Veiligheid van geïntegreerde productiesystemen

De norm ISO 11161 is een fundamenteel document voor het waarborgen van veiligheid in geïntegreerde productiesystemen. Het doel ervan is ervoor te zorgen dat complexe productiesystemen, opgebouwd uit meerdere samenwerkende machines, zo worden ontworpen en gebruikt dat ze veilig zijn voor zowel operators als de omgeving. Hieronder vindt u de belangrijkste aspecten van deze norm die van cruciaal belang zijn voor machineontwerpers en integratoren van industriële automatisering.

Holistische benadering van veiligheid

De norm ISO 11161 benadrukt dat een geïntegreerd productiesysteem als één geheel moet worden beschouwd, en niet als een verzameling losse onderdelen. De risicobeoordeling en de invoering van beschermingsmaatregelen moeten het volledige systeem omvatten, inclusief de interacties tussen de afzonderlijke machines. Deze benadering zorgt voor een samenhangende bescherming en beperkt het risico dat voortvloeit uit onvoorziene interacties tussen verschillende systeemcomponenten. Bij geïntegreerde productiesystemen kan het risico niet alleen voortkomen uit de werking van afzonderlijke machines, maar ook uit hun onderlinge wisselwerking. Daarom moet de risicobeoordeling op het niveau van het volledige systeem worden uitgevoerd en niet uitsluitend voor de afzonderlijke componenten.

Veiligheid van geïntegreerde productiesystemen: afbakening van systeemgrenzen

Het vastleggen van de grenzen en functionaliteit van het productiesysteem is essentieel voor een juiste risicobeoordeling en het waarborgen van de veiligheid. De systeemgrenzen omvatten fysieke en operationele beperkingen, evenals de interfaces tussen machines. Deze specificatie maakt het mogelijk nauwkeurig te bepalen welke systeemelementen in het risicobeoordelingsproces moeten worden meegenomen. De functionele documentatie moet gedetailleerde beschrijvingen bevatten van alle machines en apparaten die deel uitmaken van het systeem, hun interfaces en de bedienings- en onderhoudsprocedures. Deze aanpak zorgt ervoor dat al in de fase van het systeemontwerp met alle veiligheidsaspecten rekening wordt gehouden.

De risicobeoordeling moet alle machines en apparaten omvatten die deel uitmaken van het geïntegreerde productiesysteem, met inbegrip van de interacties ertussen.

Identificatie en markering van taakzones

Het afbakenen van taakzones waarin operators hun werkzaamheden veilig kunnen uitvoeren, is een belangrijk onderdeel van de norm. Deze zones moeten duidelijk worden gemarkeerd en voorzien zijn van passende beschermingsmaatregelen, zoals machineafschermingen, aanwezigheidsdetectiesystemen, vergrendelingen enzovoort. Door taakzones vast te leggen, kan het risico doeltreffend worden beheerst en kunnen operators hun taken veilig uitvoeren zonder blootstelling aan gevaren die samenhangen met de werking van machines.

Verschillende bedrijfsmodi

De norm vereist dat verschillende bedrijfsmodi beschikbaar zijn, zoals automatische, handmatige en servicemodus, zodat uiteenlopende taken binnen het productiesysteem veilig kunnen worden uitgevoerd. Elke bedrijfsmodus moet passend zijn ontworpen en van beschermingsmaatregelen zijn voorzien om de veiligheid van operators te waarborgen. Bedrijfsmodi zijn vooral van belang in complexe productiesystemen, waar afhankelijk van de uit te voeren taken tussen verschillende werkmodi moet worden geschakeld.

Veiligheid van geïntegreerde productiesystemen: volledige documentatie

Het verstrekken van gedetailleerde technische documentatie is noodzakelijk zodat gebruikers van het systeem het geïntegreerde productiesysteem veilig en efficiënt kunnen bedienen, onderhouden en repareren. De documentatie moet informatie bevatten over alle aspecten van het systeem, waaronder veiligheidsprocedures, bedieningsinstructies, onderhoudsplannen en beschrijvingen van de interfaces tussen machines. Volledige documentatie zorgt ervoor dat alle personen die betrokken zijn bij het gebruik van het systeem zich bewust zijn van mogelijke gevaren en weten hoe zij hun taken veilig moeten uitvoeren. Dit is een essentieel onderdeel van risicobeheer en van het aantonen van naleving van veiligheidsnormen, waaronder de vereisten voor CE-certificering van machines.

