W branży przemysłowej wypadki przy pracy zdarzają się często – z danych GUS wynika, że od kilku lat statystyka się tu nie zmienia: jedna trzecia osób, które uległy takiemu wypadkowi, zatrudniona była w przemyśle. W I połowie 2017 r. większość takich sytuacji miała miejsce przy produkcji artykułów spożywczych, wyrobów z metali oraz wyrobów z gumy i tworzyw sztucznych.

Koszty związane z wypadkami przy pracy mają pośredni wpływ na zwiększenie finalnego kosztu wytworzenia produktów, z czego producenci doskonale zdają sobie sprawę.

Źle dobrane lub zaprojektowane rozwiązania bezpieczeństwa narażają osoby zatrudnione na wypadek, co w znaczący sposób wpływa na wydajność zakładu, powodując zatrzymanie produkcji, postępowanie sprawdzające, a w razie poważniejszych wypadków często także konsekwencje prawne i finansowe – mówi Łukasz Wiatrzyk, dyrektor ds. bezpieczeństwa maszyn w Schmersal-Polska. – Nie należy też zapominać, że błędnie dobrane i skonfigurowane urządzenia bezpieczeństwa mogą mieć bezpośredni wpływ na produktywność maszyny, zmuszając obsługę do wykonywania dodatkowych, niepotrzebnych czynności w każdym cyklu pracy. To z kolei może prowokować do obchodzenia wymogów lub wręcz wyłączania urządzeń bezpieczeństwa.

Jak zauważa Daniel Małż, inżynier ds. rozwoju sprzedaży w Siemens: – Z uwagi na koszty bezpośrednie i pośrednie związane m.in. z absencją pracowników, przymusową modernizacją i stratami z tytułu kar umownych użytkowanie maszyn stwarzających zbyt wysoki poziom ryzyka staje się nieopłacalne.

 

Rygorystyczne przepisy

Na rozwój rynku komponentów bezpieczeństwa wpływają m.in. coraz bardziej rygorystyczne wymagania określane w powszechnie obowiązujących przepisach. Producenci maszyn muszą dziś przestrzegać szeregu unijnych regulacji, na czele z dyrektywą maszynową 2006/42/WE, która wskazuje wymogi bezpieczeństwa dotyczące projektowania i budowy maszyn. Oprócz tego przepisy odnoszą się m.in. do kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń (dyrektywa 2014/30/WE, zwana dyrektywą EMC), zapewnienia bezpieczeństwa w przypadku zagrożeń związanych z prądem elektrycznym (dyrektywa niskonapięciowa 2014/35/WE, mająca zastosowanie do sprzętu pracującego w zakresie napięć 50–1000 V prądu przemiennego i 75–1500 V prądu stałego), projektowania, produkcji, montażu, instalacji, wprowadzania do obrotu i przekazywania do eksploatacji dźwigów (dyrektywa dźwigowa 2014/33/WE) czy działania urządzeń i systemów ochronnych używanych w atmosferze potencjalnie wybuchowej (dyrektywa ATEX 2014/34/WE).

Schemat zatrzymania awaryjnego SIL 3/PL e z wykorzystaniem przekaźnika bezpieczeństwa 3SK1 firmy Siemens

Jak wskazuje Daniel Małż z Siemens: – W ciągu ostatnich lat obserwujemy znaczący wzrost świadomości użytkowników i producentów maszyn w zakresie zagadnień związanych z bezpieczeństwem. Coraz częściej dochodzi do sytuacji, gdy błędy w implementacji systemu bezpieczeństwa lub braki w dokumentacji są powodem nieodebrania maszyny. Znaczącą rolę odgrywa też coraz większa szczegółowość kontroli realizowanych przez organy nadzoru rynku, jak i audytów wykonywanych przez klientów przy zawieraniu długoterminowych umów.

