Maskinsäkerhet En väg mot säker maskin

Transkript

1 Andreas Wikström, ABB AB, Jokab Safety Maskinsäkerhet En väg mot säker maskin May 22, 2015 Slide 1

2 Kort om mig. Varför?? Dagsläge, vad gäller?? Introduktion ABB Jokab Safety May 22, 2015 Slide 2

3 Svensk försäljning Lågspänningprodukter May 22, 2015 Slide 3

4 Din partner för maskinsäkerhet Vi gör det enkelt att bygga säkerhetssystem! Förkunskap Riskbedömning Val av skydd Installation Förändring May 22, 2015 Slide 4

5 Varför säkerhet?

6 May 22, 2015 Slide 6

7 Säkerhet i industrin Utmaningar Hur ser det ut i Sverige? May 22, 2015 Slide 7

8 Säkerhet i industrin Utmaningar May 22, 2015 Slide 8

9 Vilka krav gäller idag? (från 29 december 2009) Nya maskiner CE-märkta (10-) AFS 2008:3 Maskiner (direktiv 2006/42/EG, nya MD) Gamla maskiner CE-märkta (95-09) AFS 1994:48 / AFS 1993:10 Maskiner och vissa andra tekniska anordningar (direktiv 98/37/EG, gamla MD) Gamla maskiner Icke CE-märkta (före -95) AFS 2006:4 Användning av arbetsutrustning (direktiv 89/655/EEG m. fl.) OBS! Gäller för alla maskiner (även CE-märkta), men bilaga A gäller endast för icke CE-märkta. Nya maskindirektivet Sida 9

10 Klassificering av standarder under MD 2006/42/EG Maskindirektivet Den juridiska grunden för att säkerställa fri handel med maskiner inom Europa EN ISO A-standarder Grundläggande begrepp och generella principer för alla sorts maskiner EN ISO EN ISO EN ISO EN ISO EN 1088 EN ISO EN 692 B1-standarder B2-standarder C-standarder B1: Säkerhetsaspekter för många sorts maskiner, t.ex. skyddsavstånd och säkerhetsrelaterade delar av styrsystem B2: Säkerhetskomponenter för många sorts maskiner, t.ex. nödstopp och förreglingsanordningar Säkerhetskrav för en typ (eller en grupp) av maskiner, t.ex. industrirobotar och mekaniska pressar Nya maskindirektivet Sida 10

11 Exempel på grundläggande hälso- och säkerhetskrav i nya maskindirektivet Nya maskindirektivet Sida 11

12 Tydligare krav på riskanalys AFS 2008:3, Bilaga 1 Nya MD (AFS 2008:3) Bilaga 1, Allmänna principer Maskintillverkaren eller dennes representant ska säkerställa att en riskbedömning görs för att fastställa de hälso- och säkerhetskrav som är tillämpliga på maskinen. Maskinen ska därefter konstrueras och tillverkas med hänsyn till resultatet av denna riskbedömning. Genom den upprepande processen för riskbedömningen och riskreduceringen enligt ovan ska tillverkaren eller dennes representant fastställa maskinernas gränser, bland annat avsedd användning och rimligen förutsebar felaktig användning, identifiera de riskkällor som maskinerna kan ge upphov till och risksituationerna i anslutning till dessa, bedöma riskerna med beaktande av hur allvarlig eventuell skada eller ohälsa kan bli och sannolikheten för att sådan ska uppkomma, utvärdera riskerna i syfte att fastställa om det krävs riskreducering i enlighet med direktivets mål, eliminera riskkällorna eller minska riskerna relaterade till dessa genom skyddsåtgärder enligt prioriteringen i punkt b. EN ISO Nya maskindirektivet Sida 12

13 Krav på säkerheten i styrsystem AFS 2008:3, Bilaga 1 Nya MD (AFS 2008:3) Ett styrsystems säkerhet och tillförlitlighet Ett styrsystem ska vara konstruerat och tillverkat så att riskfyllda situationer inte ska kunna uppstå. Framför allt ska det vara konstruerat och tillverkat så att det kan tåla avsedda påfrestningar under drift och yttre påverkan, fel i styrsystemets maskinvara eller programvara inte leder till riskfyllda situationer, fel i styrsystemets logik inte leder till riskfyllda situationer, rimligen förutsebara mänskliga misstag under handhavandet inte leder till riskfyllda situationer. Särskild uppmärksamhet ska ägnas följande punkter: Maskinen får inte starta oväntat. Maskinens parametrar får inte ändras på ett okontrollerat sätt; om en ändring kan ge upphov till riskfyllda situationer. Maskinen får inte hindras från att stanna om stoppkommandot redan har givits. Ingen rörlig del av maskinen eller del som hålls av maskinen får falla eller kastas ut. Automatiskt eller manuellt stopp av rörliga delar av vilket slag som helst ska kunna göras obehindrat. Skyddsanordningarna ska fortsätta att vara effektiva fullt ut eller utlösa stoppkommando. De säkerhetsrelaterade delarna av styrsystemet ska fungera på ett sammanhängande sätt för en hel grupp av maskiner eller delvis fullbordade maskiner. För trådlös styrning ska ett automatiskt stopp göras när korrekta styrsignaler inte går fram, inklusive kommunikationsbortfall. EN ISO , EN Nya maskindirektivet Sida 13

