Az ipari automatizálás biztonságának tervezésében és megvalósításában számos tényező játszik szerepet. A helyzet felmérése és a legjobb tervezési tanfolyam kiválasztása érdekében a képzett szakértőknek biztonsági auditot kell végezniük, mielőtt bármilyen biztonsággal kapcsolatos rendszert terveznének, mivel a biztonsági szabványok és törvények idővel változnak.
A sikeres ipari automatizálási biztonsági programhoz olyan sokoldalú stratégiára van szükség, amely ötvözi a legjobb termékeket, tervezési elveket és kezelői képzést. A kockázatértékelés az első lépés a biztonságos munkahely megteremtésében; a lehetséges problémák azonosítása után a hangsúly a kockázat csökkentésére helyeződik át a mérséklés különböző szintjein keresztül. A munkavállalók védelmének leghatékonyabb módjait a műszaki és adminisztratív korlátozások hierarchiája vezérli.
Bár elsődleges felelősségük nem a biztonsági rendszer konkrét kialakításában rejlik, a projekt és az üzemeltetési csapat minden tagja részesül a vonatkozó biztonsági koncepciók alkalmazott ismereteiből. Kulcsfontosságú a leggyakrabban megvitatott biztonsági tervezési kérdések megértése annak érdekében, hogy a személyzet áttekintő információkat kaphasson, amire szükségük van.
Az automatizálási rendszer kialakítása minden bizonnyal hatással lesz az ipari automatizálást használó berendezések biztonságára. Másrészt a munkavállalók védelmére vonatkozó biztonsági tervezési koncepciók magukban foglalják a kapcsolódó berendezések fizikai jellemzőit és rendeltetésszerű használatát.
Az „irányítási hierarchia” kifejezés nem vonatkozik a valós idejű vezérlésre; hanem azokat a lépéseket írja le, amelyeket a felhasználóknak meg kell tenniük az egyes berendezésekhez vagy telepítésekhez kapcsolódó kockázatok minimalizálása érdekében. Gyakran sok lehetséges cselekvés lehetséges egymással kombinálva.
1 - Kizárás
A lehetséges veszélyek kiküszöbölése vagy megszüntetése a legjobb és leghatékonyabb kockázatcsökkentési módszer. Sajnos a legtöbb berendezést és folyamatot nem lehet úgy megtervezni, hogy az összes lehetséges veszélyt teljesen kiküszöbölje, így legtöbbször erre nincs lehetőség. De a tervezőknek mindig fontolóra kell venniük az eltávolítást.
2 - Csere
Még ha egy kockázatot nem is lehet teljesen kiküszöbölni, helyettesíthető egy kevésbé veszélyes vagy ritkábban látogatott kockázattal. Ez nem mindig kivitelezhető. Például a vegyi anyagokat használó berendezéseknél előfordulhat, hogy a gyúlékonyság vagy a toxicitás szempontjából biztonságosabb. Még ha a biztonságosabb vegyszer drágább is, általában megéri beruházni rá, mert javítja a munkakörülményeket és csökkenti a balesetek számát.
3 - Mérnöki vezérlők
Bár mindig fontos az első két lépést megvizsgálni, a valóság az, hogy a modern automatizált berendezésekkel a mérnöki vezérlések alkalmazásának következő lépése általában az, ahol a legnagyobb kockázatcsökkentés valósul meg. A mérnöki vezérlések lehetnek egyszerűek vagy összetettek, és többféle formát ölthetnek.
Fizikai:A biztonsági kerítés az automatizálási rendszerek biztonsági összetevőinek listájának élén áll. A cellán belüli kritikus területekhez való hozzáférés megkönnyítése érdekében a biztonsági kerítést a kezelő biztonságának és funkcionalitásának szem előtt tartásával kell kialakítani. A biztonsági kerítés megakadályozza, hogy a kezelő véletlenül belenyúljon.
Érzékelők:Számos érzékelő létezik, amely képes azonosítani a veszélyes helyzeteket, vagy amelyeket a felhasználó aktiválhat, hogy jelezze és csökkentse a veszélyt. Ilyenek a fényfüggönyök, végálláskapcsolók, vészleállító (e-stop) gombok, vészleállító húzózsinórok stb. Ha valaki megpróbál belépni a cellába, az érzékelők megálljt parancsolhatnak a cellának. A biztonsági szőnyegekhez hasonlóan a területszkennerek is beállíthatók úgy, hogy lassítsák vagy leállítsák a gépet, ha kezelő tartózkodik a közelben.
BIZTOSÍTÁS:Egyes biztonsági érzékelők reteszelve vannak, így a felhasználók kizárhatják őket, így nem férhetnek hozzá a csatlakoztatott eszközhöz, amíg az nincs biztonságban.
