Mašinų inercinės eigos tyrimas

Mašinų sauga yra esminė kiekvienos pramoninės aplinkos dalis. Ji ne tik apsaugo darbuotojus nuo galimų sužalojimų, bet ir didina gamybos procesų efektyvumą bei patikimumą. Tinkamai neapsaugotos mašinos gali kelti rimtą grėsmę operatorių ir kitų netoliese esančių asmenų sveikatai bei gyvybei. Todėl tinkamas rizikos valdymas ir atitinkamų apsaugos priemonių taikymas yra būtini siekiant užtikrinti saugią darbo vietą. Šiame kontekste mašinų sustojimo laiko tyrimas tampa neatsiejama saugos užtikrinimo proceso dalimi.

Mašinų sustojimo laiko tyrimas: pagrindinės LST EN ISO 13855 standarto nuostatos

Standarto struktūra ir taikymo sritis

LST EN ISO 13855 standartas apima daug klausimų, susijusių su mašinų sauga, daugiausia dėmesio skiriant techninėms apsaugos priemonėms ir jų išdėstymui, atsižvelgiant į žmogaus kūno dalių artėjimo greitį. Dokumentas suskirstytas į kelias pagrindines dalis, įskaitant:

• Standarto taikymo sritis
• Normatyvinės nuorodos
• Terminai, apibrėžtys, simboliai ir santrumpos
• Mažiausių atstumų nustatymo metodika
• Išsamūs skirtingų tipų techninių apsaugos priemonių išdėstymo principai

Šiame standarte taip pat nurodoma, kokias artėjimo greičio vertes reikia įvertinti projektuojant apsaugos sistemas ir kaip apskaičiuoti mažiausius atstumus nuo aptikimo zonos iki pavojingos zonos.

Pagrindiniai terminai ir apibrėžtys

Norint suprasti ir tinkamai taikyti LST EN ISO 13855 standartą, svarbu susipažinti su pagrindiniais terminais ir apibrėžtimis. Štai keli iš jų:

• Bendras sistemos sustojimo laikas (T): Laiko intervalas nuo aptikimo funkcijos suaktyvinimo iki pavojingos mašinos funkcijos sustabdymo.
• Mažiausias atstumas (S): Apskaičiuotas atstumas tarp techninės apsaugos priemonės ir pavojingos zonos, būtinas tam, kad asmuo ar jo kūno dalis nepatektų į pavojingą zoną iki pavojingos mašinos funkcijos sustabdymo.
• Elektrojautrioji apsauginė įranga (ESPE): Tarpusavyje veikiančių įrenginių ir (arba) elementų visuma, naudojama automatiniam apsauginiam išjungimui arba buvimo aptikimui; ją sudaro bent aptikimo įtaisas, valdymo ir (arba) stebėsenos įtaisai bei išėjimo signalo perjungimo įtaisai.

Mašinų sustojimo laiko tyrimas: techninių apsaugos priemonių išdėstymo metodika ir principai

Mažiausių atstumų nustatymo metodika

Rizikos vertinimas yra neatsiejama mašinų sustojimo laiko tyrimo dalis. Šio proceso metu analizuojami galimi su mašinų veikimu susiję pavojai ir nustatomos prevencinės priemonės, skirtos rizikai sumažinti. Pagal LST EN ISO 13855 standartą ir rizikos analizę pagal LST EN ISO 12100 inžinieriai turi atsižvelgti į kūno dalių artėjimo greitį, sistemos reakcijos laiką ir taikomų techninių apsaugos priemonių veiksmingumą. Tikslus rizikos vertinimas leidžia įdiegti tinkamas apsaugos priemones, taip didinant mašinų saugą ir atitiktį reikalavimams.

LST EN ISO 13855 standarte pateikiama mažiausių atstumų apskaičiavimo metodika, būtina mašinų saugai užtikrinti. Šiose formulėse įvertinamas žmogaus kūno dalių artėjimo prie pavojingos zonos greitis ir apsaugos sistemos reakcijos laikas. Toliau pateikiame išsamius šių atstumų apskaičiavimo principus.

