Bezpieczeństwo maszyn

Zagadnienia związane z bezpieczeństwem funkcjonalnym są na stałe wpisane w tematykę projektowania i użytkowania maszyn oraz instalacji technologicznych. Jest to również obszar wysoce uregulowany pod względem prawnym, przez co tworzenie i wdrażanie rozwiązań bezpieczeństwa wymaga zarówno wiedzy dotyczącej przepisów, jak też sporego doświadczenia inżynierskiego. W poprzedniej analizie (IRA 2020) omawialiśmy m.in. rodzaje komponentów bezpieczeństwa i ich zastosowania. W bieżącej prezentujemy dostawców produktów i usług z omawianego obszaru, a także trendy na polskim rynku komponentów bezpieczeństwa funkcjonalnego.

Producenci maszyn, integratorzy i użytkownicy końcowi

Jeżeli chodzi o odbiorców omawianych produktów, to wskazać można trzy kluczowe grupy firm – analogicznie do innych rodzajów komponentów systemów automatyki. Największą są producenci maszyn – od wytwórców małych urządzeń produkcyjnych, poprzez producentów podnośników, do oferentów dużych maszyn i instalacji technologicznych. Kolejne dwie grupy firm to: integratorzy systemów, czyli przedsiębiorstwa, które w zakresie bezpieczeństwa zwykle odpowiadają za stworzenie kompletnego, zgodnego z wymogami dyrektywy maszynowej systemu, oraz zakłady przemysłowe (użytkownicy końcowi maszyn i instalacji technologicznych). Obowiązkami tych ostatnich jest zapewnienie bezpieczeństwa pracownikom i innym osobom mającym kontakt z użytkowanymi maszynami. Czwartą z grup podmiotów są dystrybutorzy.

Warto w tym miejscu wskazać trend, który obserwowaliśmy w ostatnich kilkunastu latach. Pierwszy raport poświęcony tematyce bezpieczeństwa funkcjonalnego został przez nas opublikowany już w 2006 roku, następnie regularnie co kilka lat badaliśmy powiązany z tą tematyką rynek. Okazuje się, że można tu było zaobserwować stopniowy wzrost znaczenia producentów maszyn. Dawniej byli oni na trzecim miejscu zestawienia, stopniowo awansując aż do pierwszej pozycji w 2013 roku. Potwierdza to, że branża maszynowa w Polsce rozwija się, czego pochodną jest zapotrzebowanie na komponenty i systemy bezpieczeństwa funkcjonalnego.

Udana dekada na rynku

Patrząc na oceny respondentów w zakresie sytuacji rynkowej, można stwierdzić że niebawem kończąca się dekada była bardzo dobrym okresem dla dostawców działających na rynku. Oceny koniunktury w kolejnych latach były zdecydowanie pozytywne i tak jest również tym razem. Aż 23% osób stwierdziło, że w branży jest bardzo dobrze, 70% uznało, że jest dobrze. Przewaga wskazań in plus jest większa niż w poprzednim badaniu rynku (2017 rok), aczkolwiek sytuacja jest minimalnie gorsza niż dwa lata wcześniej. Co przyniosą kolejne miesiące w kontekście obserwowanego od pewnego czasu spowolnienia gospodarczego – trudno prognozować. W każdym razie dzisiaj jest dobrze – i to pomimo pandemii.

Komponenty i urządzenia bezpieczeństwa najczęściej kupowane przez polskich odbiorców (każde ze wskazań może przyjmować wartość do 100%)

Dynamika zmian rynkowych oceniana jest również pozytywnie. Fakt ten, w połączeniu z niezłą marżowością dostarczanych produktów, a także specjalizacją ich dostawców i możliwością oferowania usług, niewątpliwie zachęca do działalności w omawianej branży. Skutkiem tego jest silna konkurencja na rynku. Aż 3 na 4 ankietowanych stwierdziło, że w omawianym sektorze mamy do czynienia z silną walką konkurencyjną. To nieco mniej niż w poprzednim badaniu rynku, ale i tak dużo.

Główni krajowi odbiorcy komponentów i systemów bezpieczeństwa (każde ze wskazań może przyjmować wartość do 100%)

Jak wygląda branża pod względem wielkości? Na pewno odnotowuje wzrost, co potwierdzają oszacowania podawane w kolejnych latach przez respondentów. Przykładowo w 2011 roku wartość branży oceniana była na około 50 mln zł, w następnych latach (2013 i 2015) nasze wyliczenia wskazywały na 60‒75 mln zł, ostatnio było to ponad 100 milionów. Podawane w bieżącym badaniu wartości obejmowały zakres od 10 do 250 mln zł rocznie, zaś wyliczona średnia to 110‒120 mln zł i taką właśnie można przyjąć jako obecną wartość polskiego rynku komponentów bezpieczeństwa.

