Sicurezza dei sistemi di produzione integrati

La norma ISO 11161 è un documento fondamentale per garantire la sicurezza dei sistemi di produzione integrati. Il suo obiettivo è assicurare che i sistemi produttivi complessi, composti da più macchine che operano in modo coordinato, siano progettati e utilizzati in condizioni di sicurezza sia per gli operatori sia per l’ambiente circostante. Di seguito sono illustrati gli aspetti principali della norma, particolarmente rilevanti per i progettisti di macchine e gli integratori di automazione industriale.

Approccio olistico alla sicurezza

La norma ISO 11161 sottolinea che il sistema di produzione integrato deve essere considerato come un insieme unitario e non come una semplice raccolta di elementi separati. La valutazione del rischio e l’attuazione delle misure di protezione devono riguardare l’intero sistema, tenendo conto delle interazioni tra le singole macchine. Questo approccio garantisce una protezione completa e riduce al minimo i rischi legati a interazioni impreviste tra i diversi componenti del sistema. Nei sistemi di produzione integrati, il rischio può derivare non solo dal funzionamento delle singole macchine, ma anche dalle loro interazioni reciproche. Per questo motivo, la valutazione del rischio deve essere condotta a livello dell’intero sistema e non soltanto dei suoi singoli componenti, come avviene nell’analisi della sicurezza di macchine e linee di produzione.

Sicurezza dei sistemi di produzione integrati: definizione dei confini del sistema

La definizione dei confini e delle funzionalità del sistema produttivo è essenziale per una corretta valutazione del rischio e per garantire la sicurezza. I confini del sistema comprendono i limiti fisici e operativi, nonché le interfacce tra le macchine. Questa specifica consente di comprendere con precisione quali elementi del sistema debbano essere inclusi nel processo di valutazione del rischio. La documentazione funzionale dovrebbe contenere descrizioni dettagliate di tutte le macchine e attrezzature che fanno parte del sistema, delle loro interfacce, nonché delle procedure operative e di manutenzione. Un simile approccio assicura che tutti gli aspetti della sicurezza siano presi in considerazione già nella fase di progettazione del sistema, soprattutto nel caso di linee di produzione e sistemi tecnologici.

La valutazione del rischio deve comprendere tutte le macchine e le attrezzature che fanno parte del sistema di produzione integrato, tenendo conto delle interazioni tra di esse.

Identificazione e segnalazione delle aree operative

La definizione delle aree operative in cui gli operatori possono svolgere le proprie attività in sicurezza è un elemento chiave della norma. Tali aree devono essere chiaramente segnalate e dotate di adeguate misure di protezione, come ripari per macchine, sistemi di rilevamento della presenza, dispositivi di interblocco ecc. La definizione delle aree operative consente una gestione efficace del rischio, permettendo agli operatori di svolgere le proprie mansioni in sicurezza senza esporsi ai pericoli connessi al funzionamento delle macchine.

Diversi modi operativi

La norma richiede la predisposizione di diversi modi operativi, come il modo automatico, manuale o di servizio, che consentano di svolgere in sicurezza le varie attività nel sistema produttivo. Ogni modo operativo deve essere adeguatamente progettato e dotato di misure di protezione idonee a garantire la sicurezza degli operatori. I modi operativi sono particolarmente importanti nei sistemi produttivi complessi, nei quali è necessario passare da una modalità di funzionamento all’altra in base alle attività da eseguire.

Sicurezza dei sistemi di produzione integrati: documentazione completa

La fornitura di una documentazione tecnica dettagliata è indispensabile affinché gli utilizzatori del sistema possano usare, manutenere e riparare il sistema di produzione integrato in modo sicuro ed efficace. La documentazione dovrebbe contenere informazioni su tutti gli aspetti del sistema, comprese le procedure di sicurezza, le istruzioni per l’uso, i piani di manutenzione e le descrizioni delle interfacce tra le macchine. Una documentazione completa garantisce che tutte le persone coinvolte nell’esercizio del sistema siano consapevoli dei potenziali pericoli e sappiano come svolgere le proprie attività in sicurezza. Si tratta di un elemento fondamentale della gestione del rischio e della conformità ai requisiti di sicurezza.

Sicurezza dei sistemi di produzione integrati: validazione delle misure di protezione

Prima della messa in servizio del sistema, tutte le misure di protezione devono essere verificate e confermate come efficaci nel ridurre il rischio a un livello accettabile. Tale validazione dovrebbe comprendere prove funzionali, riesami della documentazione e audit di conformità alle norme armonizzate. La validazione delle misure di protezione è fondamentale, perché assicura che tutti i dispositivi di sicurezza funzionino come previsto e proteggano efficacemente gli operatori dai pericoli. È inoltre necessaria per ottenere il marchio CE e confermare la conformità ai requisiti di legge.

Misure di protezione a livello di sistema

Le misure di protezione devono essere implementate non solo a livello delle singole macchine, ma anche dell’intero sistema produttivo, per garantire una sicurezza completa delle macchine. Le protezioni devono coprire anche le interfacce tra le macchine e assicurare la tutela in caso di guasto del sistema. Le protezioni a livello di sistema comprendono elementi quali i sistemi di arresto di emergenza, il rilevamento della presenza degli operatori e i sistemi di monitoraggio dello stato delle macchine. Tutti questi elementi devono essere integrati in modo da garantirne l’efficacia nell’intero sistema.

La documentazione tecnica dovrebbe contenere descrizioni dettagliate delle procedure operative, di manutenzione e delle interfacce tra le macchine, per garantire la piena conformità ai requisiti della norma.

