Seguridad de los sistemas de producción integrados

La norma ISO 11161 es un documento fundamental para garantizar la seguridad en los sistemas de producción integrados. Su objetivo es asegurar que los sistemas de producción complejos, compuestos por múltiples máquinas que trabajan de forma coordinada, se diseñen y exploten de manera segura tanto para los operadores como para el entorno. A continuación, se presentan los aspectos más importantes de esta norma, esenciales para los diseñadores de máquinas y los integradores de automatización industrial.

Enfoque holístico de la seguridad

La norma ISO 11161 subraya que un sistema de producción integrado debe tratarse como un todo y no como un conjunto de elementos aislados. La evaluación de riesgos y la implantación de medidas de protección deben abarcar todo el sistema, teniendo en cuenta las interacciones entre las distintas máquinas. Este enfoque proporciona una protección integral y minimiza el riesgo derivado de interacciones no previstas entre los diferentes componentes del sistema. En los sistemas de producción integrados, el riesgo puede derivarse no solo del funcionamiento de cada máquina por separado, sino también de sus interacciones mutuas. Por ello, la evaluación de riesgos debe realizarse a nivel de todo el sistema y no únicamente de sus componentes individuales, lo que en la práctica suele requerir una auditoría de seguridad de máquinas y líneas de producción.

Seguridad de los sistemas de producción integrados: especificación de los límites del sistema

Definir los límites y las funcionalidades del sistema de producción es clave para realizar correctamente la evaluación de riesgos y garantizar la seguridad. Los límites del sistema incluyen las restricciones físicas y operativas, así como las interfaces entre máquinas. Esta especificación permite comprender con precisión qué elementos del sistema deben incluirse en el proceso de evaluación de riesgos. La documentación funcional debe contener descripciones detalladas de todas las máquinas y equipos que forman parte del sistema, de sus interfaces, así como de los procedimientos operativos y de mantenimiento. Este enfoque garantiza que todos los aspectos de seguridad se tengan en cuenta ya desde la fase de diseño y construcción de máquinas.

La evaluación de riesgos debe abarcar todas las máquinas y equipos que forman parte del sistema de producción integrado, teniendo en cuenta las interacciones entre ellos.

Identificación y señalización de las zonas de trabajo

La delimitación de zonas de trabajo en las que los operadores puedan realizar sus tareas con seguridad es un elemento clave de la norma. Estas zonas deben estar claramente señalizadas y equipadas con medidas de protección adecuadas, como resguardos de máquinas, sistemas de detección de presencia, enclavamientos, etc. La definición de las zonas de trabajo permite gestionar el riesgo de forma eficaz, haciendo posible que los operadores realicen sus tareas con seguridad sin exponerse a los peligros asociados al funcionamiento de las máquinas. En instalaciones existentes, esto puede implicar también la adaptación de las máquinas a los requisitos mínimos.

Diferentes modos de funcionamiento

La norma exige disponer de distintos modos de funcionamiento, como el modo automático, manual o de servicio, que permitan realizar con seguridad diferentes tareas dentro del sistema de producción. Cada modo de funcionamiento debe diseñarse adecuadamente y contar con medidas de protección que garanticen la seguridad de los operadores. Los modos de funcionamiento son especialmente importantes en sistemas de producción complejos, donde es necesario alternar entre diferentes modos de trabajo en función de las tareas que se estén realizando.

Seguridad de los sistemas de producción integrados: documentación completa

Proporcionar una documentación técnica detallada es imprescindible para que los usuarios del sistema puedan operar, mantener y reparar el sistema de producción integrado de forma segura y eficiente. La documentación debe incluir información sobre todos los aspectos del sistema, incluidos los procedimientos de seguridad, las instrucciones de uso, los planes de mantenimiento y las descripciones de las interfaces entre máquinas. Una documentación completa garantiza que todas las personas implicadas en la explotación del sistema sean conscientes de los peligros potenciales y sepan cómo realizar sus tareas de forma segura. Se trata de un elemento clave para la gestión del riesgo y para garantizar la conformidad con las normas de seguridad, así como para facilitar la posterior certificación CE de máquinas.

Seguridad de los sistemas de producción integrados: validación de las medidas de protección

Antes de la puesta en marcha del sistema, todas las medidas de protección deben verificarse y confirmarse como eficaces para reducir el riesgo a un nivel aceptable. Esta validación debe incluir ensayos funcionales, revisiones de la documentación y auditorías de conformidad con las normas armonizadas. La validación de las medidas de protección es clave, ya que garantiza que todas las protecciones funcionen conforme a lo previsto y protejan eficazmente a los operadores frente a los peligros. Esto es necesario para obtener el marcado CE y confirmar la conformidad con los requisitos legales.

Protecciones a nivel de sistema

Las medidas de protección deben implantarse no solo a nivel de cada máquina, sino también en el conjunto del sistema de producción, para garantizar una seguridad integral de las máquinas. Las protecciones deben abarcar las interfaces entre máquinas y garantizar la protección también en caso de fallo del sistema. Las medidas de seguridad a nivel de sistema incluyen elementos como sistemas de parada de emergencia, detección de presencia de operarios y sistemas de supervisión del estado de las máquinas. Todos estos elementos deben integrarse de forma que aseguren su funcionamiento eficaz en todo el sistema.

La documentación técnica debe incluir descripciones detalladas de los procedimientos operativos, de mantenimiento y de las interfaces entre máquinas, para garantizar la plena conformidad con los requisitos de la norma.

