Bezpieczeństwo maszyn – zmiany w przepisach, krajowy rynek dystrybucji podzespołów

Oferują one jednocześnie szeroką gamę komponentów i usług w zakresie doboru oraz tworzenia systemów bezpieczeństwa. Na rozwój tytułowego rynku znaczący wpływ mają także regulacje prawne dotyczące zabezpieczeń stosowanych w maszynach i instalacjach przemysłowych. Pod koniec 2009 roku w życie wchodzi rozporządzenie wprowadzające przepisy tzw. Nowej Dyrektywy Maszynowej, a wraz z nim nowe normy związane z bezpieczeństwem funkcjonalnym. Z tych powodów znaczącą część raportu poświęcamy tym zagadnieniom, a następnie przyglądamy się sytuacji na krajowym rynku dystrybucji komponentów bezpieczeństwa.

Technika bezpieczeństwa nieodzownie związana jest z wymogami prawnymi, zarówno w postaci norm, standardów, jak i innych przepisów. Do ich stosowania zobowiązani są producenci maszyn, użytkownicy oraz dostawcy podzespołów bezpieczeństwa. Z tych powodów, przed dokonaniem przeglądu firm i produktów na rynku, omawiamy najistotniejsze przepisy, które powinien znać inżynier automatyk.

NORMY, KTÓRE NALEŻY ZNAĆ

Użytkownicy i dostawcy maszyn produkcyjnych zobowiązani są do stosowania się do wymogów zawartych w Dyrektywie Maszynowej (o dyrektywach piszemy w dalszej części raportu). Dotyczy to zarówno rozporządzenia wprowadzającego tę dyrektywę na terenie kraju, jak i różnorodnych norm, które zharmonizowane zostały z jej przepisami. W szczególności są to normy w zakresie automatyki zabezpieczeniowej i bezpieczeństwa funkcjonalnego maszyn.

W przypadku tych ostatnich przez wiele lat najistotniejsza była norma PN-EN 954-1 (Maszyny – Bezpieczeństwo – Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem – Część 1: Ogólne zasady projektowania). Zawiera ona wymogi dotyczące elementów systemów sterowania maszyn (mechanicznych i elektrycznych), które związane są z bezpieczeństwem, a także różnorodne inne kwestie oraz wytyczne dla projektantów systemów sterujących.

W normie tej, która w deterministyczny sposób określa możliwość wystąpienia awarii, omówiono także sposób wyznaczania wymaganej kategorii bezpieczeństwa i określania, czy tworzony system bezpieczeństwa będzie spełniał te warunki (patrz ramka).

Najpopularniejsze produkty Rys.1 Najchętniej kupowane przez polskich klientów komponenty bezpieczeństwa (na niebiesko) oraz najlepsze komponenty dla dostawców – zarówno pod względem obrotów, jak i możliwych zysków (na zielono); (źródło: redakcyjne badanie rynku) Podzespoły systemów bezpieczeństwa, które są najchętniej kupowane przez klientów, to zdaniem polskich dostawców niezmiennie wyłączniki bezpieczeństwa oraz moduły bezpieczeństwa. Szybko rośnie też sprzedaż urządzeń optoelektronicznych, które jeszcze kilka lat temu były produktami często zbyt drogimi do wykorzystywania w popularnych aplikacjach. Na wykresie przedstawiono też produkty będące „najlepszymi dla dostawców”, czyli takie, które pozwalają na osiągnięcie największych zysków ze sprzedaży i są najchętniej umieszczane w ofercie handlowej firm działających w branży. Ostatnia z wymienionych kategoryzacji wymaga komentarza, gdyż rozgraniczyć należy wysokości możliwych marż dla każdego z produktów od wielkości sprzedaży podzespołów danego typu – cechy te są bowiem zazwyczaj sobie przeciwstawne. O ile bowiem do grupy produktów najdroższych i dających możliwość osiągnięcia największych zysków należą kurtyny świetlne i inne podzespoły optoelektroniczne, są one też sprzedawane w najmniejszych wolumenach – zazwyczaj w pojedynczych sztukach. Z kolei najwięcej sprzedaje się u nas komponentów najtańszych – wyłączników i czujników bezpieczeństwa oraz urządzeń o średnich cenach – przede wszystkim modułów bezpieczeństwa. Chociaż podobne zróżnicowanie pod względem marż i wolumenów dotyczyć może ogółu podzespołów automatyki, w przypadku komponentów bezpieczeństwa jest ono szczególnie widoczne.

TABELA 1. Oferta polskich dostawców w zakresie podzespołów bezpieczeństwa

PN-EN 954-1 była przez wiele lat jednym z głównych przepisów stosowanych przez dostawców maszyn i,wraz z takimi normami jak PN-EN 1050, pozwalała m.in. na szacowanie poziomu bezpieczeństwa dla systemów sterowania. Była ona jednak często krytykowana za braki związane m.in. z defi niowaniem żywotności urządzeń.

W szczególności dotyczyło to prezentowanego w niej deterministycznego podejścia do bezpieczeństwa maszyn, czyli braku wzięcia pod uwagę takich zagadnień jak niezawodność i prawdopodobieństwo awarii komponentów o charakterze probabilistycznym.

Czynniki te wpływać bowiem mogą w istotny sposób na działanie systemu bezpieczeństwa. Zostały one wzięte pod uwagę przy opracowywaniu normy EN ISO 13849-1, która w praktyce zastąpi niebawem PN -EN 954-1 i omawiana jest w dalszej części raportu.

Do innych istotnych norm branżowych zaliczyć można PN-EN 61508-1 (Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych / elektronicznych / programowalnych elektronicznych systemów związanych z bezpieczeństwem) oraz PN-EN 61511-1 (Bezpieczeństwo funkcjonalne – Przyrządowe systemy bezpieczeństwa do sektora procesów przemysłowych).

Ponieważ zostały one wprowadzone metodą uznaniową i nie są zharmonizowane z Dyrektywą Maszynową, zaleca się jednak stosowanie w pierwszej kolejności PN-EN 954-1. Wymienione w poprzednim akapicie normy opisują ogólne specyfikacje w sposób dotyczący całych systemów i podają zalecenia techniczne związane z zapobieganiem awariom.

TABELA 1.cd. Oferta polskich dostawców w zakresie podzespołów bezpieczeństwa

W szczególności pierwsza z nich, PN-EN 61508-1, wyróżnia poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa urządzeń SIL (Safety Integrity Level) i pozwala na określanie stopnia bezpieczeństwa dla dużych i kompleksowych instalacji przemysłowych.

Podejście to różni się od przedstawionego w PN-EN 954-1, które jest deterministyczne, choć istnieje możliwość jednokierunkowej konwersji z normy PN-EN 61508- 1, czyli poziomu SIL, na kategorie zgodne z PN-EN 954-1. Druga z wymienionych norm, PN-EN 61511-1, jest normą sektorową, która dotyczy bezpieczeństwa funkcjonalnego w przemyśle procesowym i obejmuje kompletne układy zabezpieczające różne instalacje przemysłowe.