Menu
Оценка на риска при машините: методът ISO 12100 в практиката

Оценка на риска при машините: методът ISO 12100 в практиката

Как ISO 12100 всъщност работи: определяне на границите на машината, обхващане на опасностите по фази от жизнения цикъл, оценяване на риска въз основа на тежестта и три входни стойности за вероятност, и трите стъпки в предписания им ред.
Оценка на риска при машините: методът ISO 12100 в практиката

Основни изводи

  • ISO 12100 е основният стандарт: той дава метода за оценка на риска и намаляване на риска. ISO 13849 покрива колко надеждна трябва да е една защитна функция, ISO 14119, заключващите/междусвързващите устройства, които я реализират.
  • Намаляването на риска е тристепенен метод в фиксиран ред: първо по природа безопасен дизайн, след това ограждане и допълнителни защитни мерки, и накрая информация за употреба.
  • Рискът се оценява от тежестта на вредата в комбинация с вероятността за настъпване на тази вреда, като вероятността се разпада на три отделни входа: честота и продължителност на излагане, вероятност от опасно събитие и възможност за избягване или ограничаване.
  • Идентификацията на опасностите трябва да обхване всички фази от жизнения цикъл, а не само нормалната работа. Настройка, почистване, отпушване, поддръжка и извеждане от експлоатация са моментите, когато огражденията са отворени.
  • Модифицирането на машина ви връща обратно в цикъла и може да направи съоръжението правно считано за производител. Ретрофит конвейер, ново ограждение, обходен интерлок или променена управляваща система, всичко това отваря отново оценката и техническата документация.

Какво е и какво не е ISO 12100

ISO 12100 (Общи принципи за проектиране: оценка на риска и намаляване на риска) е стандарт от тип A. Той няма да ви каже, че едно ограждение трябва да е високо 1 400 mm. Размерите са в стандартите от тип B и C под него.

ISO 13849-1 е слойът за надеждност: след като 12100 каже, че имате нужда от защитна функция, 13849 количествено определя колко доверена трябва да е тази функция, изразено като изисквано ниво на изпълнение (PLr). ISO 14119 е слойът за устройства за междусвързване и/или заключване на огражденията. Уточнете как се избират и монтират заключващите устройства преди да специфицирате каквото и да е.

В ЕС съществените изисквания за здраве и безопасност произтичат от Директива 2006/42/ЕО до 20 януари 2027 г., когато Регламент (ЕС) 2023/1230 я заменя и внася съществени изменения в явен обхват. Какво се промени е изложено в новия регламент за машини.

Итеративният цикъл

ISO 12100 описва цикъл, а не контролен списък: определяте границите на машината (пространство, време, употреба), идентифицирате опасностите, оценявате риска, преценявате дали е нужно намаляване на риска, прилагате мярка и после обикаляте отново. Критичната дисциплина е връщането: след прилагане на защитна мярка трябва да прерунете идентификацията на опасностите и оценката, защото мерките създават нови опасности. Определянето на границите е стъпката, която екипите бързат: предвидена употреба, разумно предвидимо неправилно използване, брой оператори, ниво на обучение, смяна, околни условия, очакван експлоатационен живот.

Тристепенният метод, в изисквания ред

Стъпка 1: по природа безопасен дизайн. Премахнете опасността или намалете риска чрез конструкция. Намалете пролуката така, че пръст да не може да влезе, или я увеличете над минималната пролука според ISO 13854, за да не може пръст да бъде смачкан. Запишете всяка опция от стъпка 1, която сте разгледали и отхвърлили, и причината, преди да преминете към стъпка 2.

Стъпка 2: ограждане и допълнителни защитни мерки. Постоянни ограждения, подвижни ограждения с междусвързване/заключване, светлинни завеси, двуручно управление, чувствителни на натиск подови постелки, изключващи устройства, плюс допълнителните мерки: аварийно спиране, средства за изолиране и разсейване на енергията, предвидени възможности за безопасна ръчна намеса, решения за повдигане и достъп. Типът ограждение следва колко често е действително необходим достъп: постоянно ограждение там, където влизането е рядко и може да се планира като работа с инструмент, подвижно ограждение с междусвързване там, където операторите имат рутинен достъп. Нито един стандарт не задава числов праг за достъпа, затова запишете честотата, която действително сте преброили, и мотивацията за избора. Геометрията на ограждението, обратно, има нормативни граници от разстоянията за достигане и таблиците за отвори в ISO 13857, а правилата за избор и геометрия на огражденията задават размерите.

