Normy bezpieczeństwa w inżynierii mechanicznej

Zgodność z normami bezpieczeństwa w inżynierii mechanicznej jest kluczowym aspektem dla producentów, operatorów i innych zaangażowanych stron w celu zapewnienia, że maszyny i ich środowiska pracy spełniają obowiązujące wymogi prawne i oferują najwyższy poziom bezpieczeństwa. W związku z tym skuteczne bezpieczeństwo maszyn i urządzeń jest podstawowym kryterium i stanowi podstawę do bezwypadkowej pracy na maszynach, urządzeniach i sprzęcie. Jednak ocena i testowanie wszystkich części zwykle wymaga dużego wysiłku. Ogólnie stosowane normy bezpieczeństwa są zatem dobrym sposobem regulacji, a następnie weryfikacji bezpieczeństwa komponentów i produktów. W tym kontekście w niniejszym artykule omówiono bezpieczeństwo maszyn oraz niektóre wspólne normy i wytyczne dotyczące bezpieczeństwa.

Bezpieczeństwo maszyn w inżynierii mechanicznej

Bezpieczeństwo maszyn w inżynierii mechanicznej odnosi się do projektowania, budowy i obsługi maszyn w celu zapobiegania wypadkom i zapewnienia bezpieczeństwa osób pracujących z tymi maszynami lub w ich pobliżu. Obejmuje to różne aspekty, takie jak unikanie źródeł zagrożeń, ergonomia elementów operacyjnych, ochrona przed zagrożeniami elektrycznymi, mechanicznymi lub termicznymi oraz wdrażanie środków ostrożności, takich jak wyłączniki awaryjne lub urządzenia ochronne.

Bezpieczeństwo funkcjonalne maszyn odnosi się do koncepcji, że maszyny powinny być projektowane, konstruowane i obsługiwane w taki sposób, aby niezawodnie spełniały określone funkcje związane z bezpieczeństwem, nawet jeśli wystąpią błędy lub awarie. Celem bezpieczeństwa funkcjonalnego jest zminimalizowanie ryzyka wypadków i urazów poprzez identyfikację potencjalnych źródeł zagrożeń i odpowiednie postępowanie z nimi.

Jak zwiększyć bezpieczeństwo funkcjonalne maszyn?

W celu zapewnienia bezpieczeństwa funkcjonalnego maszyn podejmowane są różne środki, w tym identyfikacja funkcji bezpieczeństwa, analiza ryzyka i zagrożeń, określenie celów bezpieczeństwa, wybór odpowiednich środków bezpieczeństwa, a także weryfikacja wdrożonych środków bezpieczeństwa.

Ocena ryzyka to systematyczny proces identyfikacji, analizy i oceny takich potencjalnych zagrożeń związanych z maszyną. Głównym celem jest zrozumienie ryzyka i określenie odpowiednich środków ograniczania ryzyka w celu zapewnienia bezpieczeństwa ludzi, środowiska i mienia.

Przeprowadzanie oceny ryzyka zgodnie z dyrektywą maszynową

Dyrektywa maszynowa 2006/42/WE wymaga od producentów przeprowadzenia oceny ryzyka. Ocena ryzyka musi obejmować cały cykl życia maszyny, w tym produkcję, transport, instalację, uruchomienie, użytkowanie, konserwację i utylizację. Wyniki oceny ryzyka muszą być udokumentowane, w tym wszystkie zidentyfikowane zagrożenia, oceny, podjęte działania i uzasadnienie decyzji dotyczących bezpieczeństwa.

Ustrukturyzowane wdrożenie oceny ryzyka jest regulowane w międzynarodowej normie DIN EN ISO 12100:2011-03 pod tytułem „Bezpieczeństwo maszyn – Ogólne zasady projektowania – Ocena ryzyka i redukcja ryzyka (ISO 12100:2010); wersja niemiecka EN ISO 12100:2010”. ISO 12100 jest tak zwaną normą A i określa ogólne zasady i procedury wdrażania ocen ryzyka związanego z maszynami.