Seguridad de los sistemas de producción integrados: muting y blanking

Muting es la suspensión automática temporal del funcionamiento de los sistemas de seguridad, como sensores de presencia o barreras fotoeléctricas, para permitir el paso de materiales por la zona protegida sin activar alarmas ni detener la máquina. Resulta especialmente útil en líneas de producción automatizadas, donde interrumpir de forma periódica el funcionamiento de las máquinas sería ineficiente.

Características clave del muting:

• Temporalidad: el muting siempre está limitado en el tiempo y tiene como objetivo permitir el paso de materiales por la zona protegida en condiciones específicas y controladas.
• Automatización: el proceso de muting está controlado automáticamente por el sistema de mando, que supervisa condiciones como la velocidad de movimiento y la presencia de objetos para garantizar que el muting se aplique solo cuando sea seguro.
• Seguridad: el muting se implementa de manera que se minimice el riesgo para los operarios. Por ejemplo, puede aplicarse únicamente cuando el operario no está presente en la zona de peligro, y los sistemas de detección de presencia deben permanecer activos para evitar la entrada accidental del operario en la zona peligrosa.

Ejemplo de aplicación del muting: imaginemos una línea de producción en la que una cinta transporta materias primas a través de distintas etapas del proceso. Para garantizar la continuidad del trabajo, el sistema puede suspender temporalmente el funcionamiento de una barrera fotoeléctrica cuando la cinta transporta material a través de la zona protegida. Una vez que el material ha pasado, la barrera fotoeléctrica vuelve automáticamente al modo activo, protegiendo a los operarios frente a la entrada en la zona peligrosa.

Blanking es la desactivación de una parte del sistema de detección de presencia —por ejemplo, sensores o cortinas fotoeléctricas— en áreas determinadas, para permitir el funcionamiento normal de la máquina sin interrupciones. El blanking es especialmente útil en situaciones en las que algunos elementos de la máquina o del material transportado pueden atravesar la zona de detección, pero no suponen un riesgo para los operarios.

Características clave del blanking:

• Selectividad: el blanking consiste en desactivar únicamente determinados sensores o partes de ellos, lo que permite mantener las funciones de protección en otras áreas.
• Control: el proceso de blanking está estrictamente controlado y supervisado por el sistema de mando, que garantiza que las áreas desactivadas no supongan un peligro.
• Adaptabilidad: el blanking puede ajustarse a distintas situaciones de producción, lo que permite una gestión flexible de la seguridad.

• Características clave del blanking:
• Selectividad: blanking consiste en desactivar únicamente determinados sensores o partes de ellos, lo que permite mantener las funciones de protección en otras áreas.
• Control: el proceso de blanking está estrictamente controlado y supervisado por el sistema de mando, que garantiza que las áreas desactivadas no supongan un peligro.
• Adaptabilidad: el blanking puede ajustarse a distintas situaciones de producción, lo que permite una gestión flexible de la seguridad en condiciones de trabajo cambiantes. En el caso de la automatización industrial, esta adaptabilidad es clave, ya que permite ajustar dinámicamente los sistemas de protección a escenarios de producción cambiantes.

La norma ISO 11161 destaca los aspectos clave para garantizar la seguridad en los sistemas de producción integrados. Un enfoque holístico de la evaluación de riesgos, la definición de los límites del sistema, la delimitación de las zonas de trabajo, los distintos modos de funcionamiento, una documentación completa, la validación de las medidas de protección, las protecciones a nivel de sistema y mecanismos avanzados como el muting y el blanking son elementos fundamentales para una gestión eficaz de la seguridad.

Los diseñadores de máquinas y los integradores de automatización industrial deben tener en cuenta estas directrices para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente de sistemas de producción complejos, de acuerdo con los más altos estándares de seguridad y los requisitos legales. El cumplimiento de los requisitos de la norma ISO 11161 no solo aumenta la seguridad, sino que también optimiza los procesos de producción al minimizar el riesgo de paradas y averías, lo que se traduce en una mayor calidad de la producción y en la satisfacción de los clientes.

En el contexto de la Directiva de Máquinas 2006/42/CE y del Reglamento sobre máquinas 2023/1230, la implantación de la norma ISO 11161 constituye un elemento importante para garantizar la conformidad con la normativa y obtener la certificación CE de máquinas. Gracias a ello, los sistemas de producción pueden utilizarse de forma segura en el mercado europeo, cumpliendo todos los requisitos en materia de seguridad y salud.

La automatización industrial es un elemento clave de las líneas de producción modernas, ya que permite aumentar la eficiencia y la seguridad de las operaciones. Los conjuntos de máquinas, integrados mediante sistemas de control avanzados como SCADA y la programación PLC, permiten supervisar y controlar con precisión los procesos de producción. En sectores como la industria de la automoción, la industria electrónica y de semiconductores, la industria farmacéutica o la industria pesada, este enfoque resulta especialmente relevante.

La integración de la automatización de los procesos de producción y de tecnologías avanzadas, como los robots industriales y los sistemas SCADA y PLC, requiere una cuidadosa gestión del proyecto y auditorías de seguridad periódicas. La externalización de ingenieros y la colaboración con una oficina de diseño con experiencia pueden aumentar significativamente la eficiencia y la seguridad de los proyectos de automatización de la producción.

En última instancia, la aplicación de medidas de protección adecuadas, junto con la supervisión y el control sistemáticos del estado de los sistemas de producción, de acuerdo con las directrices de la norma ISO 11161, contribuye a crear líneas de producción seguras y fiables que cumplen los más altos estándares de calidad y seguridad.