Segurança dos Sistemas de Produção Integrados

A norma ISO 11161 é um documento fundamental para garantir a segurança em sistemas de produção integrados. O seu objetivo é assegurar que sistemas de produção complexos, compostos por várias máquinas que operam em conjunto, sejam concebidos e explorados de forma segura, tanto para os operadores como para o meio envolvente. A seguir, apresentam-se os aspetos mais importantes desta norma, essenciais para projetistas de máquinas e integradores de automação industrial.

Abordagem holística à segurança

A norma ISO 11161 salienta que o sistema de produção integrado deve ser tratado como um todo, e não como um conjunto de elementos isolados. A avaliação de riscos e a implementação de medidas de proteção têm de abranger todo o sistema, tendo em conta as interações entre as diferentes máquinas. Esta abordagem assegura uma proteção abrangente e reduz o risco associado a interações imprevistas entre os vários componentes do sistema. No caso dos sistemas de produção integrados, o risco pode resultar não só do funcionamento de máquinas individuais, mas também das suas interações mútuas. Por isso, a avaliação de riscos deve ser realizada ao nível de todo o sistema, e não apenas dos seus componentes em separado, por exemplo no âmbito de uma auditoria de segurança de máquinas e linhas de produção.

Segurança de Sistemas de Produção Integrados: Especificação dos limites do sistema

Definir os limites e as funcionalidades do sistema de produção é essencial para uma correta avaliação de riscos e para garantir a segurança. Os limites do sistema incluem restrições físicas e operacionais, bem como as interfaces entre máquinas. Esta especificação permite compreender com precisão quais os elementos do sistema que devem ser considerados no processo de avaliação de riscos. A documentação funcional deve incluir descrições detalhadas de todas as máquinas e equipamentos que integram o sistema, das respetivas interfaces, bem como dos procedimentos operacionais e de manutenção. Esta abordagem garante que todos os aspetos de segurança sejam considerados logo na fase de conceção do sistema, o que é particularmente relevante em linhas de produção e tecnológicas.

A avaliação de riscos deve abranger todas as máquinas e equipamentos que fazem parte do sistema de produção integrado, tendo em conta as interações entre eles.

Identificação e sinalização das zonas de trabalho

A definição de zonas de trabalho nas quais os operadores possam executar as suas tarefas em segurança é um elemento essencial da norma. Estas zonas devem estar claramente assinaladas e equipadas com medidas de proteção adequadas, como resguardos de máquinas, sistemas de deteção de presença, encravamentos, etc. A definição das zonas de trabalho permite uma gestão eficaz do risco, possibilitando que os operadores realizem as suas tarefas em segurança, sem exposição aos perigos associados ao funcionamento das máquinas. Em muitos casos, isto implica também a adequação das máquinas aos requisitos mínimos.

Diferentes modos de operação

A norma exige a disponibilização de diferentes modos de operação, como o modo automático, manual ou de serviço, que permitam executar em segurança várias tarefas no sistema de produção. Cada modo de operação deve ser adequadamente concebido e dotado de medidas de proteção, de modo a garantir a segurança dos operadores. Os modos de operação são particularmente importantes em sistemas de produção complexos, nos quais é necessário alternar entre diferentes modos de trabalho em função das tarefas a executar. A sua implementação exige frequentemente uma integração cuidadosa dos sistemas de automação industrial.

Segurança de Sistemas de Produção Integrados: Documentação completa

O fornecimento de documentação técnica detalhada é indispensável para que os utilizadores do sistema possam operar, manter e reparar o sistema de produção integrado de forma segura e eficiente. A documentação deve incluir informações sobre todos os aspetos do sistema, incluindo procedimentos de segurança, instruções de utilização, planos de manutenção e descrições das interfaces entre máquinas. Uma documentação completa garante que todas as pessoas envolvidas na exploração do sistema conhecem os perigos potenciais e sabem como executar as suas tarefas em segurança. Trata-se de um elemento essencial da gestão do risco e da garantia de conformidade com as normas de segurança, além de constituir uma base importante para a certificação CE de máquinas.

Segurança de Sistemas de Produção Integrados: Validação das medidas de proteção

Antes da colocação em funcionamento do sistema, todas as medidas de proteção devem ser verificadas e confirmadas como eficazes na redução do risco para um nível aceitável. Esta validação deve incluir ensaios funcionais, revisão da documentação e auditorias de conformidade com as normas harmonizadas. A validação das medidas de proteção é fundamental, porque garante que todas as proteções funcionam de acordo com o previsto e protegem eficazmente os operadores contra os perigos. Isto é indispensável para a obtenção da marcação CE e para confirmar a conformidade com os requisitos legais.

Proteções ao nível do sistema

As medidas de proteção devem ser implementadas não só ao nível de cada máquina, mas também ao nível de todo o sistema produtivo, para garantir uma segurança das máquinas abrangente. As proteções devem abranger as interfaces entre máquinas e assegurar a proteção em caso de falha do sistema. As proteções ao nível do sistema incluem elementos como sistemas de paragem de emergência, deteção da presença de operadores e sistemas de monitorização do estado das máquinas. Todos estes elementos devem estar integrados de forma a garantir o seu funcionamento eficaz em todo o sistema. O desenvolvimento destas soluções pode exigir o apoio de um gabinete de projeto com experiência em integração de sistemas.

A documentação técnica deve incluir descrições detalhadas dos procedimentos operacionais, de manutenção e das interfaces entre máquinas, de modo a assegurar a plena conformidade com os requisitos da norma.