Dariusz Kowalski

Pilz Polska

Czyli o bezpieczeństwie maszyn i cyberbezpieczeństwie należy dzisiaj, w epoce Przemysłu 4.0, mówić całościowo?

tematyce "security", oraz o bezpieczeństwie funkcjonalnym, czyli zagadnieniach "safety". Wymienione dwa obszary są sobie coraz bliższe, szczególnie w kontekście Przemysłu 4.0. Weźmy dla przykładu system bezpieczeństwa maszyny. W normalnej sytuacji, gdy występuje zagrożenie, zadziała on właściwie, zapewniając bezpieczeństwo człowieka. Ale gdy zaniedba się temat security i system zostanie zaatakowany, to może on zadziałać zupełnie inaczej. Wtedy powstaje zagrożenie zarówno dla ciągłości produkcji, jak też, co gorsza, dla pracowników. Swoją drogą bezpieczeństwo maszynowe wydaje się w omawianym kontekście tematyką poniekąd prostszą, bowiem wiemy, z czym walczymy. Jesteśmy w stanie zidentyfikować zagrożenia i przeciwdziałać ich występowaniu oraz skutkom.

A jak wyglądają kwestie świadomości klientów w zakresie przepisów? Co jest dzisiaj tematem szkoleń prowadzonych dla klientów? Czy rozmawiacie o podstawach dotyczących bezpieczeństwa?

Tak, o podstawach, ale nie tylko. W ostatnich kilku latach zdecydowanie wzrosła na rynku i świadomość, i wiedza dotycząca obszaru bezpieczeństwa. Aczkolwiek wzrosło też know-how Pilza. Dzięki temu możemy zaoferować szkolenia wieloetapowe – od poziomu zerowego do zaawansowanego. Jest to wyjście w stronę potrzeb klientów, którzy mogą skorzystać z kompleksowej ścieżki rozwojowej.

Jeżeli spojrzymy na zakład przemysłowy, to wiele zagrożeń często po prostu widać. Uważam, że absolutnie każdy pracownik powinien mieć pewną elementarną wiedzę z zakresu bezpieczeństwa – czasami wręcz wystarczy uczulić ludzi na pewne sprawy. Natomiast są też osoby odpowiedzialne za różne obszary, znajdujące się na różnych poziomach organizacji, które muszą być przeszkolone z tematów zaawansowanych. I takich sytuacji jest coraz więcej, przez co zapotrzebowanie na szkolenia rośnie. Korporacje zresztą lubią budować swoim pracownikom ścieżki kariery i na taką potrzebę odpowiadamy.

Dodam, że nasze szkolenia prowadzą osoby, które są praktykami i wykonały w życiu po kilkaset projektów z tego obszaru. Dwóch pracowników Pilz Polska jest również zaangażowanych w pracę w kilku komitetach technicznych PKN, gdzie zajmują się przepisami, które wchodzą lub będą wchodziły w życie. Jest to niezwykle istotne w przypadku tematyki takiej jak bezpieczeństwo maszyn. Gdyby bowiem literalnie trzymać się norm i przepisów, to można sparaliżować każdy zakład, każdą instalację. Natomiast chodzi o to, aby doprowadzić do stanu, gdzie ryzyka, jest akceptowalne, zgodne z normami i aby zagwarantować bezpieczeństwo, ale jednocześnie też, aby zapewnić utrzymanie produktywności. Trzeba to zrobić optymalnie, a do tego potrzeba i wiedzy, i doświadczenia.

Specjalizacja jest kluczowa

"Na czym zarabia się w branży związanej z dystrybucją komponentów bezpieczeństwa?" – zestawienie odpowiedzi

Powyższe hasło od lat towarzyszy dostawcom produktów i usług z zakresu bezpieczeństwa funkcjonalnego. Dzieje się tak ze względu na powiązanie tej tematyki z przepisami i normami, a także konieczność posiadania przez firmę wiedzy z kilku specjalistycznych obszarów techniki. Przedsiębiorstwami o takich kompetencjach są z pewnością liderzy omawianej branży – m.in. firmy Pilz, Sick, Schmersal czy steute. W ich ofertach znaleźć można szeroką gamę elektromechanicznych i optoelektronicznych komponentów bezpieczeństwa, moduły i sterowniki, dodatkowo firmy te zapewniają usługi. Takimi są te dotyczące analizy ryzyka, a także szkoleń, możliwości certyfikacji, w części przypadków również projektowania i wdrażania systemów bezpieczeństwa.

