Bezpieczeństwo maszyn A.D. 2010 - Nowa dyrektywa maszynowa i zmiany w obowiązujących normach

NOWA DYREKTYWA W SKRÓCIE

Przepisy nowej dyrektywy maszynowej, czyli 2006/42/WE, obowiązują od 29 grudnia zeszłego roku i są istotne dla producentów, użytkowników maszyn, a także dostawców automatyki. Tego samego dnia weszło w życie Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 21 października 2008 roku w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn, które ową dyrektywę wprowadza. Nie przewidziano tutaj żadnego okresu przejściowego, co oznacza, że z dnia na dzień zastąpiły one przepisy wcześniej obowiązującej dyrektywy maszynowej, tj. 98/37/WE.

W porównaniu z tą ostatnią, która dotyczyła maszyn, wyposażenia wymiennego i elementów bezpieczeństwa, nowa dyrektywa rozszerza zakres obowiązywania przepisów na kilka dodatkowych grup urządzeń. Są nimi m.in. dźwigi budowlane, które do niedawna objęte były dyrektywą dźwigową, oraz ręczne maszyny montażowe (np. pistolety do wstrzeliwania kołków). Dyrektywa podaje też definicje wyrobów takich jak osprzęt do podnoszenia, liny i pasy, łańcuchy oraz odłączalne urządzenia do mechanicznego przenoszenia napędu.

Jednocześnie nowe przepisy nakładają więcej wymagań niż te poprzednio obowiązujące na tzw. maszyny nieukończone. Te ostatnie to produkty, które sprzedawać można bez deklaracji zgodności, a jedynie z tzw. deklaracją włączenia. W praktyce przenosi ona na odbiorcę część obowiązków związanych z dopuszczeniem maszyn do pracy, w tym z zapewnieniem ich bezpieczeństwa. W takim przypadku odbiorca musi wystawić deklarację zgodności, gdyż bezpieczeństwo musi być zapewnione dla każdej maszyny.

Opis wymagań technicznych dotyczących omawianych urządzeń jest podobnie zorganizowany jak w poprzedniej dyrektywie, przy czym dużo uwagi poświęcono zapewnianiu bezpieczeństwa maszyn poprzez minimalizowanie występującego ryzyka. W nowych przepisach na nowo zdefiniowano też pojęcie różnych maszyn i precyzyjniej określono te, których dyrektywa nie obowiązuje. W zakresie tych ostatnich wymienić należy w szczególności elementy bezpieczeństwa przeznaczone do użytku jako części zamienne identycznych elementów i dostarczane przez producenta oryginalnej maszyny, a także maszyny zbudowane i przeznaczone do celów badawczych w laboratoriach oraz aparaturę niskiego napięcia objętą dyrektywą LVD (2006/95/WE).

W stosunku do wcześniejszych przepisów nowa dyrektywa rozszerza też listę urządzeń, dla których konieczne będzie sporządzanie świadectwa badania typu przez jednostkę notyfikowaną. Należą do nich m.in. obrabiarki do drewna i przenośne maszyny montażowe. Rozszerzenie obowiązywania przepisów dotyczy również produktów bezpieczeństwa, w szczególności urządzeń logicznych (moduły oraz przekaźniki i sterowniki bezpieczeństwa). Dodatkową istotną zmianą dla dostawców urządzeń objętych dyrektywą maszynową, w tym komponentów bezpieczeństwa, jest wprowadzenie wymogu rozszerzenia informacji umieszczanych na oferowanych przez nich podzespołach (pełna nazwa i adres producenta, oznaczenie typu, opis przeznaczenia urządzenia i roku produkcji). Jednocześnie obecnie deklaracja zgodności musi być wydrukowana i dołączona do urządzenia. Zmianie uległy również wymagania dotyczące zawartości instrukcji (opisano je m.in. w raporcie rynkowym w APA 7/2009).

OCENA ZGODNOŚCI

Prawdopodobnie najważniejszą zmianą jest kwestia dokonywania oceny zgodności maszyn. Podobnie jak wcześniej wymaga ona zaangażowania jednostki notyfikowanej w proces certyfikacji. W dyrektywie 2006/42/WE nie funkcjonuje natomiast znana z poprzednich przepisów procedura oceny zgodności w formie przekazania dokumentacji technicznej maszyny do jednostki notyfikowanej. Miała ona na celu jej przechowywanie oraz potwierdzenie przez jednostkę prawidłowości zastosowania norm zharmonizowanych w dokumentacji technicznej maszyny.

