Holistische veiligheid: alles staat met elkaar in verband
Een holistische benadering van veiligheid, ondersteund door nieuwe technologie en wereldwijde normen, houdt rekening met elk aspect van uw activiteiten om bij te dragen tot een grotere stabiliteit en een hoger rendement.
Door Dan Hornbeck, Safety Market Development Manager van Rockwell Automation
Een groot deel van de traditionele productiesystemen van vandaag zijn ontwikkeld met een minimalistische benadering met betrekking tot de veiligheid. Wanneer bij deze oudere technologie een beroep werd gedaan op de veiligheidsfunctie, moest de machine meestal volledig tot stilstand worden gebracht en in een ‘veilige toestand’ worden geschakeld alvorens reparatie-en onderhoudswerkzaamheden konden worden uitgevoerd. De tijd die gemoeid was met het stilzetten en weer opstarten van de machine had dikwijls gevolgen voor de productiviteit, waardoor het personeel vaak de neiging had de veiligheidsvoorziening te overbruggen – op z’n zachtst gezegd een onveilige gang van zaken.
 |
Bij een ‘holistische’ benadering van het ontwerp van automatiseringssystemen wordt gebruikgemaakt van nieuwe veiligheidsnormen en zich snel ontwikkelende technologieën, en wordt een proces voor risicobeheer toegepast om de doelstellingen van de fabrikant en de machinebouwer voor het verhogen van de productiviteit te kunnen verwezenlijken en de doelstellingen op het gebied van kostenverlaging en efficiëntie te kunnen realiseren.
Functionele normen
Bij de ontwikkeling van nieuwe functionele veiligheidsnormen zijn twee belangrijke trends waar te nemen. De eerste is de erkenning van mondiale normen door veel landen en als gevolg daarvan, een trend om deze normen te aanvaarden als regionale of plaatselijke normen.
Dit is uitermate handig voor internationale machinebouwers en multinationale bedrijven die te maken hebben met de implementatie van veiligheidsoplossingen over de hele wereld. Ze kunnen nu één oplossing voor de zakelijke markt ontwerpen en deze over de hele wereld gebruiken.
De tweede trend is de erkenning en aanvaarding van nieuwe methoden en technologieën die fabrikanten helpen bij het hanteren van een eigentijdse veiligheidsoplossing die voldoet aan de eerder genoemde doelstellingen op het gebied van ontwerp en kosten.
De functie van een veiligheidsnorm is het bieden van een ontwerprichtlijn voor systemen om ervoor te zorgen dat de machine voldoet aan de veiligheidsvereisten. Bij oudere normen werd gebruikgemaakt van structuurbeginselen als redundantie, diversiteit en diagnostische beginselen, om functionele veiligheid te bereiken. Eén belangrijk concept ontbrak echter bij deze benadering: tijd.
In nieuwere functionele veiligheidsnormen voor machines, zoals ISO 13849, is het element tijd toegevoegd in de vorm van gemiddelde tijd tot gevaar bij storingen (MTTFd) als toevoeging aan de bestaande benadering van de veiligheidsstructuur. Het tijdselement voegt een prestatiefactor toe die aangeeft in hoeverre het veiligheidssysteem de veiligheidsfunctie naar behoren zal uitvoeren op het moment dat een beroep wordt gedaan op het systeem.
“Bij een holistische strategie voor de veiligheid van machines draait het niet alleen om het verhogen van de veiligheid op zich, maar ook om het verhogen van de waarde en productiviteit door de nadruk te leggen op mondiale normen, overwegingen op het gebied van lifecycle design, risicobeheer en het gebruik van moderne veiligheidsapparatuur. Het ideale uitgangspunt is om de productiviteit dermate verhogen dat daarmee de kosten voor de verhoging van de veiligheid volledig worden gecompenseerd.” |
Technologische innovaties
Bij traditionele veiligheidssystemen, die gebruik maken van vaste schakelingen, is troubleshooting vaak lastig omdat ze nauwelijks enige indicatie geven van de reden waarom een systeem werd overgeschakeld naar een veilige toestand. De veiligheidsschakelaars werden ‘in serie’ in lange rijen aan een besturingsapparaat gekoppeld. De machine mocht dan wel stilgezet zijn naar een ‘veilige toestand’, maar de oorzaak ervan en de methode om de machine weer in productie te krijgen waren moeilijk te bepalen. Als deze ongeplande gebeurtenissen zich voordeden tijdens productie, konden ze leiden tot problemen met de uitlijning van de machine, materiaalverspilling, een nog langere opstarttijd en op den duur zelfs tot schade aan de apparatuur. Deze factoren droegen bij tot een langere downtime, met als gevolg verlies van productietijd en hogere operationele kosten. Het werk dat op dat moment werd uitgevoerd moest immers worden opgeruimd, verwijderd, gereset of verschroot en de apparatuur moest opnieuw worden ingesteld.