Veiligheid van geïntegreerde productiesystemen: validatie van beschermingsmaatregelen

Voordat het systeem in gebruik wordt genomen, moeten alle beschermingsmaatregelen worden geverifieerd en bevestigd als doeltreffend in het terugbrengen van het risico tot een aanvaardbaar niveau. Deze validatie moet functionele tests, documentatiebeoordelingen en conformiteitsaudits met geharmoniseerde normen omvatten. Validatie van beschermingsmaatregelen is cruciaal, omdat hiermee wordt bevestigd dat alle beveiligingen volgens de uitgangspunten werken en operators daadwerkelijk tegen gevaren beschermen. Dit is noodzakelijk voor het verkrijgen van de CE-markering en voor het aantonen van naleving van de wettelijke eisen.

Beveiligingen op systeemniveau

Beschermingsmaatregelen moeten niet alleen op het niveau van afzonderlijke machines worden ingevoerd, maar ook op het niveau van het volledige productiesysteem, om een samenhangende machineveiligheid te waarborgen. De beveiligingen moeten ook de interfaces tussen machines omvatten en bescherming bieden bij systeemstoringen. Beveiligingen op systeemniveau omvatten onder meer noodstopsystemen, aanwezigheidsdetectie van operators en systemen voor het bewaken van de machinetoestand. Al deze elementen moeten zodanig worden geïntegreerd dat ze in het hele systeem doeltreffend functioneren.

De technische documentatie moet gedetailleerde beschrijvingen bevatten van bedienings- en onderhoudsprocedures en van de interfaces tussen machines, om volledige naleving van de normvereisten te waarborgen.

Veiligheid van geïntegreerde productiesystemen: Muting en Blanking

Muting is het tijdelijke, automatische buiten werking stellen van veiligheidssystemen, zoals aanwezigheidsensoren of lichtschermen, zodat materialen door een beveiligde zone kunnen worden gevoerd zonder alarmen te activeren of de machine stil te zetten. Dit is vooral nuttig in geautomatiseerde productielijnen, waar het regelmatig onderbreken van de machinewerking inefficiënt zou zijn.

Belangrijkste kenmerken van muting:

• Tijdelijkheid: Muting is altijd in de tijd begrensd en is bedoeld om het doorvoeren van materialen door de beveiligde zone mogelijk te maken onder specifieke, gecontroleerde omstandigheden.
• Automatisering: Het mutingproces wordt automatisch aangestuurd door het besturingssysteem, dat voorwaarden zoals bewegingssnelheid en de aanwezigheid van objecten bewaakt om ervoor te zorgen dat muting alleen wordt toegepast wanneer dat veilig is.
• Veiligheid: Muting wordt zo toegepast dat het risico voor operators tot een minimum wordt beperkt. Zo kan muting bijvoorbeeld alleen worden gebruikt wanneer de operator zich niet in de gevarenzone bevindt, en moeten aanwezigheidsdetectiesystemen actief zijn om te voorkomen dat een operator onbedoeld de gevaarlijke zone betreedt.

Voorbeeld van toepassing van muting: Stel u een productielijn voor waarin een transportband grondstoffen door verschillende productiestappen voert. Om de continuïteit van het proces te waarborgen, kan het systeem de werking van een lichtscherm tijdelijk onderbreken wanneer de band materiaal door de beveiligde zone transporteert. Nadat het materiaal is gepasseerd, schakelt het lichtscherm automatisch terug naar de actieve modus, zodat operators worden beschermd tegen het betreden van de gevarenzone.

Blanking is het uitschakelen van een deel van het aanwezigheidsdetectiesysteem (bijvoorbeeld sensoren of lichtschermen) in specifieke zones, zodat de machine zonder onderbrekingen normaal kan blijven werken. Blanking is vooral nuttig in situaties waarin bepaalde machineonderdelen of getransporteerd materiaal door de detectiezone bewegen, maar geen gevaar vormen voor operators.