Obecnie stosuje się nową procedurę pełnego zapewnienia bezpieczeństwa, którą w swoim styczniowym komunikacie wyjaśniają przedstawiciele Urzędu Dozoru Technicznego. W przypadku gdy maszyna nie jest wymieniona w załączniku IV dyrektywy, producent musi zastosować procedurę oceny zgodności połączoną z kontrolą wewnętrzną wytwarzania maszyny.

W przypadku zaś gdy jest ona wymieniona w załączniku IV i została wyprodukowana zgodnie z normami zharmonizowanymi, stosuje się procedurę oceny zgodności połączoną z kontrolą wewnętrzną wytwarzania lub stosuje procedurę badania typu WE, lub procedurę pełnego zapewnienia jakości. Natomiast dla maszyn, które są wymienione we wspomnianym załączniku i nie zostały wyprodukowana zgodnie z normami zharmonizowanymi, producent stosuje procedurę badania typu WE lub procedurę pełnego zapewnienia jakości.

Ponieważ przepisy nowej dyrektywy weszły w życie bez okresu przejściowego, warto w tym miejscu przedstawić również komentarz Ministerstwa Gospodarki. Zgodnie z nim wprowadzanie do obrotu lub do użytkowania maszyn, które spełniały przepisy poprzednio obowiązującego rozporządzenia wprowadzającego do prawa krajowego przepisy dyrektywy maszynowej 98/37/WE, a nie spełniają przepisów nowego rozporządzenia z dnia 21 października 2008 (i dyrektywy 2006/42/WE), jest obecnie, po 29 grudnia 2009, naruszeniem obowiązujących przepisów, chyba że maszyny te będą zgodne z wymaganiami nowej dyrektywy i nowego rozporządzenia MG. Innymi słowy, wszystkie deklaracje zgodności wystawiane obecnie dla maszyn pierwszy raz wprowadzanych do obrotu (lub oddawanych do użytkowania) muszą zawierać odniesienie do dyrektywy 2006/42/WE.

ZMIANY W NORMACH

Dalsza część artykułu poświęcona jest normom związanym z bezpieczeństwem maszyn. W branży automatyki wprowadzenie nowej dyrektywy komentowane było od dawna, gdyż do istotnych tego skutków należało zastąpienie PN-EN 954-1 (czyli brak zharmonizowania z dyrektywą maszynową) przez PN-EN ISO 13849-1 (do klasyfikacji systemu bezpieczeństwa służy też PN-EN 62061, ale nie zastępuje ona formalnie wcześniej wymienionej normy). Tymczasem norma PN-EN 954- 1, którą opisywaliśmy w APA przy okazji raportów poświęconych bezpieczeństwu, stanowiła od lat podstawowy dokument stosowany przy określaniu wymaganej kategorii bezpieczeństwa maszyn.

Zawiera ona wymogi dotyczące elementów systemów sterowania (mechanicznych i elektrycznych), które związane są z bezpieczeństwem, a także różnorodne inne kwestie i wytyczne dla projektantów maszyn i systemów sterujących. Pozwala ona na określenie w sposób deterministyczny możliwości występowania awarii, a także wyznaczenie wymaganej kategorii bezpieczeństwa (wykorzystywało się tutaj też normę PN-EN 1050, obecnie korzysta się z PN-EN ISO 14121-1). Norma PN-EN 954-1 była jednak często krytykowana za braki związane m.in. z definiowaniem żywotności urządzeń, w tym możliwości wzięcia pod uwagę kwestii niezawodnościowych i prawdopodobieństwa awarii komponentów.

Powyższych wad nie ma PN-EN ISO 13849-1, która traktowana jest jako nowocześniejsza i pozwalająca na lepsze zapewnianie bezpieczeństwa. Obejmuje ona kilka obszarów techniki maszynowej – mechanikę, elektrykę, pneumatykę i hydraulikę, a także nie wymusza redundancji zabezpieczeń, gdy zastosowane elementy układu sterowania zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa.

