkomen dat gevaarlijke machinefuncties in werking treden totdat de afscherming gesloten is Opdracht tot stopzetting wanneer de afscherming niet meer gesloten is.

14 2. Veiligheidsconcept : mechanische acties Om er zeker van te zijn dat de afscherming voldoet aan alle eisen van de machinerichtlijn, werken we volgens de volgende geharmoniseerde Europese normen : Veiligheidsconcept EN ISO 13857:2008 Veiligheid van machines - Veiligheidsafstanden ter voorkoming van het bereiken van gevaarlijke zones door de bovenste en onderste ledematen (ISO 13857:2008) EN ISO 14120:2015 (Veiligheid van machines Afschermingen Algemene eisen voor het ontwerp en de constructie van vaste en beweegbare afschermingen)

15 2. Veiligheidsconcept : mechanische acties Veiligheidsconcept

16 2. Veiligheidsconcept : mechanische acties Veiligheidsconcept

17 2. : mechanische acties Bijv. EN ISO 13857:2008 Vierkante opening van 16 mm afstand van de afscherming tot de gevarenzone is minimaal 120 mm

18 2. : mechanische acties Bijvoorbeeld : Hoogte gevaar (a) = 1600 mm Afstand gevaar ( c ) = 900 mm > De hoogte van de afscherming moet minimaal 1600 mm zijn

19 2. : Besturingstechnische acties De machinerichtlijn legt o.a. de volgende eisen op aan de besturing : Moet bestand zijn tegen de normale bedrijfsbelasting en tegen invloeden van buitenaf. Een storing in de apparatuur of de programmatuur van het besturingssysteem mag niet tot een gevaarlijke situatie leiden Fouten in de besturingslogica mogen niet tot een gevaarlijke situatie leiden Redelijkerwijs voorzienbare menselijke fouten gedurende de werking mogen niet tot een gevaarlijke situatie leiden. Diverse geharmoniseerde normen : EN-ISO Performance levels (Pl a tem Pl e) EN IEC Safety Integrity Levels (SIL 1 tem SIL 3)

20 2. : Besturingstechniek : pragmatische benadering Veiligheidsgerelateerde stuurkringen kan je herleiden tot blokschema s (EN ISO 13849) Actie Controle-Verwerking-Reactie-Controle

21 2. : Besturingstechniek : pragmatische benadering Redundantie! (Bouwvorm-architectuur) Betrouwbaarheid Diagnose! Goed vakmanschap! Houd rekening met te verwachte fouten!

22 2. : Besturingstechniek : pragmatische benadering

23 2. : Besturingstechniek : pragmatische benadering

24 2. : Besturingstechniek : pragmatische benadering

25 2. Veiligheidsconcept : Besturingstechnische risicoreducties in een notendop Noodstop/trekkoordschakelaars Deurschakelaars Lichtschermen De afschakelmatrix De resetmatrix

26 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Noodstop/trekkoordschakelaar

27 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Noodstop/trekkoordschakelaar > EN ISO13850 De noodstopfunctie is een ondersteunende veiligheidsfunctie! Is geen alternatief voor afschermingen/veiligheidsfuncties! Door een enkele (menselijke) handeling geactiveerd. Het noodstopcommando moet voorrang hebben op alle andere commando's. Ten allen tijde beschikbaar, in alle modes, goed bereikbaar (>risicoanalyse)

28 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Noodstop/trekkoordschakelaar > EN ISO13850 Mag geen extra/andere gevaren veroorzaken Indrukken = vergrendelen Ontgrendelen ( steeds manueel) : geen nieuwe start van de machine Minstens 2 bewuste handelingen. (ontgrendelen en reset, evt. start) Noodstop fungeert als stopcategorie 0 of 1 (2 = verboden) : risicoanalyse > Gecontroleerde stop! Besturingstechnische uitvoering > EN ISO

29 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Deurschakelaars > EN ISO Blokkeerinrichtingen gekoppeld aan afschermingen : Grondbeginselen voor het ontwerp en de keuze Mechanische schakelaars : voorzie een positieve bekrachtiging bij bediening! Goedkoop, maar ook nadelen! Opgepast met het in serieschakelen van deurschakelaars!

