Bezpieczeństwo maszyn

Ocenia się, że nawet 2/3 wypadków w przemyśle powiązanych jest z eksploatacją maszyn i urządzeń, w tym takich jak prasy, obrabiarki, roboty przemysłowe oraz podnośniki. Są one źródłem potencjalnych zagrożeń dla personelu, zaś ich użytkowanie wymaga stosowania odpowiednich, prawnie zdefiniowanych zabezpieczeń. Przedstawiamy skrótową analizę im poświęconą.

Dokładniej o aplikacjach

Oferta dostawców komponentów i systemów bezpieczeństwa

Wykorzystanie komponentów bezpieczeństwa dotyczy przede wszystkim aplikacji maszynowych, w szczególności tych związanych z maszynami niebezpiecznymi. Takimi są przede wszystkim obrabiarki, prasy i podobne, aczkolwiek zakres obowiązywania dyrektywy maszynowej i konieczność zapewniania bezpieczeństwa rozciąga się na o wiele szerszą grupę wyrobów.

Dotyczy to produkowanych, modernizowanych, a także użytkowanych maszyn. Ważnym obszarem zastosowań jest ten związany z windami oraz podnośnikami, jak również z aplikacjami transportowymi (omawianą statystykę przedstawiono na wykresie). Spoglądając na ową statystykę, można zauważyć, że w ostatnich latach zasadniczo nie zachodziły tutaj zmiany.

Omawiane zastosowania tworzą szeroki, ale cały czas specjalistyczny rynek, na którym działa dosyć stała grupa dostawców i integratorów rozwiązań bezpieczeństwa funkcjonalnego. Firmy te, oprócz oferowania podzespołów i urządzeń z tytułowego zakresu, zapewniają klientom usługi w zakresie analizy ryzyka, szkoleń oraz projektowania i walidacji systemów pod kątem zgodności z dyrektywami, odpowiednimi rozporządzeniami i normami.

Piotr Sodulski

Panasonic Electric Works Polska

Jaka jest dzisiaj sytuacja w branży produktów bezpieczeństwa?

Sektor komponentów i systemów bezpieczeństwa maszynowego ma się bardzo dobrze i jego wartość rośnie. Klienci mają coraz większą świadomość tego, że informowanie o zagrożeniach i stosowanie konstrukcji bezpiecznych samo w sobie nie wystarcza. Wiedzą, że powinni oni wyposażać maszyny i linie produkcyjne w techniczne środki bezpieczeństwa - oczywiście tam, gdzie jest to niezbędne.

W ofertach producentów pojawiają się nowości powiązane z technologią safety, takie jak sieci komunikacyjne, enkodery, kamery czy roboty współpracujące. Stanowi to również spore wyzwanie dla użytkowników ze względu na konieczność ciągłej edukacji oraz dostosowywania procesów produkcyjnych do dyrektyw i norm - zresztą niestety nadal często niejasno formułowanych.

Dokąd trafiają Wasze produkty? Jakie są wymogi związane ze wspieraniem klientów?

Ważnym aspektem przy dostarczaniu omawianych elementów jest kompetencja techniczna zarówno po naszej stronie, jak i dystrybutora. Ponieważ klient końcowy wymaga głębokiej wiedzy dotyczącej oceny ryzyka oraz doboru cech produktów w tym kontekście, na co dzień pomocne mogą być firmy wyspecjalizowane - świadczące usługi projektowe oraz audyty bezpieczeństwa.

Nasze komponenty najczęściej trafiają do producentów maszyn - pras, centrów obróbczych, stanowisk zrobotyzowanych, jak również na duże linie produkcyjne zakładów montażowych - np. w zakresie AGD. Użytkownicy wybierają wyroby o wysokiej jakości i dużej funkcjonalności, a zarazem atrakcyjne cenowo.

Jakie są nowości technologiczne, przykładowo związane z bezpieczeństwem zintegrowanym?

Pojawiające się udogodnienia w postaci bezpieczeństwa zintegrowanego wywołują z jednej strony obawy wśród przedstawicieli małych przedsiębiorstw i producentów maszyn, które związane są z koniecznością poznania czegoś nowego, niekoniecznie taniego, z drugiej zaś strony entuzjazm - w przypadku większych odbiorców i bardziej wykwalifikowanych osób.

Konwencjonalne systemy wymagają stosowania wielu niezależnych komponentów, natomiast sieci komunikacyjne - takie jak FSoE (Fail Safe over EtherCAT) - pozwalają na redukcję zewnętrznych komponentów, jak też sterowanie i zapewnienie bezpieczeństwa w ramach jednego systemu. Dodałbym, że na szczególną uwagę zasługują też technologie coraz częściej stosowane w napędach, które pozwalają na monitorowanie prędkości obrotowej, położenia czy sterowania hamulcem.

Popularne grupy produktów

Najważniejsze zastosowania komponentów i systemów bezpieczeństwa

Komponenty i urządzenia z obszaru bezpieczeństwa funkcjonalnego sklasyfikować można w trzech grupach. Największą stanowią elementy elektromechaniczne, do których zaliczają się przede wszystkim: blokady i wyłączniki bezpieczeństwa, różnego rodzaju inne wyłączniki (np. linkowe), a także elementy sterujące.

Występują one w wersjach przewodowych oraz bezprzewodowych (bezkontaktowych) i wykorzystywane są m.in. do nadzoru dostępu do maszyn oraz kontroli pracy urządzeń. Są to również niezmiennie najpopularniejsze wśród polskich odbiorców rodzaje produktów z omawianego zakresu.