Segurança de Sistemas de Produção Integrados: Muting e Blanking

Muting é a suspensão automática temporária do funcionamento de sistemas de segurança, como sensores de presença ou barreiras fotoelétricas, para permitir a passagem de materiais pela zona protegida sem acionar alarmes nem parar a máquina. Isto é particularmente útil em linhas de produção integradas, onde interrupções frequentes no funcionamento das máquinas seriam ineficientes.

Principais características do muting:

• Caráter temporário: O muting é sempre limitado no tempo e destina-se a permitir a passagem de materiais pela zona protegida em condições específicas e controladas.
• Automatização: O processo de muting é controlado automaticamente pelo sistema de comando, que monitoriza condições como a velocidade de movimento e a presença de objetos, para garantir que o muting só é aplicado quando isso é seguro.
• Segurança: O muting é implementado de forma a minimizar o risco para os operadores. Por exemplo, o muting só pode ser aplicado quando o operador não se encontra na zona de perigo, e os sistemas de deteção de presença devem estar ativos para evitar a entrada acidental do operador na zona perigosa.

Exemplo de aplicação do muting: Imaginemos uma linha de produção em que uma correia transporta matérias-primas através de várias etapas de produção. Para garantir a continuidade do funcionamento, o sistema pode suspender temporariamente a barreira fotoelétrica quando a correia transporta material através da zona protegida. Após a passagem do material, a barreira fotoelétrica regressa automaticamente ao modo ativo, protegendo os operadores contra a entrada na zona perigosa.

Blanking é a desativação de parte do sistema de deteção de presença (por exemplo, sensores ou cortinas de luz) em áreas específicas, para permitir o funcionamento normal da máquina sem interrupções. O blanking é particularmente útil em situações em que alguns elementos da máquina ou do material transportado podem passar pela zona de deteção, mas não representam perigo para os operadores.

Principais características do blanking:

• Seletividade: O blanking consiste em desativar apenas sensores específicos ou partes deles, o que permite manter as funções de proteção noutras áreas.
• Controlo: O processo de blanking é rigorosamente controlado e monitorizado pelo sistema de comando, que garante que as áreas desativadas não representam perigo.
• Adaptabilidade: O blanking pode ser ajustado a diferentes situações de produção, permitindo uma gestão flexível da segurança.

• Principais características do blanking:
• Seletividade: Blanking consiste em desativar apenas sensores específicos ou partes deles, o que permite manter as funções de proteção noutras áreas.
• Controlo: O processo de blanking é rigorosamente controlado e monitorizado pelo sistema de comando, que garante que as áreas desativadas não representam perigo.
• Adaptabilidade: O blanking pode ser ajustado a diferentes situações de produção, permitindo uma gestão flexível da segurança em condições de trabalho variáveis. No caso da automação industrial, esta adaptabilidade é fundamental, pois permite ajustar dinamicamente os sistemas de proteção a cenários de produção em constante mudança.

A norma ISO 11161 destaca os aspetos essenciais para garantir a segurança em sistemas de produção integrados. Uma abordagem holística à avaliação de riscos, a definição dos limites do sistema, a delimitação das zonas de trabalho, os diferentes modos de operação, a documentação completa, a validação das medidas de proteção, as proteções ao nível do sistema, bem como mecanismos avançados como muting e blanking, constituem elementos fundamentais para uma gestão eficaz da segurança.

Os projetistas de máquinas e os integradores de automação industrial devem ter estas orientações em conta para assegurar o funcionamento seguro e eficiente de sistemas de produção complexos, em conformidade com os mais elevados padrões de segurança e com os requisitos legais. O cumprimento dos requisitos da norma ISO 11161 não só aumenta a segurança, como também otimiza os processos de produção, minimizando o risco de paragens e avarias, o que se traduz numa maior qualidade da produção e na satisfação dos clientes.

No contexto da Diretiva Máquinas 2006/42/CE e do Regulamento Máquinas 2023/1230, a implementação da norma ISO 11161 é um elemento importante para assegurar a conformidade regulamentar e obter a certificação CE de máquinas. Desta forma, os sistemas de produção podem ser utilizados com segurança no mercado europeu, cumprindo todos os requisitos em matéria de segurança e saúde.

A automação industrial é um elemento-chave das linhas de produção modernas, permitindo aumentar a eficiência e a segurança das operações. Conjuntos de máquinas integrados por meio de sistemas de controlo avançados, como SCADA e programação PLC, permitem monitorizar e controlar com precisão os processos de produção. A sua aplicação é comum em setores como a indústria farmacêutica, a indústria eletrónica & semicondutores e a indústria de bens de grande consumo (FMCG).

A integração da automação dos processos de produção e de tecnologias avançadas, como robôs industriais e sistemas SCADA e PLC, exige uma gestão de projeto cuidadosa e auditorias de segurança regulares. A subcontratação de engenheiros e a colaboração com um gabinete de projeto experiente podem aumentar significativamente a eficiência e a segurança dos projetos de automação da produção.

Por fim, a aplicação de medidas de proteção adequadas, bem como a monitorização e o controlo sistemáticos do estado dos sistemas de produção, em conformidade com as orientações da norma ISO 11161, contribuem para a criação de linhas de produção seguras e fiáveis, que cumprem os mais elevados padrões de qualidade e segurança. Em projetos desta natureza, uma gestão de projetos eficaz é um apoio importante para coordenar as atividades técnicas e organizacionais.