Стъпка 3: информация за употреба. Предупредителни табели и маркировки, акустични и визуални сигнали и ръководството за експлоатация. Тя е последна, защото е най-слаба: зависи от това човек да прочете, да запомни и да се придържа под производствено напрежение в 03:00.

Систематична идентификация на опасностите

Две пресичащи се оси. Обхванете фазите от жизнения цикъл: транспорт и монтаж, пуск в експлоатация, настройка и смяна на продукти, нормална експлоатация, отстраняване на грешки, почистване, отпушване, планирана поддръжка и извеждане от експлоатация. После обхванете видовете опасности във всяка фаза: механични (смачкване, срязване, рязане, оплитане, засмукване/въвличане, удар, изхвърляне), електрически, топлинни, шум, вибрация, радиация, материали и вещества, ергономични, и опасности от околната среда и от повреда на управляващата система.

Работете го като решетка и пропуските стават очевидни: почистването почти винаги е най-лошият ред, огражденията са изключени, машината на бавна работа (jog), операторът го е правил 400 пъти.

Как се оценява рискът

Рискът е функция от тежестта на вредата и вероятността за настъпване на тази вреда. Тежестта се градира според вида и степента на нараняване. Вероятността се разчленява на три входа, които трябва да оцените отделно:

  • Честота и продължителност на излагане: колко често човек влиза в зоната на опасност и за колко време?
  • Вероятност за опасно събитие: история на повреди на компоненти, надеждност на управляващата система, честота на човешки грешки, предвидимо неправилно използване.
  • Възможност за избягване или ограничаване: скорост на опасното движение, осъзнаване на опасността, пространство за избягване, умение на оператора.

ISO 12100 не налага конкретен инструмент за оценка. Всяка методика е приемлива, ако се прилага последователно и мотивите са записани. Неприемливо е единствено да се даде едно число без видими входни данни.

Остатъчен риск и къде принадлежи информацията за употреба

Остатъчен риск е рискът, който остава след прилагането на всички защитни мерки, и декларирането му честно е изискване. Информацията за употреба е реална мярка от стъпка 3, но само за остатъчния риск, който стъпки 1 и 2 не могат да премахнат. Режимът на провал е използване на информацията за употреба за да замести стъпки 1 и 2: предупредителен стикер на точка на прихващане, която е можела да бъде оградена за 180 евро, не е адекватно намаляване на риска, когато проектирането или ограждението са били приложими.

Кой притежава оценката: купено срещу модифицирано

За машина, която купувате нова с декларация за съответствие, производителят притежава оценката на риска и техническата документация. Вашето задължение като ползвател е специфичната за обекта оценка за това как тя ще се използва, инсталира и свързва, и поддържането на защитните мерки в изправност.

Моментът, в който я модифицирате, това се променя. Ново ограждение, ретрофит входен конвейер, променена управляваща система или обход на защитна функция, всичко това отваря отново цикъла. Ако модификацията въвежда нова опасност или увеличава съществуващ риск и оригиналният производител не го е оценил, съоръжението може да стане правно считано за производител за модифицираната машина, с пълния набор от задължения: оценка на риска, техническа документация, съответствие, маркировка, инструкции.

Какво трябва да поддържа поддръжката

  • Актуалната оценка на риска за всяка машина, с история на ревизиите и тригъра за всяка ревизия.
  • Доказателства, че защитните функции се тестват на посочения интервал, с метод и резултат, свързани с актива.
  • Записи за модификации и обхождания (bypasses), всяко свързано с переоценката и верификационния тест, който го е закрил.
  • Проверки на интегритета на интерлоките и огражденията с измерени стойности: прездвижване, време за спиране, размери на пролуките.

Включването на верификацията на защитните функции в плана за превантивна поддръжка прави доказателството непрекъснато, а не ретроспективно.