 

Szeroki wybór

Asortyment urządzeń bezpieczeństwa jest dziś bardzo duży – obejmuje m.in. systemy awaryjnego wyłączenia, zabezpieczenia elektromechaniczne i optyczne (w tym osłony blokujące), urządzenia zezwolenia i przyciski z podtrzymaniem, kurtyny i skanery świetlne, maty czułe na nacisk czy przekaźniki bezpieczeństwa. Przy doborze odpowiedniego rozwiązania należy szczegółowo przeanalizować konkretne stanowisko pracy pod kątem nie tylko bezpieczeństwa (wymogi zostały tu określone m.in. w normach PN-EN ISO 13849-1:2016-02 i PN-EN 62061:2008), ale też wydajności i ergonomii.

Pierwszym i najważniejszym kryterium jest oczywiście wynik oceny ryzyka – wyjaśnia Łukasz Wiatrzyk ze Schmersal-Polska. – Zastosowane rozwiązanie powinno być odpowiednie do wymaganego poziomu bezpieczeństwa, który można osiągnąć przy wykorzystaniu kilku rozwiązań. Spośród nich trzeba wybrać takie, które w jak najmniejszym stopniu wpłynie negatywnie na pracę operatora maszyny.

Podając jako przykład kurtyny i bariery świetlne, Łukasz Wiatrzyk pokazuje, jak wiele czynników należy uwzględnić, projektując stanowisko pracy: – Mówi się, że kurtyny i bariery świetlne bezpieczeństwa to najlepsze rozwiązanie do ochrony rąk operatora. Ale często zapomina się o tym, że kurtyna jest rozwiązaniem nieseparującym, to znaczy nie chroni operatora przed emisjami czy elementami ubocznymi produkcji. Dodatkowo czas dobiegu maszyny musi być krótszy niż czas potrzebny na sięgnięcie ręką (bądź inną częścią ciała) do miejsca niebezpiecznego, a to oznacza, że w maszynach o dłuższych czasach dobiegu kurtynę trzeba byłoby odsunąć na znaczną odległość od zagrożenia. Wszystkie te parametry są ze sobą powiązane i czasem okazuje się, że dla dobra operatora trzeba zamontować osłonę. A jeśli już taka konieczność zachodzi, można pomyśleć o osłonie otwieranej automatycznie – tym sposobem jednak stwarzamy nowe ryzyko (uderzenia zamykającą się osłoną), które wymaga zastosowania kolejnych rozwiązań bezpieczeństwa.

Tradycyjnie ważnym kryterium doboru systemu pozostaje też cena, której utrzymanie na zachęcającym do zakupu poziomie bywa prawdziwym wyzwaniem dla producentów maszyn. Coraz częściej konkurują oni z dostawcami z Dalekiego Wschodu, co wymaga aktywnego poszukiwania oszczędności. Jak jednak zapewnia Łukasz Wiatrzyk: – Przy tak dużej ilości rozwiązań dla każdego klienta można znaleźć urządzenia spełniające zarówno wysokie wymagania bezpieczeństwa, jak i kryterium rozsądnej ceny.

 

Coraz ważniejsze funkcje sterowania

Konfigurowalne systemy sterowania PNOZmulti 2 firmy Pilz pozwalają na wdrożenie wielu funkcji bezpieczeństwa w maszynie lub całej instalacji. Jednostki bazowe o szerokości 45 mm charakteryzują się modułowością i rozszerzalnością

W dobie Przemysłu 4.0 oferowane rozwiązania, także w zakresie urządzeń bezpieczeństwa, muszą być coraz bardziej zaawansowane technologicznie – często wymaga się dziś od nich możliwości integracji i współpracy z systemami nadrzędnymi.

Ważnym aspektem dla klientów przy doborze komponentów do modernizowanych, jak i nowych maszyn jest funkcjonalność i rozbudowana diagnostyka – mówi Daniel Małż z Siemens. – Coraz więcej aplikacji służących do realizacji funkcji bezpieczeństwa korzysta ze sterowników PLC w wersji fail-safe, które obok standardoego programu wykonują też część odpowiedzialną za bezpieczeństwo. Sterowniki takie coraz częściej realizują również rozbudowane algorytmy sterowania ruchem.

