Säkerhet i integrerade produktionssystem

Standarden ISO 11161 är ett grundläggande dokument för att säkerställa säkerheten i integrerade produktionssystem. Syftet är att säkerställa att komplexa produktionssystem, som består av flera samverkande maskiner, konstrueras och drivs på ett säkert sätt för både operatörer och omgivning. Nedan presenteras de viktigaste aspekterna av denna standard, som är avgörande för maskinkonstruktörer och integratörer inom industriell automation.

Helhetssyn på säkerhet

Standarden ISO 11161 betonar att ett integrerat produktionssystem ska betraktas som en helhet, inte som en samling separata delar. Riskbedömningen och införandet av skyddsåtgärder måste omfatta hela systemet och ta hänsyn till samspelet mellan de enskilda maskinerna. Ett sådant angreppssätt ger ett heltäckande skydd och minimerar risken förknippad med oförutsedda interaktioner mellan olika komponenter i systemet. I integrerade produktionssystem kan risker uppstå inte bara till följd av enskilda maskiners funktion, utan även genom deras inbördes påverkan. Därför måste riskbedömningen göras på nivån för hela systemet, och inte enbart för dess enskilda komponenter.

Säkerhet i integrerade produktionssystem: specifikation av systemgränser

Att fastställa produktionssystemets gränser och funktioner är avgörande för en korrekt riskbedömning och för att säkerställa säkerheten. Systemgränserna omfattar fysiska och operativa avgränsningar samt gränssnitt mellan maskinerna. Denna specifikation gör det möjligt att tydligt förstå vilka delar av systemet som måste ingå i riskbedömningsprocessen. Funktionsdokumentationen bör innehålla detaljerade beskrivningar av alla maskiner och anordningar som ingår i systemet, deras gränssnitt samt drift- och underhållsprocedurer. Ett sådant arbetssätt säkerställer att alla säkerhetsaspekter beaktas redan i systemets konstruktion.

Riskbedömningen måste omfatta alla maskiner och anordningar som ingår i det integrerade produktionssystemet, med hänsyn till samspelet mellan dem.

Identifiering och märkning av arbetszoner

Att fastställa arbetszoner där operatörer kan utföra sina uppgifter på ett säkert sätt är en central del av standarden. Dessa zoner måste vara tydligt markerade och utrustade med lämpliga skyddsåtgärder, såsom maskinskydd, närvarodetekteringssystem och förreglingar. Genom att definiera arbetszoner kan risker hanteras effektivt, så att operatörer kan utföra sina uppgifter säkert utan att utsättas för faror kopplade till maskinernas drift.

Olika driftlägen

Standarden kräver att olika driftlägen finns tillgängliga, såsom automatiskt läge, manuellt läge och serviceläge, så att olika uppgifter i produktionssystemet kan utföras på ett säkert sätt. Varje driftläge måste vara korrekt utformat och försett med skyddsåtgärder för att säkerställa operatörernas säkerhet. Driftlägen är särskilt viktiga i komplexa produktionssystem, där det är nödvändigt att växla mellan olika arbetssätt beroende på vilka uppgifter som ska utföras.

Säkerhet i integrerade produktionssystem: heltäckande dokumentation

Det är nödvändigt att tillhandahålla detaljerad teknisk dokumentation så att användarna kan använda, underhålla och reparera det integrerade produktionssystemet på ett säkert och effektivt sätt. Dokumentationen bör innehålla information om alla delar av systemet, inklusive säkerhetsprocedurer, bruksanvisningar, underhållsplaner och beskrivningar av gränssnitt mellan maskinerna. Heltäckande dokumentation säkerställer att alla som är involverade i driften av systemet är medvetna om potentiella risker och vet hur de ska utföra sina uppgifter på ett säkert sätt. Detta är en central del av riskhanteringen och av att säkerställa överensstämmelse med säkerhetskraven.

Säkerhet i integrerade produktionssystem: validering av skyddsåtgärder

Innan systemet tas i drift måste alla skyddsåtgärder verifieras och bekräftas som effektiva för att reducera riskerna till en acceptabel nivå. Denna validering bör omfatta funktionstester, granskning av dokumentation samt revisioner av överensstämmelse med harmoniserade standarder. Validering av skyddsåtgärder är avgörande eftersom den säkerställer att alla skydd fungerar som avsett och effektivt skyddar operatörerna mot risker. Detta är nödvändigt för att erhålla CE-märkning och bekräfta överensstämmelse med rättsliga krav.

Skydd på systemnivå

Skyddsåtgärder måste införas inte bara på nivån för enskilda maskiner utan även för hela produktionssystemet, för att säkerställa en heltäckande maskinsäkerhet. Skydden måste omfatta gränssnitten mellan maskinerna och även ge skydd vid systemfel. Skydd på systemnivå omfattar bland annat nödstoppssystem, detektering av operatörers närvaro samt system för övervakning av maskinernas tillstånd. Alla dessa delar måste integreras så att de fungerar effektivt i hela systemet.

Den tekniska dokumentationen bör innehålla detaljerade beskrivningar av drift- och underhållsprocedurer samt gränssnitt mellan maskiner, för att säkerställa full överensstämmelse med standardens krav.