Określenie limitów maszyn

W tym kroku określa się limity zastosowania maszyny. Należy między innymi jasno określić, które funkcje maszyna pełni i w jakich warunkach maszyna może być eksploatowana bezpiecznie i zgodnie z przeznaczeniem. Obejmuje to również granice użytkowników, tj. określenie, kto może obsługiwać maszynę oraz jakie kwalifikacje lub doświadczenie są wymagane do bezpiecznej obsługi maszyny. Ponadto należy określić ograniczenia przestrzenne, takie jak odległości bezpieczeństwa i wymagania dotyczące przestrzeni, a także ograniczenia czasowe, takie jak okres eksploatacji maszyny lub okresy między konserwacjami podzespołów.

Identyfikacja wszystkich zagrożeń

Identyfikacja i analiza zagrożeń ma na celu identyfikację potencjalnych źródeł zagrożeń, które mogą być związane z projektowaniem, obsługą lub konserwacją maszyny lub systemu. Należą do nich zagrożenia mechaniczne, elektryczne, termiczne, chemiczne i ergonomiczne, a także zagrożenia związane z warunkami środowiska pracy.

Ocena ryzyka

Ocena ryzyka ma na celu bardziej szczegółowe zbadanie zidentyfikowanych potencjalnych sytuacji niebezpiecznych i ocenę ich wpływu. Ważnymi aspektami są prawdopodobieństwo wystąpienia i ocena wagi potencjalnych uszkodzeń. Obejmuje to zbadanie prawdopodobieństwa wystąpienia określonego zagrożenia lub rodzaju szkód lub obrażeń, które mogą zostać spowodowane w przypadku wystąpienia zagrożenia.

Analiza ryzyka

Zidentyfikowane zagrożenia są klasyfikowane na podstawie prawdopodobieństwa wystąpienia i wagi potencjalnych szkód. Można to zrobić na przykład za pomocą wykresu ryzyka. Wykres ryzyka związanego z bezpieczeństwem maszyn jest graficzną reprezentacją służącą do wizualizacji potencjalnych zagrożeń i identyfikacji środków ograniczania ryzyka.

Przykładowa ilustracja - wykres ryzyka do oceny ryzyka

S = Nasilenie urazu: S1 = niewielki uraz, S2 = poważny uraz

F = Częstotliwość i czas trwania narażenia na niebezpieczeństwo: F1 = rzadkie lub krótkotrwałe, F2 = częste

P = Możliwości uniknięcia lub ograniczenia ryzyka: P1 = możliwe, P2 = prawie niemożliwe

a = niskie ryzyko, e = wysokie ryzyko

Ograniczanie ryzyka

Na podstawie wyników oceny ryzyka zidentyfikowano odpowiednie działania ochronne, które mogą przyczynić się do zapobiegania, łagodzenia lub kontrolowania potencjalnych zagrożeń.

Działania ograniczające ryzyko

Ograniczanie ryzyka obejmuje trzy kroki:

• Stworzenie bezpiecznego projektu, np. poprzez dobór odpowiednich zasad i komponentów.
• Techniczne i dodatkowe środki bezpieczeństwa to np. montaż urządzeń zabezpieczających, takich jak lampki sygnalizacyjne lub czujniki wiązek.
• Informacje o zagrożeniach resztkowych, które nadal występują w maszynie, pomimo środków podjętych w pozostałych dwóch krokach, np. poprzez ostrzeżenia na maszynie lub informacje dotyczące bezpieczeństwa w instrukcji obsługi.

W odniesieniu do technicznych środków ochronnych należy skonsultować się z innymi normami. Zharmonizowana norma DIN EN 60204-1 dla urządzeń elektrycznych maszyn określa wymagania dotyczące wyboru i stosowania środków ochrony elektrycznej w celu zminimalizowania ryzyka porażenia prądem, zwarcia i innych zagrożeń elektrycznych. Obejmuje to środki, takie jak uziemienie ochronne, izolację ochronną, obwody wyłączające i wyłączniki różnicowo-prądowe. Ponadto norma DIN EN 60204-1 zawiera wymagania dotyczące elektrycznego sterowania maszynami, w tym wyłączników awaryjnych, elementów sterujących bezpieczeństwa i innych funkcji związanych z bezpieczeństwem.