14 Stopp AFS 2008:3, Bilaga 1 Nya MD (AFS 2008:3) Normalt stopp En maskin skall vara försedd med ett manöverdon som gör det möjligt att på ett säkert sätt stoppa maskinen fullständigt. Varje arbetsstation skall vara försedd med ett manöverdon som gör det möjligt att, beroende på befintliga riskkällor, stoppa några eller samtliga funktioner i maskinen så att den intar ett säkert tillstånd. Maskinens stoppanordning skall vara överordnad dess startanordning. När maskinen eller dess riskfyllda funktioner har stoppat, skall kraftförsörjningen till de berörda drivorganen vara bruten. Ändrat från rörliga delar till funktioner. EN Nya maskindirektivet Sida 14

15 Stopp AFS 2008:3, Bilaga 1 Nya MD (AFS 2008:3) Stopp under driften När det av driftsskäl krävs att en stoppanordning inte bryter kraftförsörjningen till drivorganen, skall stopptillståndet övervakas och upprätthållas. Nya maskindirektivet Sida 15

16 Nödstopp AFS 2008:3, Bilaga 1 Nya MD (AFS 2008:3) Nödstopp En maskin skall vara försedd med en eller flera nödstoppsanordningar som gör det möjligt att avvärja överhängande fara eller fara som redan uppstått. Nödstoppsanordningen skall - ha klart identifierbara, klart synliga och lättåtkomliga manöverdon, - stoppa det farliga förloppet så snabbt som möjligt, utan att därmed ge upphov till ytterligare risk, och - vid behov utlösa eller möjliggöra utlösning av vissa rörelser av skyddskaraktär. Nödstoppsfunktionen skall alltid vara tillgänglig och i drift oberoende av driftsätt. Nödstoppsanordningar skall vara ett komplement till andra säkerhetsåtgärder och inte en ersättning för dem. EN ISO 13850, EN Nya maskindirektivet Sida 16

17 Stopp och nödstopp AFS 2008:3, Bilaga 1 Nya MD (AFS 2008:3) Montering av maskiner Maskiner eller maskindelar som är konstruerade för att arbeta tillsammans ska vara konstruerade och tillverkade så att stoppanordningar, inklusive nödstoppsanordningar, inte bara kan stoppa själva maskinen, utan även all ansluten utrustning, om fortsatt drift av denna kan vara farlig. Nya maskindirektivet Sida 17

18 Risker vid rörelser AFS 2008:3, Bilaga 1 Nya MD (AFS 2008:3) Risker i samband med rörliga delar En maskins rörliga delar skall vara konstruerade och tillverkade så att risk för kontakt som kan leda till olyckor förhindras eller, i de fall då risker ändå finns, vara försedda med skydd eller skyddsanordningar. I AFS 2006:4 A 2.13 Skydd och skyddsanordningar En arbetsutrustning skall ha skydd eller skyddsanordningar om det finns någon olycksrisk vid kontakt med rörliga eller på annat sätt farliga delar. De skall hindra tillträde till riskområdena eller stoppa farliga funktioner innan någon når riskområdena. Nya maskindirektivet Sida 18

19 Skyddsavstånd EN ISO Skyddsavstånd för att hindra att armar och ben når in i riskområden (Staket) EN ISO (fd EN 999) Placering av tekniska skydd beroende på kroppsdelars hastigheter (Ljusbom/ridåer) EN ,-3 (fd EN 1760) Tryckkännande skyddsanordningar (Trampmatta, lister) May 22, 2015 Slide 19

20 Krävs riskanalys/riskbedömning? För tillverkaren AFS 1994:48 Tillverkaren är skyldig att bedöma riskerna för att identifiera alla de som är aktuella för hans maskin... AFS 2008:3 Maskintillverkaren eller dennes representant ska säkerställa att en riskbedömning görs för att fastställa de hälso- och säkerhetskrav som är tillämpliga på maskinen. För användaren AFS 2001:1 Arbetsgivaren skall regelbundet undersöka arbetsförhållandena och bedöma riskerna för att någon kan komma att drabbas av ohälsa eller olycksfall i arbetet... AFS 2006:4 Undersökning och riskbedömning skall göras för att bedöma om den arbetsutrustning som väljs och används är lämplig för det arbete som skall utföras OBS! Tänk på att användaren ofta är tillverkare (om- och tillbyggnad, egna maskinkonstruktioner/sammansättningar). May 22, 2015 Slide 20

21 Riskuppskattning EN ISO Sannolikhet att skadan skall inträffa Risk är en funktio n av Allvarlighet (severity, S) och Förekomst av riskfylld händelse Exponering av personer för riskkällan (frequency, F) Möjlighet att undvika eller begränsa skadan (possibility, P) May 22, 2015 Slide 21