Sicurezza dei sistemi produttivi integrati: muting e blanking

Il muting è la sospensione automatica temporanea del funzionamento dei sistemi di sicurezza, come i sensori di presenza o le barriere fotoelettriche, per consentire il passaggio dei materiali attraverso la zona protetta senza generare allarmi né arrestare la macchina. È particolarmente utile nelle linee di produzione automatizzate, dove frequenti interruzioni del funzionamento delle macchine risulterebbero inefficienti.

Caratteristiche principali del muting:

• Temporaneità: il muting è sempre limitato nel tempo e ha lo scopo di consentire il passaggio dei materiali attraverso la zona protetta in condizioni specifiche e controllate.
• Automazione: il processo di muting è controllato automaticamente dal sistema di comando, che monitora condizioni quali la velocità di movimento e la presenza di oggetti, per garantire che il muting venga applicato solo quando ciò è sicuro.
• Sicurezza: il muting viene implementato in modo da ridurre al minimo il rischio per gli operatori. Ad esempio, può essere applicato solo quando l’operatore non è presente nella zona di pericolo e i sistemi di rilevamento della presenza devono essere attivi per impedire l’ingresso accidentale dell’operatore nella zona pericolosa.

Esempio di applicazione del muting: immaginiamo una linea produttiva in cui un nastro trasporta materie prime attraverso diverse fasi di produzione. Per garantire la continuità operativa, il sistema può sospendere temporaneamente il funzionamento di una barriera fotoelettrica quando il nastro trasporta il materiale attraverso la zona protetta. Dopo il passaggio del materiale, la barriera fotoelettrica torna automaticamente in modalità attiva, proteggendo gli operatori dall’accesso alla zona pericolosa.

Il blanking è la disattivazione di una parte del sistema di rilevamento della presenza (ad esempio sensori o barriere fotoelettriche) in aree specifiche, per consentire il normale funzionamento della macchina senza interruzioni. Il blanking è particolarmente utile nelle situazioni in cui alcuni elementi della macchina o del materiale trasportato possono attraversare la zona di rilevamento senza costituire un pericolo per gli operatori.

Caratteristiche principali del blanking:

• Selettività: il blanking consiste nella disattivazione solo di determinati sensori o di loro parti, consentendo di mantenere le funzioni di protezione nelle altre aree.
• Controllo: il processo di blanking è strettamente controllato e monitorato dal sistema di comando, che garantisce che le aree disattivate non costituiscano un pericolo.
• Adattabilità: il blanking può essere adattato a diverse situazioni produttive, consentendo una gestione flessibile della sicurezza.

• Caratteristiche principali del blanking:
• Selettività: il blanking consiste nella disattivazione solo di determinati sensori o di loro parti, consentendo di mantenere le funzioni di protezione nelle altre aree.
• Controllo: il processo di blanking è strettamente controllato e monitorato dal sistema di comando, che garantisce che le aree disattivate non costituiscano un pericolo.
• Adattabilità: il blanking può essere adattato a diverse situazioni produttive, consentendo una gestione flessibile della sicurezza in condizioni operative variabili. Nel caso dell’automazione industriale, questa adattabilità è fondamentale, poiché permette di adeguare dinamicamente i sistemi di protezione ai mutevoli scenari produttivi.

La norma ISO 11161 mette in evidenza gli aspetti chiave per garantire la sicurezza nei sistemi di produzione integrati. Un approccio olistico alla valutazione del rischio, la definizione dei limiti del sistema, l’individuazione delle aree operative, le diverse modalità di funzionamento, una documentazione completa, la validazione delle misure di protezione, le protezioni a livello di sistema e meccanismi avanzati come muting e blanking costituiscono elementi fondamentali per una gestione efficace della sicurezza.

I progettisti di macchine e gli integratori di automazione industriale devono tenere conto di queste linee guida per garantire un funzionamento sicuro ed efficiente dei sistemi di produzione complessi, nel rispetto dei più elevati standard di sicurezza e dei requisiti di legge. L’applicazione dei requisiti della norma ISO 11161 non solo aumenta la sicurezza, ma ottimizza anche i processi produttivi, riducendo al minimo il rischio di fermi e guasti, con effetti positivi sulla qualità della produzione e sulla soddisfazione dei clienti.

Nel contesto della Direttiva Macchine 2006/42/CE e del Regolamento Macchine 2023/1230, l’implementazione della norma ISO 11161 rappresenta un elemento importante per garantire la conformità ai requisiti normativi e ottenere la certificazione CE delle macchine. In questo modo, i sistemi di produzione possono essere utilizzati in sicurezza sul mercato europeo, soddisfacendo tutti i requisiti in materia di sicurezza e salute.

L’automazione industriale è un elemento chiave delle moderne linee produttive, perché consente di aumentare l’efficienza e la sicurezza delle operazioni. Gli insiemi di macchine, integrati mediante sistemi di controllo avanzati come SCADA e la programmazione PLC, permettono di monitorare e controllare con precisione i processi produttivi.

L’integrazione dell’automazione dei processi produttivi e di tecnologie avanzate, come i robot industriali e i sistemi SCADA e PLC, richiede un’attenta gestione del progetto e regolari audit di sicurezza. L’outsourcing di ingegneri e la collaborazione con un esperto ufficio tecnico di progettazione possono aumentare in modo significativo l’efficienza e la sicurezza dei progetti di automazione della produzione.

In definitiva, l’adozione di adeguate misure di protezione, insieme al monitoraggio e al controllo sistematici dello stato dei sistemi produttivi, in conformità alle linee guida della norma ISO 11161, contribuisce alla realizzazione di linee produttive sicure e affidabili, in grado di soddisfare i più elevati standard di qualità e sicurezza.