Zmiana modelu „bezpieczeństwo lub wydajność” na model „bezpieczeństwo i wydajność”

W poniższym materiale przedstawiamy szerokie spojrzenie na krytyczną rolę bezpieczeństwa w kontaktach użytkowników z maszynami.

W przeszłości metodologia zabezpieczania maszyn polegała na całkowitym oddzieleniu człowieka od maszyny lub robota. Niestety w rezultacie uzyskano model „bezpieczeństwo lub wydajność” — można było zapewnić albo bezpieczeństwo, albo wydajność, natomiast niemożliwe było utrzymanie obu tych parametrów na wysokim poziomie. Obecnie pojawił się nowy kierunek, „bezpieczeństwo i wydajność”, który opiera się na połączeniu zaktualizowanych norm i nowych technologii. Umożliwiają one bliższe interakcje ludzi i maszyn oraz wprowadzają nowe tryby współdziałania.

Typowy sposób zabezpieczania maszyn i robotów w przeszłości polegał na wykorzystaniu ogrodzeń lub barier. Drzwi były kontrolowane blokującymi przełącznikami bezpieczeństwa, które wymagały zatrzymania maszyny, aby zapewnić dostęp, na przykład w celu załadowania/wyładowania części lub przeprowadzenia konserwacji lub serwisu. Powodowało to zmniejszenie wydajności. Mechanizmy te nie były też w 100% skuteczne, ponieważ pracownicy wewnątrz obszaru maszyny lub na stanowisku roboczym, mogli nie zostać wykryci w przypadku ponownego uruchomienia maszyny przez innego pracownika. Były też inne wady takiego rozwiązania: duża ilość zajmowanego miejsca, wysokie koszty zabezpieczenia i instalacji oraz trudności ze zmianą układu stanowiska roboczego po zainstalowaniu barier.
Nadeszły jednak czasy, gdy technologia i normy umożliwiają bardziej dogodny dostęp ludzi do stanowisk z maszynami i robotami. Zaczynamy dopuszczać myśl o człowieku pracującym w pobliżu maszyny lub robota, a nawet z nimi współpracującym.

Normy dotyczące robotów i maszyn uległy w ostatnich latach wielu zmianom, wskutek których obecnie możliwe są nowe tryby obsługi. Bazując na połączeniu tych norm ze współczesnymi technologiami bezpieczeństwa, nowa fala dostawców robotów i automatyki oferuje innowacyjne roboty, sterowniki, zabezpieczenia i inne akcesoria. – mówi Daniel Oszczęda z firmy Balluff Polska

Normy

W ostatnich latach normy bezpieczeństwa maszyn i robotów uległy gwałtownym zmianom. Norma IEC 61508 oraz powiązane normy dotyczące maszyn EN/ISO 13849-1 i EN/IEC 62061 uwzględniają funkcjonalne podejście do bezpieczeństwa i definiują nowe jego poziomy. Oznacza to większą koncentrację na funkcjach potrzebnych do zmniejszenia poszczególnych zagrożeń oraz na poziomie skuteczności wymaganym dla każdej funkcji. Mniejszą uwagę przykłada się natomiast do wyboru elementów zabezpieczających. Normy te ułatwiły opracowanie sterowników bezpieczeństwa PLC i zaawansowanych elementów zabezpieczających. Sprawiły też, że stosowanie takich urządzeń stało się prostsze i korzystniejsze. Wprowadzono też zmiany w normach dotyczących bezpieczeństwa ruchu (61800-5-2), które akceptują teraz bardziej elastyczne tryby ruchu w ściśle kontrolowanych warunkach. W normach dotyczących robotów (10218, ANSI RIA 15.06, TS15066) wprowadzono większe zmiany, dopuszczając zabezpieczające osie programowe, ograniczanie przestrzeni i tryby współdziałania.

Technologia

Innowacje technologiczne dotyczące czujników, sterowników i napędów zmieniły sposób interakcji ludzi z maszynami i umożliwiły obsługę z dużo mniejszej odległości, w bardziej skoordynowany i bezpieczny sposób.

Zaawansowane czujniki, takie jak laserowe skanery bezpieczeństwa i kamery bezpieczeństwa 3D, umożliwiają tworzenie stanowisk roboczych podzielonych na strefy — operator może przebywać w jednej strefie, gdy robot wykonuje zadania w innej, sąsiedniej strefie. Sterowniki wykorzystują obecnie funkcje PLC, zabezpieczeń, kontroli ruchu i inne, umożliwiając szybkie i precyzyjne kontrolowanie procesu. – podkreśla Daniel Oszczęda z firmy Balluff Polska

Obecnie na rynku dostępne są także różne tryby działania napędów / układów ruchu, które umożliwiają ograniczenie prędkości, momentu obrotowego, kierunku itd. w określonych warunkach lub w razie wykrycia osoby w pobliżu.

Czujniki i sieci

Monitorowanie tych robotów, maszyn i „przestrzeni” wymaga wielu czujników standardowych i zabezpieczających, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz maszyny lub robota. Jednak wdrożenie dużej liczby czujników nie gwarantuje zastąpienia modelu „bezpieczeństwo lub wydajność” modelem „bezpieczeństwo i wydajność” — wymaga to ściśle skoordynowanego i zintegrowanego systemu, charakteryzującego się zdolnością monitorowania i łączenia przestrzeni zabronionej i przestrzeni chronionej. Ścisłą integrację urządzeń z systemem kontroli zapewniają moduły sieciowe i sieci łączące urządzenia. Urządzenia Master IO-Link i zapewniające bezpieczeństwo koncentratory IO-Link Safety HUB umożliwiają z kolei łączenie dużej liczby urządzeń z modułami sieciowymi wyższego poziomu (ProfiNet/ProfiSafe), przy czym połączenie urządzeń jest bezproblemowe dzięki zastosowaniu ogólnodostępnych, nieekranowanych przewodów i złączy.
Nowoczesne rozwiązania oferowane są przez czołowych dostawców nowych technologii dla przemysłu. Dobrym przykładem takiej firmy jest Balluff Polska. Zapewniamy bogatą ofertę rozwiązań do monitorowania robotów i maszyn, w tym rozmaite urządzenia zabezpieczające, takie jak kurtyny bezpieczeństwa, wyłączniki bezpieczeństwa, indukcyjne czujniki bezpieczeństwa i wyłączniki awaryjne oraz koncentratory bezpieczeństwa. Nasze czujniki i sieci wspierają zmianę w kierunku zapewniania bezpieczeństwa bez obniżania wydajności.