Säkerhet i integrerade produktionssystem: Muting och Blanking

Muting innebär en tillfällig automatisk avstängning av säkerhetssystem, såsom närvarosensorer eller ljusbommar, för att möjliggöra att material passerar genom skyddszonen utan att utlösa larm eller stoppa maskinen. Detta är särskilt användbart i automatiserade produktionslinjer, där återkommande avbrott i maskinernas drift skulle vara ineffektiva.

Viktiga egenskaper hos muting:

• Tillfällighet: Muting är alltid tidsbegränsad och syftar till att möjliggöra att material passerar genom skyddszonen under bestämda, kontrollerade förhållanden.
• Automatisering: Mutingprocessen styrs automatiskt av styrsystemet, som övervakar förhållanden som rörelsehastighet och förekomsten av objekt för att säkerställa att muting endast används när det är säkert.
• Säkerhet: Muting införs på ett sätt som minimerar risken för operatörerna. Exempelvis kan muting endast användas när operatören inte befinner sig i riskzonen, och system för närvarodetektering måste vara aktiva för att förhindra att operatören oavsiktligt går in i farozonen.

Exempel på användning av muting: Föreställ dig en produktionslinje där ett transportband för råmaterial genom olika produktionssteg. För att säkerställa kontinuerlig drift kan systemet tillfälligt stänga av ljusbommen när bandet transporterar material genom skyddszonen. När materialet har passerat återgår ljusbommen automatiskt till aktivt läge och skyddar operatörerna från att gå in i farozonen.

Blanking innebär att en del av närvarodetekteringssystemet (t.ex. sensorer eller ljusridåer) kopplas bort inom bestämda områden för att möjliggöra normal maskindrift utan avbrott. Blanking är särskilt användbart i situationer där vissa delar av maskinen eller det transporterade materialet kan passera genom detekteringszonen utan att utgöra någon risk för operatörerna.

Viktiga egenskaper hos blanking:

• Selektivitet: Blanking innebär att endast vissa sensorer eller delar av dem kopplas bort, vilket gör att skyddsfunktionerna kan behållas i andra områden.
• Kontroll: Blankingprocessen kontrolleras och övervakas noggrant av styrsystemet, som säkerställer att de bortkopplade områdena inte utgör någon risk.
• Anpassningsbarhet: Blanking kan anpassas till olika produktionssituationer, vilket möjliggör flexibel säkerhetshantering.

• Viktiga egenskaper hos blanking:
• Selektivitet: Blanking innebär att endast vissa sensorer eller delar av dem kopplas bort, vilket gör att skyddsfunktionerna kan behållas i andra områden.
• Kontroll: Blankingprocessen kontrolleras och övervakas noggrant av styrsystemet, som säkerställer att de bortkopplade områdena inte utgör någon risk.
• Anpassningsbarhet: Blanking kan anpassas till olika produktionssituationer, vilket möjliggör flexibel hantering av säkerheten under föränderliga driftsförhållanden. Inom industriell automation är denna anpassningsbarhet avgörande, eftersom den gör det möjligt att dynamiskt anpassa skyddssystemen till förändrade produktionsscenarier.

Standarden ISO 11161 lyfter fram centrala aspekter för att säkerställa säkerheten i integrerade produktionssystem. Ett helhetsperspektiv på riskbedömning, specifikation av systemets gränser, fastställande av arbetszoner, olika driftlägen, fullständig dokumentation, validering av skyddsåtgärder, skydd på systemnivå samt avancerade mekanismer som muting och blanking är grundläggande delar i en effektiv säkerhetsstyrning.

Maskinkonstruktörer och integratörer inom industriell automation måste ta hänsyn till dessa riktlinjer för att säkerställa säker och effektiv drift av komplexa produktionssystem, i enlighet med de högsta säkerhetsstandarderna och gällande lagkrav. Att följa kraven i ISO 11161 ökar inte bara säkerheten, utan optimerar även produktionsprocesserna genom att minimera risken för stillestånd och fel, vilket leder till högre produktionskvalitet och nöjdare kunder.

I samband med Maskindirektivet 2006/42/EC och Maskinförordningen 2023/1230 utgör införandet av ISO 11161 en viktig del i att säkerställa regelefterlevnad och erhålla CE-certifiering för maskiner. Tack vare detta kan produktionssystem användas säkert på den europeiska marknaden och uppfylla alla krav på säkerhet och hälsa.

Industriell automation är en nyckelkomponent i moderna produktionslinjer som gör det möjligt att öka effektiviteten och säkerheten i verksamheten. Maskinsystem som integreras med hjälp av avancerade styrsystem, såsom SCADA och PLC-programmering, möjliggör noggrann övervakning och styrning av produktionsprocesser.

Integrationen av automatisering av produktionsprocesser och avancerad teknik, såsom industrirobotar samt SCADA– och PLC-system, kräver noggrann projektledning och regelbundna säkerhetsrevisioner. Outsourcing av ingenjörer och samarbete med ett erfaret konstruktionskontor kan avsevärt öka effektiviteten och säkerheten i projekt för produktionsautomation.

Slutligen bidrar användningen av lämpliga skyddsåtgärder samt systematisk övervakning och kontroll av produktionssystemens tillstånd, i enlighet med riktlinjerna i ISO 11161, till att skapa säkra och driftsäkra produktionslinjer som uppfyller de högsta kraven på kvalitet och säkerhet.