Wybrane aspekty europejskiego podejścia do bezpieczeństwa i higieny pracy

W konsekwencji liczba wypadków przy pracy na Starym Kontynencie w ciągu ostatnich lat nieustannie spada. W artykule wskazujemy niektóre z najważniejszych aspektów europejskiego podejścia na przykładzie bezpieczeństwa maszyn.

ODPOWIEDZIALNOŚĆ PRODUCENTÓW

Rys. 1. Podejście europejskie oznacza legislację związaną z wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa i higieny pracy we Unii Europejskiej (27 krajów) i 4 krajach europejskich nie należących do UE, w których jednakże przyjęto w prawie krajowym legislację UE

Jedną z najważniejszych różnic jest złożenie odpowiedzialności za przestrzeganie odpowiednich zobowiązań bezpośrednio na barki producentów wyposażenia roboczego, tj. producentów maszyn. Jeżeli producent ma siedzibę poza Unią Europejską, musi ustanowić przedstawiciela na terenie UE, który będzie odpowiedzialny za spełnienie wspomnianych zobowiązań.

Oznacza to, że wyrób może zostać wprowadzony do obrotu w sposób legalny jedynie wówczas, gdy spełnia określone wymagania dotyczące zdrowia i bezpieczeństwa. Dzięki temu wymagań tych nie muszą brać pod uwagę użytkownicy maszyn, ponieważ zostały one już uwzględnione przez producenta (danej maszyny).

Oczywiście, użytkownikom również stawia się wymagania, ale dodatkowe, np. związane ze środowiskiem pracy. Uczynienie producentów odpowiedzialnymi za wyroby wpływa w identyczny sposób na wszystkich konkurentów, wymuszając umieszczanie na rynku wyłącznie bezpiecznych wyrobów, a więc z punktu widzenia konkurencji procedura taka jest sprawiedliwa.

Ponadto, z punktu widzenia skuteczności i efektywności, producentowi najłatwiej jest spełnić wymagania związane z bezpieczeństwem. Późniejsze wprowadzenie odpowiednich elementów przez użytkowników jest dużo trudniejsze.

W tym kontekście producent ponosi odpowiedzialność przed organami nadzoru rynkowego, które mają prawo do nałożenia rozmaitych sankcji, aż do wycofania wyrobów ze sprzedaży lub wycofania z rynku; jak również przed klientami, firmami ubezpieczeniowymi i stronami trzecimi, z kompensatą strat, które mogły spowodować niebezpieczne wyroby.

ZNACZENIE DYREKTYW RADY EUROPEJSKIEJ

Wdrażanie omawianej legislacji realizowane jest poprzez dyrektywy Rady Europejskiej, których treść musi być przenoszona do prawa poszczególnych państw członkowskich Unii Europejskiej (przy czym przepisy krajowe nie mogą być ani mniej, ani bardziej surowe niż dyrektywa).

Przedmiotem tych dyrektyw Rady UE jest wskazanie zasadniczych wymagań dotyczących zdrowia i bezpieczeństwa związanych z określonymi wyrobami (wymienianymi normalnie w załącznikach) oraz obowiązujących procedur prawnych pozwalających na sprawdzenie zgodności wyrobu z tymi wymaganiami (procedura oceny zgodności CE z końcowym wskazaniem przy pomocy oznaczenia CE wyrobu).

W przypadku maszyn należy przestrzegać dyrektywy 2006/42/WE, która obowiązuje od 29 grudnia 2009 roku w polskim prawie jako rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 października 2008 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn (Dz. U. Nr 199, poz. 1228).

ZNACZENIE NORMALIZACJI EUROPEJSKIEJ

Specjalną cechą wspomnianych Dyrektyw Rady Europejskiej oraz zawartych w nich zasadniczych wymagań dotyczących zdrowia i bezpieczeństwa - np. wskazanych w Załączniku 1 do europejskiej Dyrektywy Maszynowej - jest to, że formułują one jedynie cele ochrony w stosunkowo abstrakcyjnej formie.

Jest to jednakże zgodne z polityką świadomego samoograniczania UE, ponieważ Komisja Europejska pozostawiła szczegółowe opracowanie, wskazanie rozwiązań, opcji i pomoc w interpretacji sposobów spełniania podstawowych wymagań europejskim organom normalizacyjnym - CEN i CENELEC.

Jednocześnie, dzięki współpracy z międzynarodowymi organizacjami normalizacyjnymi, takimi jak ISO i IEC, uniknięto sytuacji, w której określone wymagania europejskie różniłyby się od wymagań stosowanych w pozostałych rejonach świata.

Rys. 2. Wymagania WE dotyczące maszyn: budowa nie stwarzająca zagrożenia dla osób w trakcie całego cyklu życia maszyny

Na takim tle z inicjatywy Komisji Europejskiej stworzono nowy, całościowy zbiór tzw. norm zharmonizowanych, opublikowanych w Dzienniku Urzędowym WE. Zachowanie zgodności z normami zharmonizowanymi pozwala na założenie, że spełnione zostały kluczowe wymagania dotyczące zdrowia i bezpieczeństwa zawarte w odpowiedniej dyrektywie. W obszarze bezpieczeństwa maszyn rozróżnia się, w postaci struktury hierarchicznej, normy typu A, B i C.