В Fabrico верификацията на безопасността се изпълнява като повтарящи се задачи за превантивна поддръжка (PM) с контролни списъци, и всеки резултат се съхранява срещу конкретния актив, така че записът за всеки актив и всяка функция е готов при проверка. Провалената проверка може да задейства последваща задача. Ако това е записът, който ви липсва, заявете кратко демо.

Работен пример с реални числа

Машина: лентов транспортьор, подаващ картон в машиностроител за кутии. Опасност: засмукване при входния притискащ вал между лентата и задвижвания вал, достъпен през страничен отвор с височина 220 mm, използван за изправяне на изместени кутии.

Определете границите. Скорост на лентата 0.42 m/s. Нипът е разположен 160 mm вляво от ръба на отвора. Две смени по 8 часа, 5 дни. Операторите са обучени, няма формален разрешителен режим за намесата.

Оценете риска. Тежест: засмукване при 0.42 m/s с задвижван вал и без ограничител на въртящия момент дава прихващане на пръст или ръка, отлепване на кожата, възможно ампутиране. Тежестта е сериозна и необратима. Честота и продължителност на излагане: логовете показват корекции на изместването 14 пъти на смяна, приблизително 4 секунди всяка, т.е. около 56 s на смяна с ръка в отвора, 28 събития на ден. Вероятност за опасното събитие: нищо друго освен поставяне на ръка държи ръката извън нипа, така че едно подхлъзване, една издърпана кутия или една неправилно синхронизирана протегната ръка са достатъчни, и няма ограничител на въртящия момент, няма детекция на стояща машина и няма разрешителна стъпка зад тази единствена човешка грешка. Оценете този вход като висок. Възможност за избягване: ръка, привлечена при 0.42 m/s, изминава 160 mm до нипа за около 380 ms, което е по-кратко от времето, което операторът би имал да усети засядане и да изтегли ръката. Избягването е едва възможно. Преценка: изисква се намаляване на риска, в най-горната част на скалата.

Стъпка 1, по природа безопасен дизайн. Монтиране на фиксирана V-профилна водач-напречка 900 mm преди вала механично изправя кутиите. Опит за 6 смени намалява ръчните корекции от 14 на 2 на смяна, съкращавайки излагането до около 8 s на смяна. Тежестта остава непроменена, и 2 събития на смяна все още са около 1 000 събития годишно, така че само стъпка 1 не е достатъчна.

Стъпка 2, ограждане. Затваряне на отвора с подвижно ограждение, захванато на панта и с междусвързване/заключване. Защитната функция е: отварянето на ограждението премахва задвижващата мощност и довежда лентата до покой. Измерете общото спирачно представяне T като сумата от времето за реагиране на междусвързващото устройство от неговите данни, времето за отпадане на контактите на контактора и времето за изтичане/останало движение на лентата и товара. Самата част на машината е 310 ms измерено от смяната на състоянието на превключвателя, което при 0.42 m/s е 130 mm от преместване на лентата, и времето за реакция на устройството се прибавя отгоре преди T да влезе в изчислението.

Направете геометрията по начина, по който ISO 13855 го изисква: сравнете наличното разстояние с изискваното разстояние, а не човешкия досег със остатъчното преместване на лентата. Изискваното разстояние е S = K x T + C. Започнете със скоростта на подход на ръка и ръка K = 2 000 mm/s, с T = 310 ms плюс времето за реакция на устройството: 2 000 mm/s умножено по 0.31 s дава 620 mm само от частта на машината. Тъй като това надвишава 500 mm, ISO 13855 ви позволява да повторите изчислението при K = 1 600 mm/s, което дава 496 mm от същата част на машината, и добавянето на времето за реакция на устройството го връща към или над 500 mm. По всякакъв начин стандартът задава 500 mm като минимална стойност на S. Така изискваното разстояние е поне 500 mm преди да добавите интрационното разстояние C, спрямо 160 mm налични. Избрането решение е заключващо устройство за ограждението по ISO 14119, така че ограждението не може да се отвори, докато лентата не е доказано в покой. Заключването премахва изчисляването на спирачното разстояние от аргумента за безопасност напълно.

