Misurazione del tempo di arresto delle macchine

La sicurezza delle macchine è un elemento fondamentale in ogni ambiente industriale. Non solo protegge i lavoratori da possibili infortuni, ma aumenta anche l’efficienza e l’affidabilità dei processi produttivi. Le macchine prive di adeguate protezioni possono costituire un serio pericolo per la salute e la vita degli operatori e di chiunque si trovi nelle vicinanze. Una corretta gestione del rischio e l’adozione di misure di protezione adeguate sono quindi indispensabili per garantire un ambiente di lavoro sicuro. In questo contesto, la misurazione del tempo di arresto delle macchine diventa una componente imprescindibile del processo di sicurezza.

Misurazione del Tempo di Arresto delle Macchine: Principi Fondamentali della Norma UNI EN ISO 13855

Struttura e campo di applicazione della norma

La norma UNI EN ISO 13855 affronta un’ampia gamma di aspetti legati alla sicurezza delle macchine, con particolare attenzione ai mezzi tecnici di protezione e al loro posizionamento in relazione alla velocità di avvicinamento delle parti del corpo umano. Il documento è suddiviso in diverse sezioni principali, tra cui:

• Campo di applicazione della norma
• Riferimenti normativi
• Termini, definizioni, simboli e abbreviazioni
• Metodologia per la determinazione delle distanze minime
• Criteri dettagliati per il posizionamento dei diversi tipi di mezzi tecnici di protezione

La norma definisce inoltre quali valori della velocità di avvicinamento debbano essere considerati nella progettazione dei sistemi di protezione e come calcolare le distanze minime tra la zona di rilevamento e la zona di pericolo.

Termini e definizioni di base

Per comprendere e applicare correttamente la norma UNI EN ISO 13855, è essenziale conoscere i termini e le definizioni chiave. Ecco i principali:

• Tempo totale di arresto del sistema (T): intervallo di tempo che intercorre dall’attivazione della funzione di rilevamento fino alla cessazione della funzione pericolosa della macchina.
• Distanza minima (S): distanza calcolata tra il mezzo tecnico di protezione e la zona di pericolo, necessaria per impedire che una persona o una parte del suo corpo raggiunga la zona di pericolo prima che la funzione pericolosa della macchina sia cessata.
• Apparecchiatura elettrosensibile di protezione (ESPE): insieme di dispositivi e/o componenti interagenti utilizzati per l’arresto protettivo automatico o per il rilevamento della presenza, comprendente almeno un dispositivo di rilevamento, dispositivi di comando/monitoraggio e dispositivi di commutazione del segnale di uscita.

Misurazione del Tempo di Arresto delle Macchine: Metodologia e Criteri di Posizionamento dei Mezzi di Protezione Tecnici

Metodologia per la determinazione delle distanze minime

L’analisi del rischio secondo la norma UNI EN ISO 12100 è parte integrante della misurazione del tempo di arresto delle macchine. In questo processo vengono analizzati i potenziali pericoli legati al funzionamento delle macchine e individuate le misure preventive volte a ridurre il rischio. In conformità alla norma UNI EN ISO 13855 e all’analisi del rischio secondo la UNI EN ISO 12100, gli ingegneri devono tenere conto della velocità di avvicinamento delle parti del corpo, del tempo di risposta del sistema e dell’efficacia dei mezzi tecnici di protezione adottati. Una valutazione accurata del rischio, che può essere approfondita anche in relazione a come valutare il rischio secondo la ISO 12100, consente di implementare protezioni adeguate, aumentando così la sicurezza delle macchine e la conformità ai requisiti applicabili.

La norma UNI EN ISO 13855 presenta la metodologia per il calcolo delle distanze minime necessarie a garantire la sicurezza delle macchine. Le formule tengono conto della velocità di avvicinamento delle parti del corpo umano alla zona di pericolo e del tempo di risposta del sistema di protezione. Di seguito riportiamo i criteri dettagliati per il calcolo di tali distanze.

Formula generale per il calcolo del tempo totale di arresto del sistema e delle distanze minime:

S=(K×T)+C

dove:

• S – distanza minima,
• K – coefficiente dipendente dalla velocità di avvicinamento,
• T – tempo totale di arresto del sistema,
• C – distanza aggiuntiva derivante dai dati antropometrici.

Esempio di calcolo per diverse velocità di avvicinamento

1. Velocità di avvicinamento di un adulto che cammina a passo normale (1,6 m/s)
   • Supponiamo che il tempo totale di arresto del sistema sia di 0,5 secondi.
   • La distanza aggiuntiva C è pari a 0,2 m.

S=(1,6 m/s×0,5 s)+0,2 m=0,8 m+0,2 m=1,0 m

2. Velocità di avvicinamento dell’arto superiore (2,0 m/s)
   • Il tempo totale di arresto del sistema è di 0,4 secondi.
   • La distanza aggiuntiva C è pari a 0,1 m.