• Normy typu A dotyczą fundamentalnych koncepcji dotyczących wszystkich maszyn; przykładem tej kategorii jest norma PN-EN ISO 12100:2011 Bezpieczeństwo maszyn - Ogólne zasady projektowania - Ocena ryzyka i zmniejszanie ryzyka.
• Normy typu B dzielą się na dwie podgrupy:
  • normy typu B1 dotyczą aspektów związanych z bezpieczeństwem, odnoszących się do zasięgu działania maszyn, takich jak np. bezpieczne odległości (PN-EN ISO 13855:2010 Bezpieczeństwo maszyn - Umiejscowienie wyposażenia ochronnego ze względu na prędkości zbliżania części ciała człowieka),
  • normy typu B2 dotyczą elementów lub urządzeń, takich jak urządzenia bezpieczeństwa, które są stosowane w wielu zróżnicowanych maszynach; przykładem może być tu norma PN-EN 1088+A2:2011 Bezpieczeństwo maszyn - Urządzenia blokujące sprzężone z osłonami - Zasady projektowania i doboru.
• Normy typu C to tak zwane normy "pionowe", obejmujące jeden typ maszyny np.: PN-EN 12750+A1:2009 Bezpieczeństwo obrabiarek do drewna - Frezarki czterostronne.

Niemniej jednak, zasady i regulacje zawarte w normach nie są ostateczne. Możliwe jest niezależne stosowanie odmiennych rozwiązań, jeżeli gwarantują one co najmniej ten sam stopień bezpieczeństwa, co normy EN. Z tego punktu widzenia, normy EN interpretujące europejską dyrektywę w sprawie maszyn działają jako miara (możliwego) stopnia bezpieczeństwa, jaki należy osiągnąć.

ZASADY INTEGRACJI BEZPIECZEŃSTWA

Zapewnienie, że bezpieczny wyrób (np. maszyna) jest zgodny z regulacjami dotyczącymi zgodności CE wymaga kilku kroków. Kroki te znane są jako analiza zagrożeń (ryzyka), ocena zagrożeń (ryzyka) i wreszcie - oszacowanie zagrożeń (ryzyka). Z punktu widzenia inżynierów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo maszyn bardzo przydatny opis znaleźć można w normie PN-ISO 12100.

Analiza zagrożeń może zostać wykonana z pomocą różnych list kontrolnych. Wreszcie, co niemniej ważne, normy C obejmują poszczególne aspekty zarządzania zagrożeniami dla różnych typów maszyn i dzięki temu również stanowią nieocenioną pomoc.

HIERARCHIA ŚRODKÓW SŁUŻĄCYCH POPRAWIE BEZPIECZEŃSTWA

W tym kontekście integracja bezpieczeństwa oznacza przestrzeganie pewnych zasad mających na celu wyeliminowanie zagrożeń (a przy przynajmniej zminimalizowanie ich) w przewidywanym czasie życia maszyny, począwszy od jej montażu, po końcowy demontaż oraz, oczywiście, z uwzględnieniem normalnego trybu pracy automatycznej, ale także specjalnych trybów pracy, jak również z uwzględnieniem możliwych do przewidzenia okoliczności i możliwości nieprawidłowego użycia.

Tabela 1. Środki bezpieczeństwa w budowie maszyn

Wybierając najbardziej odpowiednie rozwiązanie producent musi postępować wg przedstawionej poniżej kolejności kroków.

• Wyeliminować lub maksymalnie zmniejszyć ryzyka (bezpieczny projekt i budowa maszyny).
• Zastosować konieczne środki ochronne dotyczące ryzyk, których nie dało się wyeliminować.
• Poinformować użytkowników o ryzykach, które pozostały z powodu braków zastosowanych środków ochronnych; wskazać, czy wymagane jest specjalne szkolenie i określić konieczność stosowania osobistego sprzętu ochronnego.

Prawo wymaga przestrzegania powyższej kolejności działań. Stąd, na przykład, instrukcja ostrzegawcza nigdy nie może zastąpić urządzeń blokujących jako ochrona operatorów przed niebezpiecznymi ruchami, a urządzenia stopu awaryjnego stanowić mają wyłącznie dodatkowy środek zabezpieczający.

OCENA RYZYKA I KLASYFIKACJA SYSTEMU BEZPIECZEŃSTWA

W przypadku stosowania środków ochronnych w postaci osłon zabezpieczających i innych urządzeń technicznych, np. stopu awaryjnego, konieczne jest rozważenie dodatkowo sytuacji, jakie mogą wystąpić w przypadku awarii lub niewłaściwego zadziałania tych środków.

Jeżeli awaria lub zakłócenie mogą spowodować powstanie niebezpiecznej sytuacji, wówczas konieczne jest użycie dalszych środków, w zależności od ryzyka związanego z danym zastosowaniem. Poprzez oszacowanie ryzyka należy określić odpowiedni poziom zapewniania bezpieczeństwa. Czynniki, które należy wziąć pod uwagę, obejmują:

• prawdopodobieństwo obrażeń lub szkód na zdrowiu (poważność obrażenia),
• częstotliwość i czas trwania narażenia na niebezpieczeństwo (czas i częstotliwość przebywania operatorów w strefie roboczej maszyny),
• możliwość uniknięcia zagrożenia przez operatora dzięki własnej reakcji.

