Διατάξεις αλληλοασφάλισης με κλείδωμα σύμφωνα με το ISO 14119 – πώς μπορεί να αποτραπεί η παραβίασή τους;

Η παραβίαση διατάξεων αλληλοασφάλισης με μανδάλωση σπάνια οφείλεται αποκλειστικά σε «κακή πρακτική» του χειριστή. Συνήθως είναι αποτέλεσμα σχεδιαστικών επιλογών που δεν λαμβάνουν υπόψη τον πραγματικό τρόπο πρόσβασης στην επικίνδυνη ζώνη, τον χρόνο αναμονής μέχρι το ασφαλές άνοιγμα ούτε και την επιβάρυνση που συνεπάγεται η επανεκκίνηση. Γι’ αυτό το ερώτημα της συμμόρφωσης με το ΕΛΟΤ EN ISO 14119 αξίζει να τίθεται ευρύτερα: όχι μόνο ποια διάταξη αλληλοασφάλισης πρέπει να επιλεγεί, αλλά και πώς πρέπει να σχεδιαστούν το προστατευτικό, η ακολουθία ακινητοποίησης και η λογική πρόσβασης, ώστε η παράκαμψη του μέτρου προστασίας να μην αποτελεί για τον χρήστη την ευκολότερη λύση.

Στην πράξη αυτό σημαίνει ότι πρέπει να συνδεθούν μεταξύ τους πολλά επίπεδα αποφάσεων. Το ίδιο το ΕΛΟΤ EN ISO 14119 οργανώνει την επιλογή των διατάξεων αλληλοασφάλισης και των μέτρων που περιορίζουν τη δυνατότητα παραβίασης, όμως πρέπει να διαβάζεται σε συνδυασμό με το ΕΛΟΤ EN ISO 14120 για τα προστατευτικά, με τις απαιτήσεις για τις λειτουργίες ασφαλείας κατά ISO 13849 και, όπου πρόκειται για ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου, επίσης σε σχέση με το SIL. Αν μιλάμε για περίφραξη ασφαλείας, σημασία έχει επίσης το ISO 13857. Ωστόσο, ακόμη και η ορθή αναφορά στα πρότυπα δεν υποκαθιστά τη βασική σχεδιαστική απόφαση: αν ο επιλεγμένος τρόπος λειτουργίας της μηχανής μπορεί να διατηρηθεί χωρίς να δημιουργείται πίεση για παράκαμψη των μέτρων προστασίας.

Γιατί το θέμα αυτό είναι σήμερα σημαντικό

Οι διατάξεις αλληλοασφάλισης με μανδάλωση δεν αποτελούν πλέον μια λεπτομέρεια του κινητού προστατευτικού που επιλέγεται στο τέλος του έργου. Στην πράξη επηρεάζουν την αρχιτεκτονική της μηχανής, τον τρόπο χειρισμού, τη λογική ακινητοποίησης και την οργάνωση της πρόσβασης στην επικίνδυνη ζώνη. Αν επιλεγούν αποκλειστικά με κριτήριο την τυπική συμμόρφωση και όχι τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας, η παραβίαση εμφανίζεται γρήγορα: παράκαμψη του στοιχείου ενεργοποίησης, διατήρηση του προστατευτικού ανοικτού, εξαναγκασμός του κύκλου με μη πλήρως κλεισμένη πρόσβαση. Δεν πρόκειται για δευτερεύον πρόβλημα, αλλά για ένδειξη ότι ο σχεδιασμός δεν έλαβε υπόψη τον προβλέψιμο τρόπο χρήσης της μηχανής.