30 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Deurschakelaars > EN ISO Blokkeerinrichtingen gekoppeld aan afschermingen : Grondbeginselen voor het ontwerp en de keuze. Contactloos : Magnetish of Rfid Serieschakeling soms mogelijk

31 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Deurschakelaars > EN ISO Blokkeerinrichtingen gekoppeld aan afschermingen : Grondbeginselen voor het ontwerp en de keuze. Opgepast! Onvoorwaardelijk openen : De afscherming kan op elk moment door de bediener worden geopend, indien de tijd die nodig is om de afscherming te openen langer is dan de stoptijd van het gevaar! Voorwaardelijk openen : De afscherming kan enkel geopend worden als de gevaarlijke functies zijn gestopt. (Na vaste tijd, na detectie van stilstand, etc. De deur wordt vergrendeld gehouden tot de situatie veilig is.

32 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Deurschakelaars > EN ISO Blokkeerinrichtingen gekoppeld aan afschermingen : Grondbeginselen voor het ontwerp en de keuze. Opgepast! Bij het voorwaardelijk openen worden vergrendelbare deurschakelaars toegepast en is er een aanvraagprocedure die gevolgd moet worden.

33 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Veiligheidslichtschermen EN ISO : minimum veiligheidsafstand Veiligheidsconcept & Dsign

34 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Veiligheidslichtschermen > EN ISO : minimum veiligheidsafstand S EN ISO : minimum veiligheidsafstand Standaardformule S = (K * T) + C S = minimumafstand (mm) K = naderingssnelheden (mm/s) van (delen van) personen T = totale reactie- en afschakeltijd

35 2. : Besturingstechnische risicoreducties : Veiligheidslichtschermen > EN IEC muting? Muting = veilige, automatische en tijdelijke overbrugging van een lichtscherm. Gebruikelijk bij goederen-transport naar en uit een gevaarijke zone.

36 2. : Behoud het overzicht!> Afschakelmatrix Om het overzicht te behouden tussen de verschillende veiligheidsfuncties en de afschakelgroepen is het gebruik van een afschakelmatrix zeer aan te raden. In deze tabel worden alle veiligheidscomponenten en afschakelgroepen weergegeven. Uit deze tabel kan afgeleid worden welke veiligheidscomponenten invloed hebben op de desbetreffende afschakelgroep. Afschakelgroepen (2) Veiligheidsfuncties (1) Relatie tussen (1) en (2)

37 2. : Behoud het overzicht!> Reset matrix Om het overzicht te behouden tussen de verschillende veiligheidsfuncties en de waar deze gereset worden is het opstellen van een reset matrix zeer zinvol. Reset Locaties (2) Veiligheidsconcept & design Veiligheidsfuncties (1) Relatie tussen (1) en (2)

38 2. : Organisatorische maatregelen. De meest voorkomende acties om risico s te reduceren zijn terug te brengen tot de voorgaande mechanische en besturingstechnische maatregelen. Toch zijn er steeds rest risico's die hierdoor niet volledig worden opgevangen. Denk hierbij aan o.a. : Pictogrammen : als laatste fase in de risico reductie kunnen bepaalde pictogrammen worden aangebracht om mensen te wijzen op specifieke risico s. Procedures : sommige risico s kunnen enkel worden gereduceerd door specifieke procedures bijv. het inbeslag nemen van installaties bij onderhoudswerkzaamheden.

39 2. : Organisatorische maatregelen. Lock Out Tag Out Procedure (LOTO)

40 3. Veiligheidsvalidatie en verificatie! : Veiligheidsvalidatie

41 Benieuwd wat er achter de schermen gebeurt? Van harte welkom voor een kopje koffie!