Wielu spośród dostawców w branży bezpieczeństwa funkcjonalnego to firmy o szerszej gamie oferowanych urządzeń automatyki i sterowania. Zaliczyć do nich można m.in. firmy: Siemens, Rockwell Automation, Omron Electronics, ABB czy Pepperl+Fuchs. Produkty przez nie oferowane wpisują się zazwyczaj w kompletną ofertę systemową. Podobnie jak w tradycyjnej automatyce, tak też w branży komponentów bezpieczeństwa obecni są dystrybutorzy i inni dostawcy, w przypadku których komponenty bezpieczeństwa stanowią jedynie element oferowanego asortymentu. Część produktów bezpieczeństwa znajdziemy również u dystrybutorów katalogowych.

Popularność marek (firm) na naszym rynku jest dosyć stała – tak przynajmniej wynika z prowadzonych przez nas regularnie badań. Liderami krajowej branży są Sick oraz Pilz – firmy te również tym razem odnotowały sporą przewagę nad innymi podmiotami rynkowymi. Ważnymi dostawcami są ponadto: Schmersal, Omron, Rockwell Automation oraz Siemens. Należy przy tym zrobić zastrzeżenie, że omawiane wyniki są opiniami przedstawicieli firm biorących udział w analizie i dotyczą popularności marek, a nie udziałów w rynku (wielkości sprzedaży) wymienionych podmiotów.

Zestawienie ocen dotyczących sytuacji w branży oraz konkurencyjności sektora

Trendy zmieniające branżę

Najbardziej perspektywiczne branże będące odbiorcami komponentów bezpieczeństwa

"Jakie są nowości wprowadzane do systemów bezpieczeństwa?" – pytanie to każdorazowo zadajemy podczas badania lokalnego rynku. W poprzednio publikowanych analizach rosła, a kilka lat temu właściwie zdominowała listę odpowiedzi, liczba wskazań związanych z rozwojem możliwości komunikacji bezprzewodowej. Tym razem wskazań z tym związanych było kilka, pojawiła się również grupa dotycząca komunikacji przewodowej, czyli wykorzystania bezpiecznych sieci lub bezpiecznych profili w ramach tradycyjnych sieci komunikacyjnych. W pierwszym z przypadków wymieniane były m.in. bezprzewodowe łączniki bezpieczeństwa SIL 2, rozwiązania RFID (wykorzystywane np. w elektroryglach, zamkach i w kontroli dostępu) oraz ogólny rozwój możliwości bezprzewodowego przesyłanie sygnałów związanych z bezpieczeństwem. Jeżeli chodzi o sieci przewodowe, to respondenci wskazywali na popularyzację bezpiecznych profili sieciowych (np. CIP Safety over EtherNet/ IP, Safety over IO- Link, PROFIsafe i ogólnie Safety over Ethernet), pojawiły się też wskazania dotyczące modułów bezpieczeństwa do sieci fieldbus. Można sądzić, że zmian w tym obszarze jest więcej, bowiem spora część popularnych dzisiaj sieci komunikacyjnych zapewnia możliwość przesyłu sygnałów bezpieczeństwa i pracy w omawianych aplikacjach.

W odpowiedziach ankietowych pojawiło się również sporo wskazań dotyczących nowości w zakresie elementów optoelektronicznych. Takimi były: rozwój kurtyn o dużej rozdzielczości, wersji do ochrony dużych obszarów (kurtyny świetlne o kilkunastometrowej szerokości obszaru chronionego), a także dostępność nowych generacji skanerów laserowych, w tym wersji 3D i urządzeń do zastosowań na zewnątrz budynków. W grupie nowości pojawiły się też wielofunkcyjne / programowalne sterowniki bezpieczeństwa, styczniki z wewnętrznym zdwojeniem i pomniejsze nowości będące pochodną rozwoju elektroniki i technologii komunikacyjnych.