22 Riskanalys exempel May 22, 2015 Slide 22

23 PL eller SIL? (EN ISO 13849, EN eller EN 61508?) Tillverkning av säkerhetskomponenter EN ISO säkerhetsreläer EN säkerhets-plc Användning av säkerhetskomponenter (maskinbyggare) EN ISO eller EN Teknikval EN ISO teknikneutral EN endast elektriska, elektroniska och programmerbara lösningar Övrigt EN ISO baseras på EN 954 tidigare erfarenhet Om processäkerhet är inblandat EN eftersom EN använder SIL May 22, 2015 Slide 23

24 EN ISO :2012 May 22, 2015 Slide 24

25 Vad är en skyddsfunktion? EN ISO , 5 I (Ingång) L (Logik) O (Utgång) ljusridå förreglingsbrytare kontaktmatta knockskiva etc. säkerhetsrelä säkerhets-plc etc. kontaktor ventiler STO etc. May 22, 2015 Slide 25

26 Typiska skyddsfunktioner EN ISO , 5.1 Säkerhetsrelaterad stoppfunktion initierad av tekniskt skydd Manuell återställningsfunktion Start-/återstartsfunktion Lokal styrfunktion Mutingfunktion Hålldonsfunktion Acceptanordningsfunktion Skydd mot oväntad start Utrymning och räddning av instängda personer Frånskiljning och avlastning av energi Styrsätt- och körsättsväljare Samverkan mellan olika säkerhetsrelaterade delar i styrsystem Övervakning av parametrisering av säkerhetsrelaterade insignalvärden Nödstoppsfunktion May 22, 2015 Slide 26

27 Vad är Performance Level? EN ISO , prestandanivå PL (Performance Level) kvantifierad nivå som används för att ange förmågan hos säkerhetsrelaterade delar i styrsystem att utföra en skyddsfunktion under förutsebara förhållanden May 22, 2015 Slide 27

28 EN ISO , Annex A Fastställande av PL r May 22, 2015 Slide 28

29 Kategorier EN ISO , 6.2 Kategori Exempel på krav Systemets beteende vid fel Förutbestämd arkitektur B Följa gällande standard så att systemet kan motstå förväntad påverkan. Grundläggande säkerhetsprinciper ska användas. Fel som inträffar kan leda till förlust av skyddsfunktion. L I i m i m O 1 Kraven i B skall uppfyllas. Väl beprövade komponenter och väl beprövade principer skall användas. Fel som inträffar kan leda till förlust av skyddsfunktionen, men sannolikheten är mindre än i B. L I i m i m O 2 Skyddsfunktion skall kontrolleras med lämpliga intervall (100 x demand rate) av maskinens styrsystem. Fel som inträffar kan leda till förlust av skyddsfunktion mellan kontrolltillfällena, då ev. förlust ska upptäckas. I i m L m TE i m i m O OTE 3 - enstaka fel i säkerhetsrelaterade delar leder inte till förlust av skyddsfunktion, och - närhelst det är praktiskt möjligt detekteras det enstaka felet. Vid enstaka fel kvarstår alltid skyddsfunktionen. Vissa av felen detekteras. Ackumulering av inte detekterade fel kan leda till förlust av skyddsfunktion. I1 I2 i m i m L1 c L2 i m m i m m O1 O2 4 - enstaka fel i säkerhetsrelaterade delar leder inte till förlust av skyddsfunktionen, och - enstaka fel detekteras vid eller före skyddsfunktionen påkallas. Ack. av fel leder ej till förlust. När fel inträffar kvarstår alltid skyddsfunktionen. Felen detekteras i tid för att hindra förlust av skyddsfunktionen. I1 I2 i m i m L1 c L2 i m i m m m O1 O2 May 22, 2015 Slide 29

30 EN ISO , Annex C MTTF d för pneumatiska, hydrauliska, mekaniska och elektromekaniska komponenter Formel för beräkning n op : Antal cykler per år B MTTF d = 10d 0,1 n op där May 22, 2015 Slide 30 d n op = op h op 3600s/h t cycle Villkor: d op h op : Driftsdagar per år : Driftstimmar per dag t cycle : Cykeltid (sekunder) Komponenten skall vara tillverkad enligt grundläggande och väl beprövade principer (EN ISO ). Tillverkaren ska ha specificerat lämplig användning och driftförhållanden. Användaren måste dessutom informeras om att använda väl beprövade principer. Komponentens livslängd begränsas till T 10d (medeltiden tills 10% av komponenterna fått farliga fel).

31 Vilken PL når en SRP/CS? PL EN ISO , SIL a MTTF d låg MTTF d medel MTTF d hög b 1 c d 2 e 3 DC DC DC DC DC DC DC ingen ingen låg medel låg medel hög Kat B Kat 1 Kat 2 Kat 3 Kat 4 May 22, 2015 Slide 31

32 Maskinsäkerhet Konstruktion av skyddskretsar Exempel på kretslösning Avstängningsventil (shut-off valve) stängs Läge- och/eller tryckgivare krävs för att säkerställa en hög PL Riktningsventiler stängs, individuellt eller i grupp May 22, 2015 Slide 32

33 ABB s erbjudande Produkter 2014 May 22, 2015 Slide 33

34 May 22, 2015 Slide 34

35 May 22, 2015 Slide 35