Bendroji formulė bendram sistemos sustojimo laikui ir mažiausiems atstumams apskaičiuoti:

S=(K×T)+C

kur:

• S – mažiausias atstumas,
• K – koeficientas, priklausantis nuo artėjimo greičio,
• T – bendras sistemos sustojimo laikas,
• C – papildomas atstumas, nustatomas pagal antropometrinius duomenis.

Skaičiavimo pavyzdys esant skirtingiems artėjimo greičiams

1. Suaugusio žmogaus artėjimo greitis einant įprastu žingsniu (1,6 m/s)
   • Tarkime, kad bendras sistemos sustojimo laikas yra 0,5 sekundės.
   • Papildomas atstumas C yra 0,2 m.

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

2. Viršutinės galūnės artėjimo greitis (2,0 m/s)
   • Bendras sistemos sustojimo laikas yra 0,4 sekundės.
   • Papildomas atstumas C yra 0,1 m.

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

Techninių apsaugos priemonių rūšys

LST EN ISO 13855 standarte atsižvelgiama į įvairias technines apsaugos priemones, taikomas siekiant užtikrinti mašinų saugą skirtingomis darbo sąlygomis. Toliau pateikiame svarbiausias iš jų:

1. Šviesos užuolaidos ir šviesos barjerai (AOPD)
   • Šviesos užuolaidos – tai įrenginiai, skleidžiantys šviesos spindulius ir aptinkantys šių spindulių pertraukimą, kai žmogus ar kūno dalis patenka į pavojingą zoną.
   • Šviesos barjerai veikia panašiu principu – sudaro nematomą barjerą, kurio pertraukimas sukelia mašinos išjungimą.
2. Lazeriniai skeneriai (AOPDDR)
   • Lazeriniai skeneriai naudojami didesnėms zonoms stebėti ir gali aptikti judėjimą sudėtingose erdvinėse konfigūracijose.
   • Jie leidžia tiksliai aptikti judančius objektus, todėl yra ypač naudingi dinamiškoje gamybos aplinkoje.
3. Slėgiui jautrūs kilimėliai
   • Šie kilimėliai reaguoja į ant jų užlipusių asmenų daromą spaudimą, todėl galima nustatyti buvimą pavojingoje zonoje.
   • Jie naudojami ten, kur būtina užtikrinti saugą ir kartu sudaryti galimybę laisvai prieiti prie mašinos.
4. Dviejų rankų valdymo įtaisai
   • Jiems paleisti reikia naudoti abi rankas, todėl išvengiama atsitiktinio paleidimo.
   • Jie naudojami tais atvejais, kai būtina užtikrinti, kad paleidžiant mašiną operatorius būtų saugiu atstumu nuo pavojingos zonos.

Mašinų stabdymo laiko tyrimas: praktinis taikymas ir pavyzdžiai

Praktinio standarto taikymo pavyzdžiai

Pateikiame kelis pavyzdžius, iliustruojančius praktinį LST EN ISO 13855 standarto taikymą įvairiose pramonės aplinkose. Kiekvienas pavyzdys parodo, kaip techninės apsaugos priemonės gali būti veiksmingai įdiegtos siekiant užtikrinti mašinų saugą.

1 pavyzdys: šviesos užuolaidų taikymas gamybos linijoje

Gamybos įmonėje, kurioje veikia greitos surinkimo mašinos, palei gamybos liniją buvo įrengtos šviesos užuolaidos. Šios užuolaidos išdėstytos taip, kad aptiktų bet kokį šviesos spindulio pertraukimą, kurį sukelia į pavojingą zoną patenkantis žmogus ar kūno dalis. Mažiausias atstumas tarp šviesos užuolaidos ir pavojingos zonos buvo apskaičiuotas pagal LST EN ISO 13855 standartą, atsižvelgiant į žmogaus artėjimo greitį ir apsaugos sistemos reakcijos laiką. Aptikus žmogų aptikimo zonoje, mašina nedelsiant sustoja, taip išvengiant galimų sužalojimų.