Integracja funkcji bezpieczeństwa

Na całkowity koszt układu bezpieczeństwa składa się cena zastosowanych urządzeń, koszt jego zaprojektowania, instalacji, okablowania, zaprogramowania i uruchomienia. Perspektywa redukcji tych kosztów skłoniła producentów automatyki do opracowania rozwiązań łączących elementy bezpieczeństwa funkcjonalnego ze standardowymi elementami układów automatyki zarówno od strony sprzętowej, jak i software’owej.

Integrację bezpieczeństwa funkcjonalnego można realizować na dwa sposoby: poprzez zastosowanie w urządzeniach dodatkowych funkcji, które zapewnią spełnianie odpowiednich norm, lub poprzez 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. Zagadnienia te opisane zostały w artykule "Zintegrowane bezpieczeństwo funkcjonalne", który przeczytać można na stronie www.automatykaB2B.pl.

Na koniec tradycyjne wskazanie dotyczące przyszłości krajowego rynku, a dokładnie branż będących perspektywicznymi odbiorcami komponentów bezpieczeństwa. Podobnie jak w poprzednich badaniach rynku, tak też tym razem na pierwszym miejscu statystyki znalazła się motoryzacja. Jest to niewątpliwie jeden z najbardziej zautomatyzowanych sektorów przemysłu i jednocześnie branża "zaawansowana" w tematyce bezpieczeństwa. To ostatnie wynika m.in. z faktu, że firmy te są oddziałami koncernów zagranicznych o licznych wewnętrznych standardach, zaś wypracowana przez nie za granicą polityka bezpieczeństwa jest przenoszona na grunt krajowy. Na drugim miejscu zestawienia są producenci maszyn i, praktycznie ex aequo, sektor pożywczy. Kolejne kategorie to m.in.: transport i logistyka, energetyka i generalnie sektor produkcyjny.

Josep Plassa

Omron Electronics

Jak wygląda popularyzacja sieci komunikacyjnych w zastosowaniach safety oraz stosowanie rozwiązań z obszaru bezpieczeństwa zintegrowanego?

W przeszłości bezpieczeństwo – zarówno na poziomie pojedynczych maszyn, jak i całych linii produkcyjnych, traktowano w sposób wtórny. Każdy element projektowany był do wykonania określonego zadania, dopiero na końcu dodawano niezbędne środki bezpieczeństwa, często stanowiące oddzielny system. Dotyczyło to również linii produkcyjnych, z którymi takie systemy były integrowane.

Obecnie wszystkie urządzenia muszą być od samego początku tworzone z myślą o bezpieczeństwie pracującego z nimi personelu. Zintegrowane funkcje bezpieczeństwa uwzględniają tę kwestię w początkowej fazie projektowania, a każdy aspekt pracy maszyny jest rejestrowany na poziomie danych przetwarzanych przez system sterowania. Wszystkie komponenty i czynności w linii są ściśle monitorowane w czasie rzeczywistym. Systemy sterowania pozwalają na wczesne identyfikowanie zarówno rzeczywistych, jak i potencjalnych problemów, a tym samym – na szybką reakcję. W ten sposób sterownik lub operator może utrzymać optymalną wydajność, nawet w przypadku zakłóceń w pracy.

Jaką rolę odgrywa w działalności na rynku zapewnianie usług związanych z tworzeniem projektów, zapewnianiem zgodności z przepisami, itd.?

Oczywiście zarówno podczas budowy, jak i późniejszej eksploatacji urządzeń produkcyjnych należy upewnić się, czy są one bezpieczne i zgodne z lokalnymi oraz międzynarodowymi przepisami. Oferowane przez producentów usługi doradcze w zakresie bezpieczeństwa pozwalają zapewnić, że na linii produkcyjnej nie zdarzą się wypadki. Wskazują oni również odpowiednie procedury pozwalające na udoskonalanie procesów produkcyjnych. Audyty mają na celu określenie, czy bezpieczeństwo linii znajduje się na odpowiednim poziomie.

Podczas gdy drobne ulepszenia często mogą być wprowadzane np. przez techników producenta, bardziej znaczące zmiany wymagają już zaprojektowania i wdrożenia niestandardowych rozwiązań. Konieczne są wówczas dodatkowe szkolenia poświęcone nowym funkcjom, prowadzone przez wyszkolonych ekspertów.

Dodatkowe usługi w zakresie audytów bezpieczeństwa, wsparcia czy szkoleń są istotne z punktu widzenia klientów, ponieważ dają pewność, że linia produkcyjna spełnia wymogi i przepisy w danym zakresie. A to z kolei umożliwia im skupienie się na realizacji celów produkcyjnych.