Οι συνέπειες είναι συνήθως δαπανηρές και γίνονται εμφανείς αργά, όταν η εισαγωγή αλλαγών είναι πλέον η δυσκολότερη. Ο ιδιοκτήτης του προϊόντος και το πρόσωπο που είναι υπεύθυνο για τη συμμόρφωση πρέπει τότε να αντιμετωπίσουν ταυτόχρονα την αύξηση του κινδύνου τραυματισμού, την αμφισβήτηση των επιλεγμένων προστατευτικών μέτρων και την ανάγκη διορθώσεων μετά τη θέση σε λειτουργία. Τα ακριβότερα σφάλματα προκύπτουν στο στάδιο των αρχικών παραδοχών, όταν η μανδάλωση αντιμετωπίζεται ως μια απλή επιλογή από κατάλογο και όχι ως στοιχείο της λειτουργίας ασφαλείας και της οργάνωσης της πρόσβασης. Η ομάδα σχεδιασμού πρέπει να απαντήσει όχι μόνο στο ερώτημα αν το προστατευτικό πρέπει να επιτηρείται, αλλά κυρίως στα εξής: πόσο συχνά θα ανοίγει, αν η ακινητοποίηση συνδέεται με χρόνο αδράνειας ή υπολειμματική ενέργεια, αν ο χειριστής θα έχει στην πράξη κίνητρο να συντομεύει τον κύκλο και αν αυτό το κίνητρο μπορεί να εξαλειφθεί με αλλαγή της λύσης.

Αυτό φαίνεται ιδιαίτερα σε περιπτώσεις όπου ο χειριστής πρέπει τακτικά να απομακρύνει εμπλοκές ή να τροφοδοτεί υλικό. Αν το προστατευτικό παραμένει μανδαλωμένο μέχρι την πλήρη ακινητοποίηση, αλλά ο χρόνος απελευθέρωσης της μανδάλωσης δεν ανταποκρίνεται στην πραγματική δυναμική της διεργασίας ή η διαδικασία επανέναρξης της λειτουργίας είναι δυσανάλογα επιβαρυντική, τότε η παράκαμψη του μέτρου προστασίας γίνεται προβλέψιμη. Οι επιπτώσεις για το έργο είναι συγκεκριμένες: πρόσθετες μηχανικές μετατροπές, αλλαγές στο κύκλωμα ασφαλείας, διορθώσεις στην τεχνική τεκμηρίωση και, ορισμένες φορές, ακόμη και ανακατασκευή του συστήματος κίνησης ή του υδραυλικού συστήματος, όταν η πηγή του προβλήματος αποδεικνύεται ότι είναι ο ίδιος ο τρόπος ακινητοποίησης.

Μόνο σε αυτό το πλαίσιο έχει νόημα η αναφορά στα πρότυπα. Το ΕΛΟΤ EN ISO 14119 οργανώνει την επιλογή διατάξεων αλληλοασφάλισης με μανδάλωση και την προσέγγιση για τον περιορισμό της παραβίασης, αλλά δεν υποκαθιστά την ανάλυση κινδύνου. Πρέπει να ερμηνεύεται μαζί με το ΕΛΟΤ EN ISO 14120 για τα προστατευτικά και με τις απαιτήσεις για τις λειτουργίες ασφαλείας κατά ISO 13849, ενώ σε σχέση με τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου και σε συνδυασμό με το SIL. Αν η πρόσβαση πραγματοποιείται μέσω περίφραξης ασφαλείας, σημασία έχει επίσης το ISO 13857. Από πρακτική άποψη, το συμπέρασμα είναι απλό: ο κίνδυνος παραβίασης πρέπει να κρίνεται στο στάδιο του σχεδιασμού ή του εκσυγχρονισμού, γιατί μετά τη θέση σε λειτουργία διορθώνονται ήδη οι συνέπειες λανθασμένων παραδοχών και όχι οι αιτίες τους.