2 pavyzdys: lazerinių skenerių naudojimas sandėlyje

Aukštuminiame sandėlyje lazeriniai skeneriai buvo panaudoti judėjimui tarp stelažų esančiuose praėjimuose stebėti. Šie skeneriai sumontuoti tokiame aukštyje, kad galėtų aptikti tiek šakinių krautuvų, tiek darbuotojų judėjimą. LST EN ISO 13855 standartas buvo taikytas nustatant tinkamus minimalius atstumus ir užtikrinant, kad bet koks judėjimas aptikimo zonoje būtų užregistruotas nedelsiant.

Kai skeneris aptinka žmogaus ar transporto priemonės artėjimą prie pavojingos zonos, sistema automatiškai sustabdo šakinio krautuvo judėjimą, taip sumažindama susidūrimų ir nelaimingų atsitikimų riziką. Dėl šio sprendimo sandėlis gali veikti efektyviai ir kartu užtikrinti aukštą saugos lygį visiems darbuotojams.

3 pavyzdys: slėgiui jautrūs kilimėliai mašinų techninės priežiūros zonoje

Mašinų techninės priežiūros zonoje buvo įrengti slėgiui jautrūs kilimėliai, skirti apsaugoti remonto darbus atliekančius technikus. Šie kilimėliai reaguoja į ant jų užlipusių asmenų daromą spaudimą, todėl galima nustatyti buvimą pavojingoje zonoje. Pagal LST EN ISO 13855 standartą kilimėliai įrengti tinkamu atstumu nuo pavojingos zonos, kad technikui užlipus ant kilimėlio mašinos veikimo metu, mašina būtų automatiškai išjungta.

Šis sprendimas gerokai padidina saugą atliekant techninės priežiūros darbus, nes pašalina atsitiktinio mašinos paleidimo riziką tuo metu, kai technikas yra pavojingoje zonoje. Dėl to mašinų techninė priežiūra tampa saugesnė ir efektyvesnė.

Mašinų stabdymo laiko tyrimas: iššūkiai ir sprendimai diegiant standartą

Dažniausios problemos, su kuriomis susiduriama diegiant standartą

Diegdamos LST EN ISO 13855 standartą, įmonės gali susidurti su įvairiais iššūkiais. Toliau pateikiamos kelios dažniausios problemos ir siūlomi jų sprendimo būdai:

1. Netikslūs minimalių atstumų skaičiavimai
   • Sprendimas: Įsitikinkite, kad visi skaičiavimai tiksliai atliekami pagal standarto gaires. Reguliarūs inžinierių ir operatorių mokymai gali padėti išvengti klaidų.
2. Nepakankamas darbuotojų informuotumas ir mokymas
   • Sprendimas: Organizuokite reguliarius mokymus apie saugos principus ir LST EN ISO 13855 standarto taikymą. Užtikrinkite, kad visi darbuotojai žinotų apie pavojus ir mokėtų naudotis techninėmis apsaugos priemonėmis.
3. Techninių apsaugos įrenginių gedimai ir techninės problemos
   • Sprendimas: Užtikrinkite reguliarias techninių apsaugos priemonių patikras ir priežiūrą. Bendradarbiaukite su įrangos tiekėjais, kad būtumėte tikri, jog įrenginiai visada yra visiškai tvarkingi.
4. Sunkumai pritaikant standartą prie specifinių darbo sąlygų
   • Sprendimas: Standarto diegimą pritaikykite prie konkrečių darbo sąlygų, atsižvelgdami į visus unikalius atitinkamos aplinkos aspektus. Konsultacijos su saugos ekspertais gali padėti išspręsti specifines problemas.