Normy EN ISO 13849-1 i 13849-2 dotyczą natomiast opisu i realizacji funkcji związanych z bezpieczeństwem. Funkcje bezpieczeństwa, takie jak wyłączanie awaryjne, monitorowanie drzwi osłonowych i funkcje bezpiecznego zatrzymania, mogą być zapewniane przez sterowniki bezpieczeństwa. Wymagania dotyczące takich kontroli bezpieczeństwa są regulowane w EN ISO 13849-1. ISO 13849-2 określa wymagania dotyczące walidacji systemów kontroli bezpieczeństwa w celu zapewnienia, że są one prawidłowo zaprojektowane, wdrożone i obsługiwane. Obejmuje to testowanie, analizę i dokumentację w celu zapewnienia, że środki kontroli bezpieczeństwa spełniają oczekiwane wymagania dotyczące działania.

Ocena ryzyka po złagodzeniu

Ten krok obejmuje ponowną ocenę ryzyka po wdrożeniu środków łagodzenia ryzyka. Sprawdza się, czy podjęte środki były skuteczne i faktycznie zmniejszyły ryzyko do akceptowalnego poziomu. W tej ocenie można zastosować te same kryteria, które zastosowano w pierwotnej ocenie ryzyka, w tym prawdopodobieństwo i dotkliwość potencjalnych szkód.

Wszystkie etapy procesu zarządzania ryzykiem muszą być dokładnie udokumentowane. Obejmuje to wyniki pierwotnej oceny ryzyka, zidentyfikowane zagrożenia i ryzyka, ocenę i wybór środków zmniejszających ryzyko, a także wszystkie środki, które zostały faktycznie wdrożone.

Znaczenie oznakowania CE jako elementu bezpieczeństwa maszyn

Oznakowanie CE na maszynie jest symbolem, który wskazuje, że maszyna jest zgodna z obowiązującymi dyrektywami i normami europejskimi w zakresie zdrowia, bezpieczeństwa i ochrony środowiska. Oznakowanie CE wskazuje, że producent lub jego upoważniony przedstawiciel oświadcza, że produkt spełnia obowiązujące wymagania określone w odpowiednich dyrektywach UE. W przypadku maszyn i innych produktów technicznych najważniejsze wytyczne to dyrektywa maszynowa (2006/42/WE), dyrektywa niskonapięciowa (2014/35/UE) i dyrektywa EMC (2014/30/UE).

Dyrektywa maszynowa (2006/42/WE) to dyrektywa europejska, która określa wymagania dotyczące maszyn i elementów istotnych dla bezpieczeństwa, które są wprowadzane na rynek europejski. Ustanawia on podstawowe wymagania dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy, które producenci muszą spełnić, aby zapewnić bezpieczne i zgodne z przeznaczeniem użytkowanie maszyn. Dyrektywa obejmuje różne aspekty, takie jak projektowanie, produkcja, eksploatacja i konserwacja maszyn, a także ocena ryzyka i oznakowanie CE.

Dyrektywa niskonapięciowa (2014/35/UE) reguluje wymagania bezpieczeństwa dotyczące urządzeń elektrycznych maszyn i innych produktów pracujących pod napięciem od 50 do 1000 woltów prądu przemiennego lub 75 do 1500 woltów prądu stałego. Gwarantuje to, że sprzęt elektryczny jest projektowany i produkowany w sposób bezpieczny, aby zminimalizować ryzyko porażenia prądem, zwarcia i innych zagrożeń elektrycznych. Dyrektywa dotyczy projektowania, produkcji i oznakowania CE produktów elektrycznych.

Dyrektywa EMC (2014/30/UE) określa wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Zapewnia on, że sprzęt jest zaprojektowany i wyprodukowany w taki sposób, aby mógł zapobiegać zakłóceniom elektromagnetycznym lub je tolerować, aby nie powodować zakłóceń w działaniu innych urządzeń. Dyrektywa obejmuje różne aspekty, takie jak emisje elektromagnetyczne, odporność na zakłócenia oraz oznakowanie CE urządzeń.

Ważne jest, aby pamiętać, że oznakowanie CE na maszynie nie powinno być traktowane jako znak jakości lub certyfikat, ale jedynie wskazuje, że maszyna spełnia obowiązujące wymagania. Zgodność z oznakowaniem CE jest weryfikowana poprzez szereg procedur i ocen, które muszą być przeprowadzone przez producentów, zanim maszyna będzie mogła zostać wprowadzona do obrotu.