Bezpieczeństwo maszyn w głębi: od znakowania CE do poziomu wydajności

Jeden artykuł spojrzał na podstawowe rozważania bezpieczeństwa wokół stopu awaryjnego i przerwy. Ten artykuł idzie o poziom głębiej: jakie zasady i normy faktycznie leżą u podstaw wymogów bezpieczeństwa systemu — i jak określić, jak bezpieczna powinna być dana funkcja bezpieczeństwa? To jest jądro celu kompetencji nr 7, które wymaga, aby uczeń potrafił wykonywać zadania montażu i wymiany zgodnie z obowiązującymi dyrektywami i normami bezpieczeństwa maszyn, w tym bezpieczeństwa elektrycznego.

Od lat 90-tych dyrektywa maszynowa UE (2006/42/EF) ustanawia podstawowe wymagania bezpieczeństwa dla maszyn sprzedawanych w UE. Dyrektywa jest w trakcie zastępowania Rozporządzeniem Maszyn (UE) 2023/1230, które weszło w życie w lipcu 2023 i stanie się w pełni wiążące we wszystkich krajach UE od 20 stycznia 2027. Różnica między rozporządzeniem a dyrektywą jest ważna: dyrektywa musi być transponowana do prawa krajowego i dlatego może się nieznacznie różnić między krajami, podczas gdy rozporządzenie stosuje się bezpośrednio i jednolicie w całej UE. Nowe rozporządzenie również aktualizuje wymagania tak, aby w większym stopniu obejmowały cyfryzację, cyberbezpieczeństwo i systemy samouczące się w maszynach — znak, że ustawodawstwo podąża za tym samym rozwojem w kierunku Przemysłu 4.0, co reszta branży.

Podczas projektowania funkcji bezpieczeństwa — na przykład zatrzymania awaryjnego lub wyłącznika drzwi, który zatrzymuje robota — pytanie nie tylko dotyczy tego, czy działa, ale jak niezawodna musi być w stosunku do zagrożenia, które ma chronić. To jest temat normy EN ISO 13849-1. Norma operuje pięcioma Performance Levels, PL a do PL e, gdzie PL a obejmuje niskie ryzyko, a PL e obejmuje wysokie ryzyko i poważne konsekwencje. Performance Level jest ustalana na podstawie oceny ryzyka dotyczącej powagi szkody, jak często narażony jest na niebezpieczeństwo i czy można uniknąć zagrożenia.

• 01PL a — najniższy poziom, mniej poważne, rzadkie zagrożenia
• 02PL b–d — rosnące wymagania dotyczące niezawodności i redundancji
• 03PL e — najwyższy poziom, poważne i częste zagrożenia, wymagają wysokiej redundancji i monitorowania błędów

Oprócz Performance Level standard pracuje z kategoriami (B, 1, 2, 3 i 4), które opisują, jak samo bezpieczne sterowanie jest skonstruowane — czy na przykład ma kanały redundantne, monitorowanie własnych błędów i ochronę przed tym, że pojedynczy błąd całkowicie uniemożliwia funkcję bezpieczeństwa. Im wyższa kategoria, tym bardziej solidna konstrukcja jest wobec tego, że jeden wadliwy komponent zagraża bezpieczeństwu bez wykrycia.

Obok funkcji bezpieczeństwa norma EN 60204-1 stawia wymagania samemu wyposażeniu elektrycznemu maszyn — prowadzeniu kabli, oznakowaniu, budowie szafy sterowniczej, ochronie przed nieoczekiwanym ponownym uruchomieniem i konstrukcji obwodów zatrzymania awaryjnego. Razem z rozporządzeniem w sprawie użytkowania urządzeń technicznych (BEK nr 428 z 05/04/2022) — wytyczne duńskiej Inspekcji Pracy dotyczące maszyn i instalacji maszynowych (wytyczne AT B.1.3) uchylono 1-6-2025 — oraz wymogiem, aby wyłącznik awaryjny był łatwo widoczny i dostępny, a maszyny zabezpieczone przed niezamierzonym uruchomieniem np. po awarii zasilania, normy i przepisy te tworzą pełny zbiór zasad, w ramach których pracuje technik automatyk.

“Znaczek CE nie jest dowodem na to, że ktoś dobrze się domyślił. To dowód na to, że ktoś policzył, jak źle mogło się potoczyć — i buduje się odpowiednio.”