Belangrijkste kenmerken van blanking:

• Selectiviteit: Blanking houdt in dat alleen specifieke sensoren of delen daarvan worden uitgeschakeld, zodat de beschermingsfuncties in andere zones behouden blijven.
• Controle: Het blankingproces wordt strikt aangestuurd en bewaakt door het besturingssysteem, dat ervoor zorgt dat de uitgeschakelde zones geen gevaar opleveren.
• Aanpasbaarheid: Blanking kan worden afgestemd op verschillende productiesituaties, wat een flexibele benadering van veiligheidsbeheer mogelijk maakt.

• Belangrijkste kenmerken van blanking:
• Selectiviteit: Blanking houdt in dat alleen specifieke sensoren of delen daarvan worden uitgeschakeld, zodat de beschermingsfuncties in andere zones behouden blijven.
• Controle: Het blankingproces wordt strikt aangestuurd en bewaakt door het besturingssysteem, dat ervoor zorgt dat de uitgeschakelde zones geen gevaar opleveren.
• Aanpasbaarheid: Blanking kan worden afgestemd op verschillende productiesituaties, wat een flexibel veiligheidsbeheer onder veranderende werkomstandigheden mogelijk maakt. In het geval van industriële automatisering is deze aanpasbaarheid van cruciaal belang, omdat zij het mogelijk maakt beschermingssystemen dynamisch af te stemmen op veranderende productiescenario’s.

De norm ISO 11161 benadrukt de belangrijkste aspecten voor het waarborgen van veiligheid in geïntegreerde productiesystemen. Een holistische benadering van risicobeoordeling, het vastleggen van systeemgrenzen, het afbakenen van taakzones, verschillende bedrijfsmodi, volledige documentatie, validatie van beschermingsmaatregelen, beveiliging op systeemniveau en geavanceerde mechanismen zoals muting en blanking vormen de basis van doeltreffend veiligheidsbeheer.

Machineontwerpers en integratoren van industriële automatisering moeten met deze richtlijnen rekening houden om een veilige en efficiënte werking van complexe productiesystemen te waarborgen, in overeenstemming met de hoogste veiligheidsnormen en wettelijke eisen. Het naleven van de eisen van ISO 11161 verhoogt niet alleen de veiligheid, maar optimaliseert ook productieprocessen door het risico op stilstand en storingen te beperken, wat zich vertaalt in een hogere productiekwaliteit en meer klanttevredenheid.

In de context van de Machinerichtlijn 2006/42/EC en de Machineverordening 2023/1230 vormt de invoering van ISO 11161 een belangrijk onderdeel van het waarborgen van naleving van de regelgeving en het verkrijgen van CE-certificering van machines. Daardoor kunnen productiesystemen veilig op de Europese markt worden gebruikt en voldoen zij aan alle eisen op het gebied van veiligheid en gezondheid.

Industriële automatisering is een essentieel onderdeel van moderne productielijnen, waarmee de efficiëntie en veiligheid van de bedrijfsvoering worden verhoogd. Machinegroepen die via geavanceerde besturingssystemen zoals SCADA en PLC-programmering zijn geïntegreerd, maken nauwkeurige bewaking en aansturing van productieprocessen mogelijk.

De integratie van automatisering van productieprocessen en geavanceerde technologieën, zoals industriële robots en SCADA– en PLC-systemen, vereist zorgvuldig projectmanagement en regelmatige veiligheidsaudits. Outsourcing van ingenieurs en samenwerking met een ervaren constructiebureau kunnen de efficiëntie en veiligheid van productieautomatiseringsprojecten aanzienlijk verhogen.

Uiteindelijk draagt het toepassen van passende beschermingsmaatregelen en het systematisch bewaken en controleren van de toestand van productiesystemen, in overeenstemming met de richtlijnen van ISO 11161, bij aan het realiseren van veilige en betrouwbare productielijnen die voldoen aan de hoogste kwaliteits- en veiligheidsnormen.