S=(2,0 m/s×0,4 s)+0,1 m=0,8 m+0,1 m=0,9 m

Tipi di mezzi di protezione tecnici

La norma UNI EN ISO 13855 prende in considerazione diversi mezzi tecnici di protezione, impiegati per garantire la sicurezza delle macchine in differenti condizioni operative. Di seguito presentiamo i principali:

1. Barriere fotoelettriche e fotocellule di sicurezza (AOPD)
   • Le barriere fotoelettriche sono dispositivi che emettono fasci luminosi e rilevano l’interruzione di tali fasci causata dalla presenza di una persona o di una parte del corpo che entra nella zona di pericolo.
   • Le fotocellule di sicurezza funzionano secondo un principio analogo, creando una barriera invisibile la cui interruzione provoca l’arresto della macchina.
2. Scanner laser (AOPDDR)
   • Gli scanner laser vengono utilizzati per monitorare aree più estese e possono rilevare il movimento in configurazioni spaziali complesse.
   • Consentono un rilevamento preciso degli oggetti in movimento, caratteristica particolarmente utile negli ambienti produttivi dinamici.
3. Tappeti sensibili alla pressione
   • Questi tappeti reagiscono alla pressione esercitata dalle persone che vi salgono sopra, consentendo di rilevare la presenza nella zona di pericolo.
   • Vengono impiegati nei punti in cui è necessario garantire la sicurezza pur mantenendo il libero accesso alla macchina.
4. Dispositivi di comando a due mani
   • Richiedono l’uso simultaneo di entrambe le mani per avviare la macchina, evitando così avviamenti accidentali.
   • Sono utilizzati nelle situazioni in cui è necessario garantire che l’operatore si trovi a una distanza di sicurezza dalla zona di pericolo durante l’avviamento della macchina.

Misurazione del tempo di arresto delle macchine: applicazioni pratiche ed esempi

Esempi di applicazione pratica della norma

Di seguito presentiamo alcuni esempi che illustrano l’applicazione pratica della norma UNI EN ISO 13855 in diversi contesti industriali. Ogni esempio mostra come le misure tecniche di protezione possano essere implementate in modo efficace per garantire la sicurezza delle macchine.

Esempio 1: utilizzo delle barriere fotoelettriche in una linea di produzione

In uno stabilimento produttivo, dove operano rapide macchine di assemblaggio, sono state installate barriere fotoelettriche lungo la linea di produzione. Queste barriere sono posizionate in modo da rilevare qualsiasi interruzione del fascio luminoso causata da una persona o da una parte del corpo che entra nella zona di pericolo. La distanza minima tra la barriera fotoelettrica e la zona di pericolo è stata calcolata in conformità alla norma UNI EN ISO 13855, tenendo conto della velocità di avvicinamento della persona e del tempo di risposta del sistema di protezione. Nel momento in cui viene rilevata la presenza di una persona nella zona di rilevamento, la macchina si arresta immediatamente, prevenendo potenziali infortuni. In contesti di questo tipo, un audit di sicurezza di macchine e linee di produzione può supportare la verifica dell’efficacia delle soluzioni adottate.

Esempio 2: impiego degli scanner laser in magazzino

In un magazzino ad alta scaffalatura sono stati impiegati scanner laser per monitorare il traffico nelle corsie tra gli scaffali. Questi scanner sono installati a un’altezza tale da consentire il rilevamento sia dei carrelli elevatori sia dei lavoratori. La norma UNI EN ISO 13855 è stata utilizzata per determinare le distanze minime appropriate, garantendo che ogni movimento nella zona di rilevamento venga registrato immediatamente.

Quando lo scanner rileva l’avvicinamento di una persona o di un veicolo alla zona di pericolo, il sistema arresta automaticamente il movimento del carrello elevatore, riducendo al minimo il rischio di collisioni e incidenti. Grazie a questa soluzione, il magazzino può operare in modo efficiente, assicurando al tempo stesso un elevato livello di sicurezza per tutti i lavoratori.

Esempio 3: tappeti sensibili alla pressione nell’area di manutenzione delle macchine

Nell’area di manutenzione delle macchine sono stati installati tappeti sensibili alla pressione per proteggere i tecnici impegnati negli interventi di riparazione. Questi tappeti reagiscono alla pressione esercitata dalle persone che vi salgono sopra, consentendo di rilevare la presenza nella zona di pericolo. In conformità alla norma UNI EN ISO 13855, i tappeti sono collocati a una distanza adeguata dalla zona di pericolo, in modo da garantire che la macchina venga arrestata automaticamente se il tecnico sale sul tappeto mentre la macchina è in funzione.

Questa soluzione aumenta in modo significativo la sicurezza durante le attività di manutenzione, eliminando il rischio di avviamento accidentale della macchina nel momento in cui il tecnico si trova nella zona di pericolo. Di conseguenza, la manutenzione delle macchine risulta più sicura ed efficiente.