Предаване към проектиращия защитната функция. Използването на рисковия график от приложение A на ISO 13849-1 със S2 (сериозна, обикновено необратима травма), F2 (избрано консервативно: всяки достъп е само около 4 секунди, но намесата се повтаря на всяка смяна през целия експлоатационен живот на машината, и F1 не би оставил марж, ако корекциите на изместването се увеличат отново) и P2 (избягване едва възможно: P1 би означавало избягване възможно при конкретни условия, което 380 ms засмукване не позволява) дава изисквано ниво на изпълнение PLr e. Това налага архитектура: категория 4, или категория 3 с високо диагностично покритие и високо MTTFD, използвайки кодиран RFID интерлок с блокиращо заключване на ограждението, свързан към защитно реле с откриване на напречни грешки. Подробностите за нивата на изпълнение в ISO 13849 описват как това PLr се постига и верифицира.

Вердикт и остатъчен риск. След стъпки 1 и 2 остатъчният риск е: устройството за заключване на ограждението да се провали в неутрализирано/обходено състояние, или човек да го заобиколи умишлено. Контроли: устойчив на неоторизирано заобикаляне кодиран актуатор, и профилактична поддръжка, верифицираща заключващата функция на всеки 3 месеца с резултата записан към актива.

Чести грешки

  • Оценяване само на нормалната работа, така че почистването, отпушването и настройката никога не получават ред в решетката.
  • Прескачане към стъпка 3, предупредителна етикета в ръководството, за опасност, която ограждение би премахнало.
  • Оценяване на вероятността като едно неопределено съждение вместо разделяне на експозиция, опасно събитие и избягване.
  • Използване на цифрата от SOP за честота на експозиция вместо преброяване на реалните намеси на смяна.
  • Отнасяне на модификация като задача по поддръжката, така че оценката и техническата документация никога да не се отварят отново.
  • Записване „рискът е намален до приемлив“ без следа кои опции от стъпка 1 са разгледани и защо са отхвърлени.
  • Прилагане на защитна мярка и спиране дотам, без да се изпълни връщането, за да се провери какво самата мярка е въвела.

Често задавани въпроси

Казва ли ми ISO 12100 каква височина на ограждението или безопасно разстояние да използвам?

Не. ISO 12100 е стандарт от тип A, който дава само метода. Изискванията за размери идват от стандартите от тип B: ISO 13857 за безопасни разстояния и досег през отвори, ISO 13855 за позициониране спрямо скорост на приближаване, ISO 14120 за конструкция на ограждения и ISO 13850 за аварийно спиране.

Купихме машина с маркировка CE. Трябва ли все пак наша собствена оценка на риска?

Да, различна. Производителят е оценил машината като проектирана и предназначена за употреба. Вие трябва да я оцените като инсталирана и действително използвана на вашия обект: интерфейсите към входящо и изходящо оборудване, вашите маршрути за достъп и метод за почистване и всяко предвидимо неправилно използване, специфично за вашия процес.

Кога една модификация ни прави производител?

Общо взето, когато промяната въвежда нова опасност или увеличава съществуващ риск извън това, което оригиналният производител е оценил; списъкът с тригъри е в раздела за собственост по-горе. Рутинната смяна с еквивалентен компонент не го прави.

Обходът на интерлок (bypassed interlock) модификация ли е?

На практика, да, и обикновено е недокументирана. Джъмпер през междусвързващия превключвател променя защитните функции на машината и следователно нейния рисков профил. Отнасяйте обходите като разрешени, с времево ограничение, записани и закрити с верификационен тест.

Колко често трябва да се преглежда оценката на риска?

При всеки тригър, плюс периодичен преглед. Тригърите са модификация, нова предвидена употреба, инцидент или близко до инцидент, повтаряща се неизправност на защитно устройство, промяна в приложимия стандарт и промяна в експлоатационния режим. Периодичен преглед на интервал 12-36 месеца в зависимост от нивото на риска е честа практика.

Последно от блога

Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Изчислете потенциалната възвръщаемост: запазете час за демонстрация
Начертайте вашата пътна карта за надеждност
Като натиснете бутона Приемам, вие давате съгласието си за използването на `бисквитки`, докато ползвате до този уебсайт. За да научите повече за това как `бисквитките` се използват и управляват, моля, вижте нашата Политика за поверителност и Декларация за Бисквитките