Rys. 3. Powiązania pomiędzy europejskimi normami dotyczącymi bezpieczeństwa maszyn

Wynikiem tych rozważań jest wymagana "jakość" systemu bezpieczeństwa, którą można zdefiniować a raczej sklasyfikować za pomocą różnych norm. Jedną z nich jest określenie Kategorii Bezpieczeństwa CC zgodnie z PN-EN 954-1:2001 - Maszyny - Bezpieczeństwo - Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem - Część 1: Ogólne zasady projektowania - najpowszechniejszy i do niedawna jedyny sposób określenia jednolitych wymagań dla systemów bezpieczeństwa.

Norma PN-EN 954-1 miała zostać wycofana z końcem 2009 roku, jednak po burzliwej dyskusji członkowie Europejskiej Grupy Roboczej ds. Maszyn przegłosowali przesunięcie terminu ważności tej normy o 2 lata, tj. do 31.12.2011 roku. Niebawem więc EN 954-1 straci status normy zharmonizowanej, dającej przywilej domniemania zgodności.

Już dzisiaj zakres jej stosowania jest ograniczony, ponieważ powstaje coraz więcej norm typu C, które zawierają już klasyfikację wg normy EN ISO 13849-1 (o której kilka słów niżej), a więc maszyna, dla której istnieje norma typu C z odniesieniem do EN ISO 13849- 1, ale w której system bezpieczeństwa zaprojektowano zgodnie z wymaganiami EN 954-1, nie jest zgodna z Dyrektywą Maszynową.

Drugim sposobem klasyfikacji - obecnie preferowanym - jest określenie poziomu zapewnienia bezpieczeństwa PL zgodnie z PN-EN ISO 13849-1:2008 - Bezpieczeństwo maszyn - Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem - Część 1: Ogólne zasady projektowania.

Jak wskazuje tytuł, norma ta miała zastąpić wysłużoną EN 954-1, w której często krytykowano deterministyczne podejście do konstrukcji systemów bezpieczeństwa, nie uwzględniające usterek wynikających z naturalnego zużycia czy niskiej niezawodności poszczególnych urządzeń. Norma EN ISO 13849-1 cechuje się podejściem probabilistycznym, a sam poziom PL jest przedziałem średniego prawdopodobieństwa wystąpienia niebezpiecznej usterki na godzinę (PFHd).

Innymi słowy poziom zapewnienia bezpieczeństwa określa generalną zdolność elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem do pełnienia funkcji bezpieczeństwa z punktu widzenia architektury systemu (=podejście deterministyczne) oraz niezawodności tych elementów (=podejście probabilistyczne).

Przy pomocy tej normy jesteśmy w stanie określić "jakość" systemu bezpieczeństwa zbudowanego zarówno z podzespołów elektrycznych, elektronicznych, hydraulicznych, pneumatycznych oraz mechanicznych.

Innym ze sposobów jest określenie poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa SIL zgodnie z PN-EN 62061:2008 - Bezpieczeństwo maszyn - Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i elektronicznych programowalnych systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem oraz PN-EN 61508-1:2004 - Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych/elektronicznych/programowalnych elektronicznych systemów związanych z bezpieczeństwem - Część 1: Wymagania ogólne.

Przeznaczenie tej normy jest zgodne z jej tytułem. Zawiera wymagania dotyczące systemów bezpieczeństwa zbudowanych przede wszystkim z elementów elektronicznych (sformułowanie wymagań wyklucza określenie SIL np. dla hydraulicznych elementów wykonawczych). Dlatego też jej zakres stosowania jest mniejszy niż pozostałych dwóch.

Podsumowując - CC, PL i SIL wskazują jakość funkcji bezpieczeństwa, np. ich odporność i tolerancję w przypadku niebezpiecznych awarii i zakłóceń, zachowanie w przypadku problemów, jak również działanie związane z wykrywaniem niebezpiecznych awarii w trakcie ich powstawania (przed wystąpieniem kolejnych awarii) oraz unikaniem kumulacji błędów.

ELEMENTY BEZPIECZEŃSTWA: STAN NA DZIŚ

Z uwagi na duże znaczenie bezpieczeństwa maszyn pojawiło się kilku znanych dostawców, zapewniających szeroki asortyment elementów bezpieczeństwa spełniających europejskie wymagania prawne.

Ponadto europejskie podejście do bezpieczeństwa i higieny pracy będzie coraz szerzej akceptowane na świecie, ponieważ ma ono jedną znaczącą przewagę, którą jest stopień konsolidacji sposobu radzenia sobie z zagadnieniem (a nie tylko wymaganie przestrzegania celów), jak również złożenie ciężaru odpowiedzialności na producentów (a nie pozostawianie go tylko na barkach użytkowników).

Łukasz Wiatrzyk
Schmersal-Polska
www.schmersal.pl