Pozwala ona także na ujęcie w procesie ograniczania ryzyka kwestii takich jak zmiany awaryjności układu sterowania – np. w wyniku starzenia się jego elementów. Omawiana norma została zharmonizowana z zapisami nowej dyrektywy maszynowej i wprowadzono w niej narzędzia do probabilistycznej oceny funkcjonowania systemów. W szczególności mowa jest w niej o prawdopodobieństwie występowania błędów i częstotliwości użytkowania urządzeń.

W skutek tego istotną zmianą w stosunku do PN-EN 954-1 jest również przyporządkowywanie określonych PL w zależności od ryzyka, jakie stwarza maszyna. PL, czyli Performance Levels, to wprowadzone w nowej normie tzw. poziomy zapewnienia bezpieczeństwa, których określenie wymaga od projektantów maszyn wzięcia pod uwagę szeregu nowych parametrów dotyczących komponentów stosowanych w tworzonym systemie bezpieczeństwa (odsyłamy ponownie do szczegółowego opisu w raporcie publikowanym w zeszłym roku w lipcowym numerze APA).

Migracja do nowych norm nie jest jednak prosta. Problemem jest m.in. określanie cech systemów oraz odpowiednia interpretacja wyników. W szczególności w nowej normie pojawiają się tzw. parametry niezawodnościowe, które muszą być podawane przez producentów podzespołów i są niezbędne do wyliczania poziomów bezpieczeństwa. Danych takich nie podają wszyscy producenci, a w przypadku podawanych kłopotliwe i złożone matematycznie jest ich odpowiednie przeliczanie. Suma tych czynników powoduje, że wdrażanie nowych norm traktowane jest przez wiele firm jako trudne.

Warto w tym miejscu dodać, że pomniejszą zmianą było powstanie na bazie PN-EN 61508-1 (wyróżniała ona poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa urządzeń SIL, lecz nie była zharmonizowana z dyrektywą maszynową) normy PN-EN 62061. Ta ostatnia rozszerza standaryzację komponentów stosowanych w zabezpieczeniach urządzeń elektrycznych i elektronicznych.

Bez zmian pozostały z kolei przepisy szczegółowe dotyczące procesu oceny ryzyka, takie jak te opisywane w normie PN-EN ISO 12100:2005. Z kolei PN-EN 1050 zastąpiona została przez PN-EN ISO 14121-1:2008, która jest zharmonizowana z nową dyrektywą maszynową. Należy dodać, że w roku bieżącym spodziewać się można opublikowania nowej normy EN ISO 12100, która połączy teksty EN ISO 12100-1, -2 oraz EN ISO 14121-1.

PN-EN 954-1 NADAL OBOWIĄZUJE

Tabela. Oferta komponentów systemów bezpieczeństwa u dostawców krajowych (dane na bazie APA 7/2009)

Decyzją Komisji Europejskiej okres obowiązywania normy PN-EN 954-1 został przedłużony o kolejne 2 lata, poza 29 grudnia 2009 roku, który wg pierwotnych planów miał być ostatnim dniem obowiązywania tej normy. Skutkiem tego norma ta będzie do 31 grudnia 2011 roku traktowana jako zharmonizowana z obowiązującą dyrektywą maszynową i możliwe będzie równoległe używanie obydwu omawianych norm. Powołując się zatem na zapisy jednej z nich, uzyskać można będzie oznaczanie maszyny znakiem CE, o ile oczywiście ta ostatnia będzie spełniała wymagania zawarte w innych normach i przepisach mających zastosowanie dla danego przypadku.

Do których przepisów najlepiej się stosować? Zgodnie z tym, co przedstawia w oficjalnym komunikacie Pilz, wiele firm na polskim rynku przygotowywało się do wdrożenia normy PN-EN ISO 13849-1, która w znaczny sposób zmienia podejście do sposobu projektowania układów bezpieczeństwa, nakładając także na producentów urządzeń dodatkowe obowiązki związane chociażby z publikowaniem parametrów niezawodnościowych dla swoich produktów.