Energia eltávolítása:Biztonsági relék vagy biztonsági vezérlők használhatók érzékelők és reteszek csatlakoztatására, hogy megszakítsák a motorok, aktuátorok és minden egyéb olyan berendezés áramellátását, amely veszélyeztetheti a felhasználó biztonságát. A pneumatikus és a hidraulikus energia a két leggyakrabban figyelmen kívül hagyott energiaforrás, a tápegységek és az elektromos berendezések tápellátása mellett. Az érzékelők önálló eszközként vagy nagyobb teljesítményű vezetékes relék vagy digitális biztonsági vezérlőáramkörök összetevőiként építhetők fel. Az energia eltávolítására is csatlakoztathatók. A biztonsági vezérlők kifinomult digitális eszközök, amelyek magasabb szintű rendszerekhez kapcsolódhatnak, és kiterjedt szoftverkonfigurációs lehetőségekkel rendelkeznek.
Mozgás leállítása:Vészleállás esetén egyes fizikai rendszerek fokozott odafigyelést igényelnek, hogy megakadályozzák a mozgást az energia elfogyása után is. Gyors légtelenítő szelepekre lehet szükség a pneumatikus körökben az esetlegesen elmozduló hengerek nyomásának enyhítésére. Az olyan berendezéseknél, mint a függőleges prések vagy ollók, mechanikus ütközőkre lehet szükség a gravitáció által kiváltott mozgás leállításához vészleállítás után. A motoros mechanikus eszközöknek szükségük lehet fékre a forgó mozgás leállításához vészleállítás után.
Szoftver:A szoftvert, amely lehetővé teszi számunkra, hogy megváltoztassuk a robot munkáját, ipari robotgyártók, például a Universal Robots készítették. Sok esetben megváltoztathatjuk a burkolatot, hogy a robotcellánkat zsugorítsuk és biztonságosan eltávolítsuk a kerítést. Ezenkívül lehetővé teszi a kezelők számára, hogy szükség esetén további biztonsági felszerelések, például fényfüggönyök, területszkennerek és biztonsági szőnyegek segítségével könnyedén kommunikáljanak a robottal.
4 - Adminisztratív vezérlők
A korábbi eljárások végrehajtása után kritikus az emberi tényező kezelése. Ez magában foglalja a berendezés tervezésében, tervezésében, karbantartásában részt vevő személyzetet, vállalkozókat, látogatókat vagy bárkit, aki a berendezés közelében vagy a berendezéssel együtt dolgozik.
5 - Személyi védőfelszerelés (PPE)
Az egyéni védőeszközök közé tartoznak a védőszemüvegek, füldugók, légzőkészülékek, védőcipők, kesztyűk és hasonló, az ipari környezetben szokásos tárgyak. Egyes esetekben fejlettebb zuhanásgátló eszközökre és szükséges képzésre van szükség. Noha ezek az intézkedések kritikusak a munkavállalók biztonsága szempontjából, ezek az intézkedések az ellenőrzési hierarchia legalján helyezkednek el, és nem tekintendők felismert veszélyek mérséklésére, mivel ezek a végső megoldás. Az egyéni védőeszközök használata a munkavállalók folyamatos erőfeszítéseit is megköveteli.
Az ipari automatizálás biztonságának előnyei
A gyártó vállalatok számos módon profitálhatnak a jobb automatizálási biztonságból.
Javult a morál
Az alkalmazottaknak most több idejük van a magasabb szintű gondolkodást igénylő feladatokra, mert az automatizálás elvégzi a nehéz terheket. Az alkalmazottak veszélyes környezetből való kimentése azt mutatja, hogy a vállalatok értékes vagyonnak tekintik őket, amelyek jóléte a legfontosabb.
Költségek csökkentése
Az adatok szerint évente közel 10 milliárd dollárt költenek sérülésekre és betegségekre. Ezenkívül az állítások szerint a szervezetek e költségek 20-40 százalékát megtakaríthatják egyszerűen a biztonsági protokollok javításával.
Nagyobb hatékonyság
Az automatizálás jellemzően egyenletes minőséget produkál, gyorsabban halad és csökkenti a hulladék mennyiségét. A karbantartási költségek jóval alacsonyabbak, mintha továbbra is fizetni kellene a jelenlegi programokért, még akkor is, ha előfordulhat, hogy előre nagy díjat kell fizetnie.
Több versenyelőny
Az automatizálás versenyelőnyt biztosít a szervezetek számára a termelés növelésével, miközben megőrzi a biztonságot és a hatékonyságot.
A biztonságos ipari gépek, rendszerek és automatizálás fejlesztése folyamatos folyamat. Ehelyett folyamatos életciklusa van. Ezenkívül az egész csapat érdeke a biztonságos tervezés és üzemeltetés. A kockázatértékelés, a kockázatcsökkentés és az érvényesítés mind olyan feladatok, amelyeket a csapatnak kell elvégeznie. Egy másik javaslat az, hogy bizonyos fékeket és ellensúlyokat adjon hozzá, például különböző személyeket használjon a biztonsági tervezés és ellenőrzés kezeléséhez. A csapat így további tudatosságra tesz szert, és most már más szemszögből nézheti a dolgokat.