De hedendaagse technologie maakt het gelukkig mogelijk deze veiligheidsschakelaars rechtstreeks aan te sluiten op een I/O-veiligheidsblok, hetgeen leidt tot lagere aansluitkosten. Het I/O-veiligheidsblok wordt vervolgens via een speciaal veiligheidsnetwerk, zoals DeviceNet of EtherNet/IP, verbonden met de veiligheidscontroller. Dit vereenvoudigde en kosteneffectieve ontwerp kan, door middel van een human-machine-interface (HMI), diagnostische informatie leveren die kan helpen bij het bepalen van de oorzaak van het stilzetten van de machine en van het onderdeel dat de storing heeft veroorzaakt, zodat de machine zo snel mogelijk weer in productie kan worden geschakeld. Dit alles vindt plaats met behoud van het hoogste veiligheidsniveau voor de operator en het personeel dat de reparaties aan de machine uitvoert.
Deze nieuwe veiligheidscontrollers maken gebruik van technologieën die zijn gebaseerd op Programmable Automation Controllers (PAC). Hierbij zijn de veiligheids- en automatiseringsbesturing nauw geïntegreerd binnen één controller. Dit platform maakt gebruik van één softwareontwikkelingsomgeving die de flexibiliteit en ontwerpproductiviteit biedt die nodig is om de hedendaagse uitdagingen op het gebied van fabricage aan te gaan. Designers kunnen zich concentreren op de toepassing en de veiligheidsvereisten zonder rekening te hoeven houden met afzonderlijke besturings- en veiligheidoplossingen.
In het verleden was in omstandigheden waar behoefte was aan een communicatienetwerk geen enkel netwerk beschikbaar waarin veiligheids- en automatiseringsbesturing konden worden gecombineerd, en tegelijkertijd gegevenstransport mogelijk was via meerdere fysieke netwerken. Wijzigingen in de netwerktopologie door de inzet van de netwerkstandaard Common Industrial Protocol (CIP) hebben ertoe geleid dat dit probleem nu tot het verleden behoort. Nu kunnen standaard- en veiligheidscommunicatie worden gevoerd via netwerktypen als DeviceNet en EtherNet/IP. De onderlinge verbindingen tussen alle apparaten die zijn betrokken bij de standaard- en veiligheidsaspecten van de toepassing kunnen nu tot stand worden gebracht via de netwerken waarmee u al vertrouwd bent en die u al in gebruik hebt.
Deze nieuwe hedendaagse technologieën maken een holistische benadering mogelijk van de automatiseringstoepassing. Dankzij deze holistische benadering kunnen de ontwerp- en implementatietijd worden verkort en de diagnostische mogelijkheden worden uitgebreid. Tevens worden de operationele kosten verlaagd en worden de veiligheid en productiviteit van de machine of productielijn verhoogd.
Risicobeheer
Misschien vraagt u zich af: “Hoe kan ik bepalen of een werknemer in een gevaarlijke situatie kan terechtkomen, en hoe kan ik in dat geval gebruikmaken van deze hedendaagse methoden om de werknemer tegen de gevaren te beschermen?” Het antwoord is een effectief programma voor risicobeheer.
Het risicobeheerprogramma vormt de sleutel voor fabrikanten om de veiligheid op de werkvloer te waarborgen zonder de productiviteit te belemmeren en de kosten te verhogen. Binnen dit proces speelt risico-evaluatie een essentiële rol.
Risico-evaluatie biedt het bedrijf een richtlijn om gepaste ijver en goede technische methoden te hanteren, en tegelijkertijd een passende hoeveelheid bescherming in de werkomgeving in te bouwen.
Tijdens een effectief risico-evaluatieproces wordt gekeken naar welke gevaren een machine mogelijk oplevert, hoe groot het risico is voor de werknemers, en welke methoden kunnen worden gebruikt om dit risico tot een aanvaardbaar niveau terug te brengen. Een goed uitgevoerde risico-evaluatie stelt de fabrikant in staat voor elke machine of veiligheidsfunctie het gewenste veiligheidsniveau te bepalen, en op een kosteneffectieve manier de daarvoor vereiste middelen toe te wijzen, hetzij financieel, hetzij technisch, hetzij procedureel.
De vereisten en methoden voor risico-evaluatie zijn opgenomen in diverse regionale en internationale functionele veiligheidsnormen. Enkele voorbeelden hiervan zijn ANSI/RIA 15.06, Veiligheidsvereisten voor industriële robots, Internationale veiligheidsnorm voor machines, ISO13849 en ANSI/B155.1, Veiligheidsvereisten voor verpakkingsmachines.
Hoe kunt u de uitdagingen waarmee men op het gebied van fabricage te maken heeft met succes aangaan? Hoe kunt u een veilige werkomgeving scheppen en tegelijkertijd de totale kosten verlagen en de productiviteit verhogen? Hoe kunt u een machine ontwerpen die overal, waar ook ter wereld, mag worden gebruikt?
Het antwoord is dat u de meest recente normen voor functionele veiligheid moet hanteren, gebruik moet maken van de nieuwste technologische ontwikkelingen en in uw beleid op het gebied van risicobeheer een benadering moet gebruiken die is gebaseerd op risico-evaluatie, zodat binnen uw bedrijf met recht kan worden gesproken van een holistische benadering tot veiligheid van automatisering.
Voor meer informatie kunt u ons een e-mail sturen via: info_at@ra.rockwell.com ref: Holistic Safety
Print deze pagina
Wereldwijd Contacteer ons Sitemap Belangrijke info