Πού αυξάνεται συχνότερα το κόστος ή ο κίνδυνος

Οι περισσότερες απώλειες δεν προκύπτουν από την ίδια τη χρήση διάταξης αλληλοασφάλισης με μανδάλωση, αλλά από τη λανθασμένη παραδοχή ότι το πρόβλημα της παράκαμψης μπορεί να εξαλειφθεί με μια «ισχυρότερη» κλειδαριά ή με πιο αυστηρή λογική ελέγχου. Στην πράξη, το κόστος και ο κίνδυνος αυξάνονται όταν το μέτρο προστασίας δυσκολεύει περισσότερο την κανονική εργασία απ’ όσο περιορίζει πραγματικά τη δυνατότητα παράκαμψης. Τότε η ομάδα σχεδιασμού βλέπει το σύμπτωμα και όχι την αιτία: συχνά ανοίγματα του προστατευτικού, ανάγκη οπτικής παρακολούθησης της διαδικασίας, συντόμευση του κύκλου, διορθώσεις ρυθμίσεων ή απομάκρυνση εμπλοκών. Αν τέτοιες καταστάσεις δεν αναγνωριστούν πριν από το κλείσιμο του έργου, εμφανίζεται η τυπική αλληλουχία συνεπειών: μετατροπές στα προστατευτικά, αλλαγή της λογικής ελέγχου, εκ νέου επικύρωση των λειτουργιών ασφαλείας και διαφωνία για το αν η πηγή του προβλήματος βρίσκεται στον σχεδιασμό, στην ενσωμάτωση ή στη χρήση.

Δεύτερος τομέας κινδύνου είναι ο διαχωρισμός των μηχανολογικών και των αποφάσεων αυτοματισμού. Όταν ο σχεδιαστής του προστατευτικού, ο μηχανικός αυτοματισμού και το άτομο που είναι υπεύθυνο για τη συμμόρφωση εργάζονται ανεξάρτητα, η μανδάλωση συχνά επιλέγεται πολύ αργά, αφού έχουν ήδη καθοριστεί η γεωμετρία της θύρας, η κατεύθυνση ανοίγματος, τα διάκενα, οι δυνάμεις κλεισίματος και ο τρόπος αποκατάστασης βλαβών. Τότε η διάταξη αλληλοασφάλισης καλείται να αντισταθμίσει αδυναμίες ολόκληρης της αρχιτεκτονικής του μηχανήματος. Το αποτέλεσμα είναι υπερφορτίσεις εξαρτημάτων, προβλήματα ομοαξονικότητας, ασταθής θέση του προστατευτικού και ανοχές συναρμολόγησης που, κατά τη λειτουργία, αρχίζουν να ευνοούν την παράκαμψη της προστασίας. Αν η σωστή λειτουργία της μανδάλωσης εξαρτάται από πολύ ακριβή ρύθμιση, από «ήπιο» κλείσιμο ή από το ότι ο χειριστής θα περιμένει κάθε φορά περισσότερο απ’ όσο αποδέχεται η διαδικασία, τότε ο κίνδυνος χειραγώγησης έχει ήδη ενσωματωθεί στον σχεδιασμό.

Στην πράξη αυτό φαίνεται καθαρά σε θέσεις εργασίας όπου η πρόσβαση στην επικίνδυνη ζώνη είναι συχνή αλλά σύντομη: κατά την αλλαγή εξοπλισμού, τη λήψη τεμαχίου, την απομάκρυνση απορρίμματος ή τη διόρθωση θέσης. Αν ο σχεδιασμός προβλέπει μανδάλωση μέχρι να εκλείψει ο κίνδυνος, αλλά δεν διαχωρίζει τη διακοπή της διαδικασίας από τη γρήγορη, ελεγχόμενη πρόσβαση του χειριστή ή του τεχνικού συντήρησης, ο χρήστης αρχίζει να αναζητά συντομότερη οδό. Ένα μη εξουσιοδοτημένο στοιχείο ενεργοποίησης, ένα προστατευτικό που μένει «πρόχειρα» μισόκλειστο, η υποστήριξη του μανδάλου ή η παράκαμψη της ακολουθίας επανεκκίνησης δεν αποτελούν τότε μεμονωμένο περιστατικό, αλλά ένδειξη λανθασμένης σχεδιαστικής απόφασης.