Z drugiej strony mieliśmy także niemałą grupę klientów – czytamy w informacji firmy Pilz – którzy spodziewając się przedłużenia okresu obowiązywania normy PN-EN 954-1, w niewielkim stopniu interesowali się nowymi przepisami. Obecny stan pozornie wydaje się więc idealny dla obu grup. Naszym zdaniem współistnienie dwóch norm dotyczących podobnych zagadnień w połączeniu z nową dyrektywą maszynową 2006/42/EC prowadzić może do szeregu problemów, a także niejednoznaczności interpretacyjnych na etapie projektowania czy certyfikacji maszyn bądź linii produkcyjnych – konkludują przedstawiciele niemieckiego producenta.

Warto dodać, że zgodnie z nową dyrektywą producent, konstruując maszyny, powinien stosować najlepszy stan wiedzy technicznej, co w przypadku tworzenia systemów bezpieczeństwa oznacza użycie urządzeń logicznych, w tym sterowników bezpieczeństwa. Te ostatnie objęte są w PN-EN ISO 13849-1, przez co wnioskować można, że należałoby stosować się właśnie do zaleceń wymienionej normy.

CO REKOMENDUJĄ DOSTAWCY ROZWIĄZAŃ BEZPIECZEŃSTWA?

Mogąc korzystać nadal z obydwu norm umożliwiających dopuszczenie maszyn do sprzedaży, Pilz poleca swoim klientom stopniowe przechodzenie jedynie na zgodność z nowymi przepisami. Wśród podawanych argumentów zacytować można m.in. następujące:

• Chociaż obecnie obydwie normy stosowane mogą być w procesie umożliwiającym nadanie znaku CE, patrząc perspektywicznie, przyszłość należy zdecydowanie do normy PN-EN ISO 13849-1, zatem wszyscy klienci niestosujący tej normy zyskali dodatkowy czas na jej wdrożenie.
• Istnieje obecnie wiele norm typu B i C, które są zharmonizowane z nową dyrektywą maszynową, a odwołują się tylko do normy PN-EN ISO 13849-1. W każdym przypadku, w którym dla danej maszyny bądź linii produkcyjnej takie normy będą miały zastosowanie, pomimo faktu istnienia normy PN-EN 954-1 powinno się zastosować jej nowszy odpowiednik.
• Nie jest też tajemnicą, że norma PN-EN 954-1 została opracowana wiele lat temu. Od tego czasu zmieniły się nie tylko produkty bezpieczeństwa, ale także przede wszystkim bezpieczeństwo zaczęło odgrywać coraz większą rolę. Znacząco zwiększyła się zatem liczba zrealizowanych aplikacji, stopień ich skomplikowania, wzrosły wymagania niezawodnościowe oraz te dotyczące elastyczności stosowanych rozwiązań. Inny, zdecydowanie wyższy jest poziom wiedzy o różnych aspektach związanych z projektowaniem i realizacją aplikacji bezpieczeństwa. Specjaliści z firmy Pilz są głęboko przekonani, że probabilistyczne podejście do projektowania układów bezpieczeństwa, jakie zostało zaprezentowane w normie PN-EN ISO 13849-1, zdecydowanie lepiej oddaje obecny stan wiedzy na ten temat.

Możemy dodać, że podobne stanowisko prezentują również przedstawiciele innych firm na rynku. W szczególności upowszechnia się pogląd, że producenci maszyn, którzy zwlekać będą z zapewnianiem zgodności swoich produktów z PN-EN ISO 13849-1, postrzegani mogą być jako firmy „drugiej kategorii”, a ich wyroby mniej konkurencyjne. Ostateczna decyzja należy jednak jak zawsze do klienta, czyli producenta OEM czy ogólnie firmy wykorzystującej maszyny i systemy automatyki.

Warto jednak wykorzystać dwa kolejne lata obowiązywania PN-EN 954-1 jako czas na jak najszybsze wdrożenie stosowania PN-EN ISO 13849-1. Prawdopodobnie też każdy z zainteresowanych tym przedsiębiorców samodzielnie musi dokonać analizy tej tematyki, sięgając do odpowiednich norm czy kontaktując się z osobami zajmującymi się omawianymi zagadnieniami. W obydwu pomóc powinien wykaz źródeł wiedzy, który publikujemy w ramce.

Zbigniew Piątek

Dziękuję przedstawicielom firm LUC-CE Consulting, Pilz, Schmersal oraz Sick
za krytyczne uwagi do artykułu i uzupełnienie jego zawartości merytorycznej.