LST EN ISO 13855 standartas pateikia išsamias gaires dėl techninių apsaugos priemonių išdėstymo, siekiant užtikrinti mašinų saugą. Šių gairių laikymasis sumažina sužalojimų riziką ir didina saugą darbo vietose. Praktinio standarto taikymo pavyzdžiai rodo, kaip įvairios techninės apsaugos priemonės gali būti veiksmingai naudojamos skirtingose pramonės aplinkose.

Pramonės automatika ir mašinų išbėgimo laiko tyrimas

Pramonės automatika atlieka esminį vaidmenį šiuolaikinėse gamybos įmonėse, kuriose mašinų patikimumas ir sauga yra prioritetas. Šiame procese mašinų išbėgimo laiko tyrimas yra svarbus elementas, užtikrinantis, kad visi įrenginiai veiktų pagal saugos reikalavimus ir kad būtų sumažinta nelaimingų atsitikimų rizika.

Projektuojant mašinas ir integruojant jas su automatikos sistemomis, ypač svarbu įvertinti žmogaus kūno dalių artėjimo prie pavojingos zonos greitį. Už tai atsakingas konstravimo biuras, vykdantis gamybos procesų automatizavimą, turi taikyti LST EN ISO 13855 standarte pateiktas gaires, kad techninės apsaugos priemonės būtų tinkamai išdėstytos.

Šis standartas taip pat yra būtinas atliekant saugos auditus, kurių metu vertinama mašinų atitiktis minimaliems reikalavimams ir kitiems teisės aktams, tokiems kaip Mašinų direktyva 2006/42/EC ir Mašinų reglamentas 2023/1230. Auditoriai dažnai remiasi mašinų išbėgimo laiko tyrimo rezultatais, kad įsitikintų, jog visi įrenginiai atitinka tinkamus mašinų CE sertifikavimo kriterijus ir gali saugiai veikti gamybinėje aplinkoje.

Mašinų atitikties vertinimo procese CE ženklinimas suteikiamas tik tiems įrenginiams, kurie praėjo griežtus saugos bandymus. Pramonės automatikos integratorius turi užtikrinti, kad visi sistemos elementai, įskaitant mašinų apsaugas ir PLC programavimo sistemas, veiktų pagal darniuosius standartus. Gamybos automatizavimas be tinkamų apsaugos priemonių galėtų sukelti pavojingas situacijas, todėl mašinų išbėgimo laiko tyrimas yra neatsiejamas projektavimo ir diegimo proceso etapas.

Dinamiškai besivystančios pramonės automatikos kontekste mašinų išbėgimo laiko tyrimas taip pat yra labai svarbus pritaikant mašinas prie minimalių reikalavimų. Inžinierių paslaugų perdavimas išorės tiekėjui ir gamybos procesų automatizavimo specialistų įtraukimas gali būti naudingas sprendimas įmonėms, kurioms reikia pagalbos diegiant pažangias saugos sistemas.

Išvados ir rekomendacijos

• Rekomendacijos projektuotojams ir inžinieriams: Projektuojant mašinų saugos sistemas, būtina tiksliai laikytis LST EN ISO 13855 standarto gairių. Reguliari apsaugos sistemų peržiūra ir atnaujinimas yra labai svarbūs siekiant išlaikyti aukštą saugos lygį.
• Nuolatinio apsaugos priemonių tobulinimo svarba: Technologijos ir darbo metodai nuolat tobulėja, todėl svarbu, kad apsaugos sistemos būtų reguliariai atnaujinamos ir pritaikomos prie naujų reikalavimų bei grėsmių. Tam gali padėti ir pavojų nustatymas pagal ISO 12100 standartą.
• Rekomendacijos tolesniems tyrimams: Būtina tęsti naujų apsaugos technologijų ir jų veiksmingumo įvairiomis darbo sąlygomis tyrimus. Atliekant šiuos tyrimus taip pat reikėtų atsižvelgti į specifinius skirtingų pramonės sektorių poreikius ir rizikos vertinimo metodus pagal ISO 12100.