• Πόσο συχνά θα ανοίγει το προστατευτικό στον κανονικό κύκλο εργασίας.
• Πόσο διαρκεί το ασφαλές άνοιγμα από τη στιγμή της ακινητοποίησης.
• Αν οι προϋποθέσεις επανεκκίνησης είναι ανάλογες με το είδος της επέμβασης.
• Αν ο χρήστης έχει απλή, τεχνικά εφικτή δυνατότητα να παρακάμψει την προστασία.
• Αν η γεωμετρία του προστατευτικού και ο τρόπος τοποθέτησης ευνοούν τη σταθερή λειτουργία του μανδάλου κατά την εκμετάλλευση.

Τα πρότυπα οργανώνουν τον τρόπο αξιολόγησης αυτών των ζητημάτων, αλλά δεν λαμβάνουν αποφάσεις αντί του σχεδιαστή. Το ΕΛΟΤ EN ISO 14119 καθορίζει τις αρχές επιλογής διατάξεων αλληλοασφάλισης και περιορισμού της χειραγώγησης, όμως πρέπει να συνδέεται με το ΕΛΟΤ EN ISO 14120, ενώ οι λειτουργίες ασφαλείας πρέπει να εξετάζονται με τη λογική του ISO 13849 και, σε ορισμένες περιπτώσεις, και του SIL για τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου. Όσον αφορά την περίφραξη ασφαλείας, δεν μπορεί να παραλειφθεί το ISO 13857. Το τελικό κριτήριο, ωστόσο, παραμένει πρακτικό: αν η χειραγώγηση εξακολουθεί να είναι πρόβλημα που πρέπει να περιοριστεί ή αν αποτελεί ήδη απόδειξη εσφαλμένου καθορισμού των συνθηκών ασφαλούς πρόσβασης και της ακολουθίας ακινητοποίησης.

Πώς να προσεγγίσετε το θέμα στην πράξη

Το ερώτημα πώς μπορεί να αποτραπεί η παράκαμψη δεν πρέπει να ξεκινά από την επιλογή μιας συγκεκριμένης συσκευής. Πρώτα πρέπει να προσδιοριστεί σε ποια περίπτωση ο χειριστής ή το προσωπικό συντήρησης θα έχουν πραγματικό κίνητρο να παρακάμψουν τη λειτουργία ασφάλειας. Αν η πρόσβαση στην επικίνδυνη ζώνη απαιτείται συχνά, η ακινητοποίηση διαρκεί υπερβολικά ή, μετά το άνοιγμα του προστατευτικού, η επαναφορά σε κατάσταση ετοιμότητας είναι αδικαιολόγητα δύσκολη, τότε η παράκαμψη γίνεται προβλέψιμη συνέπεια του σχεδιασμού. Από τη σκοπιά της διαχείρισης, αυτό σημαίνει υψηλότερο κόστος θέσης σε λειτουργία, περισσότερες αλλαγές μετά την παραλαβή και δυσκολότερη τεκμηρίωση των επιλεγμένων λύσεων σε περίπτωση συμβάντος ή διαφοράς σχετικά με τη συμμόρφωση.

Γι’ αυτό η σειρά λήψης των αποφάσεων είναι καθοριστική. Πρώτα πρέπει να οργανωθούν τα σενάρια πρόσβασης: αλλαγή εξοπλισμού, απομάκρυνση εμπλοκών, καθαρισμός, έλεγχος ποιότητας, διαγνωστικός έλεγχος και συντήρηση. Μόνο έπειτα μπορεί να αξιολογηθεί αν η ασφάλιση με μανδάλωση πρέπει να προστατεύει από πρόσβαση σε κίνδυνο που εξακολουθεί να υφίσταται μετά την εντολή στάσης ή αν απλώς πρέπει να επιβάλλει τη σωστή ακολουθία λειτουργίας. Η σύγχυση αυτών των δύο στόχων σε μία μόνο λύση οδηγεί γρήγορα σε κρυφά κόστη: ασαφείς συνθήκες απελευθέρωσης της μανδάλωσης, περιττές παρακάμψεις για σκοπούς σέρβις, συγκρούσεις μεταξύ αυτοματισμού και τεχνολογίας της διεργασίας, καθώς και τεκμηρίωση που δύσκολα υποστηρίζεται ως συνεκτική.