Misurazione del tempo di arresto delle macchine: sfide e soluzioni nell’implementazione della norma

Problemi tipici riscontrati durante l’implementazione della norma

Durante l’implementazione della norma UNI EN ISO 13855, le aziende possono incontrare diverse criticità. Di seguito sono riportati alcuni problemi ricorrenti e le relative soluzioni:

1. Calcolo impreciso delle distanze minime
   • Soluzione: verificare che tutti i calcoli siano eseguiti correttamente in conformità alle indicazioni della norma. Una formazione periodica per ingegneri e operatori può contribuire a prevenire errori.
2. Scarsa consapevolezza e formazione insufficiente del personale
   • Soluzione: organizzare corsi di formazione periodici sui principi di sicurezza e sull’applicazione della norma UNI EN ISO 13855. Assicurarsi che tutti i lavoratori siano consapevoli dei pericoli e sappiano utilizzare i dispositivi di protezione tecnici.
3. Problemi tecnici dei dispositivi di protezione
   • Soluzione: garantire controlli periodici e manutenzione dei dispositivi di protezione tecnici. Collaborare con i fornitori delle apparecchiature per assicurarsi che i dispositivi siano sempre perfettamente efficienti.
4. Difficoltà nell’adattare la norma a specifiche condizioni operative
   • Soluzione: adeguare l’applicazione della norma alle specifiche condizioni di lavoro, tenendo conto di tutti gli aspetti peculiari del contesto operativo. Il confronto con esperti di sicurezza può aiutare a risolvere problematiche specifiche.

La norma UNI EN ISO 13855 fornisce indicazioni dettagliate sul posizionamento dei dispositivi di protezione tecnici per garantire la sicurezza delle macchine. Il rispetto di tali indicazioni riduce al minimo il rischio di infortuni e aumenta la sicurezza nei luoghi di lavoro. Gli esempi di applicazione pratica della norma mostrano come diversi dispositivi di protezione tecnici possano essere impiegati con efficacia in vari ambienti industriali. Una parte essenziale di questo processo consiste anche nell’identificazione dei pericoli secondo la norma ISO 12100, strettamente collegata alla scelta delle protezioni più adeguate.

Automazione industriale e prova del tempo di arresto delle macchine

Automazione industriale svolge un ruolo fondamentale nei moderni impianti produttivi, dove affidabilità e sicurezza delle macchine sono priorità assolute. In questo contesto, la prova del tempo di arresto delle macchine rappresenta un elemento essenziale, perché consente di verificare che tutte le apparecchiature operino nel rispetto delle norme di sicurezza, riducendo il rischio di incidenti.

Nella progettazione di macchine e nella loro integrazione con i sistemi di automazione, è estremamente importante considerare la velocità di avvicinamento delle parti del corpo umano alla zona di pericolo. L’ufficio tecnico di progettazione responsabile dell’automazione dei processi produttivi deve applicare le indicazioni contenute nella norma UNI EN ISO 13855 per posizionare correttamente i dispositivi di protezione tecnici. In molti casi, queste attività si inseriscono in un più ampio processo di gestione dei progetti, necessario per coordinare progettazione, implementazione e verifica delle soluzioni di sicurezza.

Questa norma è indispensabile anche durante gli audit di sicurezza di macchine e linee di produzione, che valutano la conformità delle macchine ai requisiti minimi e ad altre disposizioni, come la Direttiva Macchine 2006/42/CE e il Regolamento macchine 2023/1230. Gli auditor utilizzano spesso i risultati della prova del tempo di arresto delle macchine per verificare che tutte le apparecchiature soddisfino i corretti criteri di certificazione CE delle macchine e possano operare in sicurezza nell’ambiente produttivo.

Nel processo di valutazione della conformità delle macchine, la marcatura CE viene attribuita solo alle apparecchiature che hanno superato rigorosi test di sicurezza. L’integratore di automazione industriale deve garantire che tutti gli elementi del sistema, comprese le protezioni delle macchine e i sistemi di programmazione PLC, funzionino in conformità alle norme armonizzate. L’automazione della produzione, in assenza di adeguate misure di protezione, potrebbe generare situazioni pericolose; per questo la prova del tempo di arresto delle macchine è una fase imprescindibile del processo di progettazione e implementazione.

Nel contesto di un’automazione industriale in continua evoluzione, la prova del tempo di arresto delle macchine è fondamentale anche durante l’adeguamento delle macchine ai requisiti minimi. L’outsourcing di ingegneri e di specialisti nel campo dell’automazione dei processi produttivi può rappresentare una soluzione vantaggiosa per le aziende che necessitano di supporto nell’implementazione di sistemi di sicurezza avanzati.

Conclusioni e raccomandazioni

• Raccomandazioni per progettisti e ingegneri: in fase di progettazione dei sistemi di sicurezza delle macchine, è necessario attenersi scrupolosamente alle indicazioni della norma UNI EN ISO 13855. Verifiche periodiche e aggiornamenti dei sistemi di protezione sono fondamentali per mantenere un elevato livello di sicurezza.
• Importanza del miglioramento continuo delle misure di protezione: le tecnologie e i metodi di lavoro sono in costante evoluzione; per questo è importante che i sistemi di protezione vengano aggiornati regolarmente e adeguati ai nuovi requisiti e ai nuovi pericoli.
• Raccomandazioni per ulteriori ricerche: è necessario proseguire la ricerca sulle nuove tecnologie di protezione e sulla loro efficacia nelle diverse condizioni operative. Tali studi dovrebbero tenere conto anche delle esigenze specifiche dei vari settori industriali.