Najszybciej popularyzującą się grupą są natomiast elementy optoelektroniczne, a więc m.in. bariery i kurtyny świetlne oraz skanery laserowe. Umożliwiają one zabezpieczanie dużych obszarów - np. stanowisk zrobotyzowanych, maszyn i ich elementów, a także zapewnianie bezpieczeństwa urządzeń będących w ruchu (np. AGV). W większości przypadków są to wyroby kosztowne, aczkolwiek coraz popularniejsze wśród odbiorców krajowych.

Najważniejsze cechy omawianych produktów (każde ze wskazań może przyjmować wartość do 100%)

Systemy bezpieczeństwa maszynowego wymagają ponadto stosowania odpowiednich sterowników i modułów bezpieczeństwa, a także elementów komunikacji sieciowej. Moduły odpowiadają za wykonywanie odpowiednich procedur na podstawie informacji z podłączonych elementów wejściowych i testy poprawności działania zabezpieczeń.

Jest to trzecia z wyodrębnionych grup, przy czym warto tu dodać, że sterowanie w zakresie bezpieczeństwa realizowane jest też w formie zintegrowanej ze sterowaniem logicznym (z wykorzystaniem pojedynczych urządzeń lub łączenia odpowiednich modułów rozszerzeń). Zagadnienie to powiązane jest z rosnącym stopniem integracji układów sterowania i możliwościami tworzenia systemów w jednym, zintegrowanym środowisku programistycznym.

Dobre parametry i dobra cena

Koniunktura w branży (każde ze wskazań może przyjmować wartość do 100%)

"Dobrze, tanio i szybko - wybierz tylko dwa" - owo powiedzenie, które dotyczy spełniania sprzecznych ze sobą warunków w przypadku sprzedaży produktów i usług, ma po części zastosowanie również do obszaru bezpieczeństwa maszyn. Chociaż wymogi względem konkretnych produktów oraz ich dostawców są zróżnicowane i zależne od rodzaju urządzenia czy tworzonej aplikacji, uśrednione odpowiedzi dostawców wyraźnie wskazują na kluczową rolę kombinacji jak najlepszej ceny i odpowiednich parametrów produktów. Te dwie cechy pozostają również niezmiennie kluczowe w kontekście kilku ostatnich lat.

Na kolejnych pozycjach znalazły się: jakość wyrobów oraz ich marka, zaś na piątym miejscu, również podobnie jak dawniej, współpraca z dostawcą. Ta ostatnia obejmuje realizowane wcześniej wspólnie z klientem projekty, wsparcie udzielane przez oferenta, serwis, itd. Obserwować można przy tym wzrost istotności marki producenta, choć różnice mają tu charakter raczej symboliczny i nie wpływają na wydźwięk całej statystyki.

Niezależnie od poszczególnych cech produktów, z punktu widzenia potrzeb klientów ważna jest również kompleksowość oferty. Ta ostatnia rozciąga się poza produkty - szczególnie istotne są tutaj usługi, których udział z roku na rok rośnie - przykładowo dwa lata temu było to 22%, obecnie jest 26%.

Usługi to zarówno doradztwo, opracowywanie projektów dostosowujących maszyny i linie produkcyjne do wymogów bezpieczeństwa, jak też projektowanie systemów bezpieczeństwa pod konkretne aplikacje. Do tego dochodzą szkolenia i ogólny konsulting, w zakresie których specjalizują się m.in. firmy: Pilz Polska, Elokon Polska, LUC-CE Consulting, Festo, Siemens oraz Sick.

Zintegrowane bezpieczeństwo funkcjonalne

Integrację bezpieczeństwa funkcjonalnego można realizować na dwa sposoby: przez zastosowanie w urządzeniach dodatkowych funkcji, które zapewnią spełnianie odpowiednich norm, lub przez integrację oprogramowania układu sterowania z elementami układu bezpieczeństwa.

Sposoby integracji oraz liczba oferowanych rozwiązań są przy tym różne i zależne od producenta automatyki. Oferty tych ostatnich obejmują też od pojedynczych linii produktów, aż po kompleksowe rozwiązania sprzętowe i programistyczne.

Rozdział pomiędzy standardowymi elementami układów sterowania a tymi przeznaczonymi do zapewnienia bezpieczeństwa jest podyktowany w dużej mierze podwyższonymi kosztami, wynikającymi z konieczności spełnienia norm bezpieczeństwa. Tam, gdzie wymagane jest zapewnienie odpowiedniego poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL) oraz poziomu zapewnienia bezpieczeństwa (PL), zwiększony wydatek jest uzasadniony.

Gdyby wszystkie elementy układów sterowania miały spełniać te wymogi, koszty byłyby zbyt duże. Nie wszystkie elementy układu sterowania mają wpływ na poziom bezpieczeństwa, więc mogą być one budowane przy użyciu standardowych komponentów. Dotyczy to zarówno urządzeń, jak i software’u.

Powyższe zagadnienia opisane zostały w artykule "Zintegrowane bezpieczeństwo funkcjonalne - Jak zapewnić bezpieczeństwo systemów?".

Przepisy dotyczące bezpieczeństwa maszyn

Popularne w kraju marki komponentów bezpieczeństwa i podobnych produktów – zestawienie nie odzwierciedla udziałów firm w rynku

Informacje na temat dyrektyw, rozporządzeń, a także norm powiązanych z tematyką bezpieczeństwa przedstawione zostały w raporcie "Bezpieczeństwo maszyn - przepisy, wymagania klientów i przyszłość aplikacji przemysłowych" opublikowanym w wydaniu APA 7/2017. W opracowaniu omówiono w szczególności: dyrektywę maszynowa 2006/42/WE oraz normy PN-EN ISO 13849-1:2016, PN-EN ISO 14119, PN-EN ISO 13850:2016-03, PN-EN 61496-1.