Ένα πρακτικό παράδειγμα είναι απλό. Αν το προστατευτικό ανοίγει αρκετές φορές ανά βάρδια για την απομάκρυνση μικρών διαταραχών και η μανδάλωση απελευθερώνεται μόνο μετά από χρόνο που ο χειριστής θεωρεί αδικαιολόγητο, τότε το πρόβλημα δεν βρίσκεται στην πειθαρχία της εργασίας. Η απλή αντικατάσταση του διακόπτη με μοντέλο υψηλότερου επιπέδου κωδικοποίησης μπορεί να δυσκολέψει μια απλή τεχνική παράκαμψη, αλλά δεν θα εξαλείψει την αιτία της. Σε μια τέτοια περίπτωση πρέπει να επιστρέψουμε στις αρχικές παραδοχές και να ελέγξουμε αν είναι δυνατό να μειωθεί ο χρόνος ασφαλούς ακινητοποίησης, να διαχωριστούν οι ζώνες πρόσβασης, να αλλάξει η ακολουθία επαναφοράς, να εισαχθεί τρόπος επέμβασης με έλεγχο των συνθηκών ή να αντιμετωπιστεί διαφορετικά η απομάκρυνση εμπλοκών. Αυτές ακριβώς οι αποφάσεις μειώνουν την πίεση για παράκαμψη των προστατευτικών.

Μόνο μετά από αυτή την τακτοποίηση μπορούν να χρησιμοποιηθούν ουσιαστικά οι κανονιστικές αναφορές. Το ΕΛΟΤ EN ISO 14119 οργανώνει την επιλογή των διατάξεων αλληλοασφάλισης, τον τρόπο εγκατάστασής τους και τα μέτρα που περιορίζουν τη δυνατότητα παράκαμψης, αλλά δεν υποκαθιστά την αξιολόγηση του πραγματικού τρόπου χρήσης της μηχανής. Πρέπει να εξετάζεται σε συνδυασμό με το ΕΛΟΤ EN ISO 14120, ενώ η επιλογή και η επικύρωση των λειτουργιών ασφάλειας απαιτούν αναφορά στο ISO 13849· στην περίπτωση ηλεκτρονικών συστημάτων ελέγχου μπορεί επίσης να προκύψει το SIL. Όταν η πρόσβαση αφορά περίφραξη ασφαλείας, σημαντικό είναι και το ISO 13857. Από πρακτική άποψη, το βασικό συμπέρασμα είναι το εξής: πρώτα πρέπει να εξαλειφθεί το κίνητρο για παράκαμψη και μόνο μετά να δυσκολεύεται η ίδια η παράκαμψη.

Τι να προσέξετε κατά την υλοποίηση

Το συνηθέστερο σφάλμα κατά την υλοποίηση είναι η παραδοχή ότι μια διάταξη αλληλοασφάλισης με κλείδωμα λύνει από μόνη της το πρόβλημα της παράκαμψης. Στην πράξη, μεταφέρει το βάρος της απόφασης στον τρόπο χρήσης του προστατευτικού, στη λογική αποδέσμευσης του κλειδώματος, στη γεωμετρία της εγκατάστασης και στην οργάνωση των επεμβάσεων. Αν αυτά τα στοιχεία δεν έχουν μελετηθεί σωστά, ο χρήστης θα συνεχίσει να αναζητά συντομεύσεις και το έργο θα το πληρώσει στην πιο ακατάλληλη στιγμή: κατά την έναρξη λειτουργίας, την παραλαβή ή ακόμη και μετά την παράδοση της μηχανής σε κανονική χρήση. Τότε προκύπτουν όχι μόνο μηχανικές διορθώσεις και αλλαγές στο σύστημα ελέγχου, αλλά και δυσκολίες στην τεκμηρίωση της συμμόρφωσης, όταν αποδεικνύεται ότι η προβλέψιμη παράκαμψη δεν έχει περιοριστεί ουσιαστικά.

Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται όπου το κλείδωμα καλείται να αντισταθμίσει προβλήματα των οποίων η αιτία βρίσκεται έξω από την ίδια τη διάταξη αλληλοασφάλισης. Αν το προστατευτικό πρέπει να ανοίγει συχνά, επειδή η διεργασία απαιτεί ρυθμίσεις, απομάκρυνση εμπλοκών ή επιβεβαίωση της κατάστασης του τεμαχίου, η απλή αύξηση του επιπέδου προστασίας συνήθως δεν λύνει το πρόβλημα. Αντίθετα, συνήθως αυξάνει το κόστος και εντείνει τις πιέσεις κατά τη λειτουργία. Αν η πρόσβαση στην επικίνδυνη ζώνη απαιτείται τακτικά στον κανονικό κύκλο εργασίας, πρέπει πρώτα να εξεταστεί μήπως σχεδιάζεται μια διεργασία που από μόνη της ωθεί στην παράκαμψη του προστατευτικού. Σε μια τέτοια περίπτωση, το σωστό ερώτημα δεν είναι «ποιο κλείδωμα να χρησιμοποιηθεί», αλλά αν η συχνότητα πρόσβασης, ο χρόνος αναμονής και οι συνθήκες επανεκκίνησης είναι αποδεκτές από την οπτική της πραγματικής χρήσης.

Τυπικό πρόβλημα εμφανίζεται όταν η αποδέσμευση του κλειδώματος εξαρτάται από την παύση της κίνησης ή από την εκφόρτιση της ενέργειας, αλλά το σήμα ετοιμότητας για άνοιγμα είναι ασταθές ή καθυστερεί σε σχέση με τη συμπεριφορά της μηχανής. Τότε ο χειριστής βλέπει ένα προστατευτικό που «δεν ανοίγει», παρότι από τη δική του οπτική η επέμβαση είναι επείγουσα και τεχνικά απλή. Αν επιπλέον δεν έχει προβλεφθεί ασφαλής τρόπος αποκατάστασης διαταραχών, εμφανίζονται γρήγορα υποκατάστατες λύσεις: να αφήνεται το προστατευτικό μισόκλειστο, να εξαναγκάζεται η θέση του ενεργοποιητή ή να γίνεται επέμβαση στον μηχανισμό ενεργοποίησης. Αυτό είναι σαφές σημάδι ότι οι οριακές συνθήκες της υλοποίησης έχουν εκτιμηθεί λανθασμένα.

Στο στάδιο της έναρξης λειτουργίας αξίζει, επομένως, να παρακολουθείται όχι μόνο η τυπική ορθότητα της λειτουργίας ασφαλείας, αλλά και η πορεία της πραγματικής χρήσης: ο αριθμός των στάσεων που απαιτούν είσοδο στην επικίνδυνη ζώνη, ο χρόνος αναμονής για την αποδέσμευση του κλειδώματος, οι λόγοι των επεμβάσεων και ο αριθμός των αλλαγών στη λογική μετά την έναρξη λειτουργίας. Αν αυτά τα σημάδια εντείνονται, το έργο εξακολουθεί να περιέχει εγγενή κίνδυνο παράκαμψης, ακόμη και αν το ίδιο το στοιχείο ασφαλείας έχει επιλεγεί σωστά. Σε αυτό το πλαίσιο, το ΕΛΟΤ EN ISO 14119 παραμένει σημείο αναφοράς για την επιλογή και την εγκατάσταση της διάταξης αλληλοασφάλισης, αλλά πρέπει να εφαρμόζεται μαζί με το ΕΛΟΤ EN ISO 14120, με τις απαιτήσεις για τις λειτουργίες ασφαλείας σύμφωνα με το ISO 13849, και στις κατάλληλες περιπτώσεις επίσης με το SIL για ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου και με το ISO 13857 για περιφράξεις ασφαλείας. Η υλοποίηση μπορεί να θεωρηθεί ώριμη μόνο όταν το κλείδωμα δεν συγκαλύπτει αδυναμίες της διεργασίας, αλλά ολοκληρώνει ένα σωστά αναγνωρισμένο σενάριο κινδύνου.