Nadal jednak szerokie zastosowanie znajdują standardowe przekaźniki bezpieczeństwa, których popularność utrzymuje się od lat. Także one jednak, w odpowiedzi na potrzeby rynku, podlegają stopniowej ewolucji.

W przypadku przekaźników również widać postęp technologiczny – wyjaśnia Daniel Małż. – Aktualnie produkowane przekaźniki są dużo bardziej uniwersalne, przez co liczba dostępnych wariantów uległa znacznemu zmniejszeniu. Zmieniają się także elementy wykonawcze i odpowiedzialne za detekcję. Na rynku pojawia się coraz więcej dotychczas standardowych komponentów w wersjach zorientowanych na realizację funkcji bezpieczeństwa. Dobrym przykładem są przekształtniki częstotliwości, w których zintegrowane funkcje bezpieczeństwa to już praktycznie standard. Dzieje się tak za sprawą coraz większego doświadczenia producentów i ciągłego rozwoju techniki.

Rozwiązań programowalnych i elektronicznych nigdy nie było tyle co teraz – potwierdza Łukasz Wiatrzyk ze Schmersal-Polska. – Programować możemy nie tylko przekaźniki czy sterowniki programowalne, ale także kurtyny i bariery świetlne bezpieczeństwa (aktywujemy blanking, muting, EDM czy reset), czujniki bezpieczeństwa i blokady elektromagnetyczne (kodowane aktywatory, funkcja reset, EDM). Również w sterownikach programowalnych jest coraz więcej przydatnych funkcji zarówno z punktu widzenia bezpieczeństwa (monitorowanie prędkości, momentu, kierunku itp.), jak i diagnostyki (przesyłanie danych diagnostycznych przez Internet, możliwość zdalnego podglądu czy zapisywanie logów sterownika w chmurze) – opowiada.

 

Rynek ma się dobrze

Jak pokazują prognozy, rynek systemów bezpieczeństwa przeznaczonych dla branży przemysłowej będzie stabilnie wzrastał. Według agencji Markets and Markets w latach 2014–2020 wzrost ten ma się utrzymać na poziomie 11% rocznie. W Polsce widocznych jest kilka kluczowych podmiotów aktywnych na rynku urządzeń i komponentów bezpieczeństwa. To polskie oddziały producentów takich urządzeń, m.in. Pilz, Schmersal czy Turck, firmy, w których szerokiej ofercie znajdują się również komponenty bezpieczeństwa, np. Siemens, Omron, Rockwell Automation, ifm electronic, Balluff, SICK, jak również dystrybutorzy tego typu rozwiązań, m.in. Dacpol czy Eltron.

W nadchodzących latach producenci systemów bezpieczeństwa będą mieli pole do popisu. Już dziś bardzo zaawansowane rozwiązania z pewnością ciągle będą udoskonalane pod kątem wymogów zintegrowanej produkcji. Jak wskazuje Łukasz Wiatrzyk ze Schmersal-Polska: – Popularyzacja urządzeń elektronicznych i programowalnych spowodowała, że tego rodzaju rozwiązania są coraz tańsze i coraz chętniej wybierane przez klientów. Jeśli więc miałbym wyróżnić jakiś trend w sprzedaży, to byłyby to urządzenia bezpieczeństwa z funkcjonalnościami logicznymi, możliwością indywidualnej konfiguracji i programowania.

Na podobny trend wskazuje Daniel Małż z Siemens: – Coraz ważniejszą rolę odgrywać będzie Industry 4.0 wraz z aplikacjami pozwalającymi na prototypowanie i symulowanie pracy maszyny oraz całych linii technologicznych z uwzględnieniem bezpieczeństwa i ergonomii. Można założyć, że przyszłość stoi pod znakiem coraz bardziej funkcjonalnie rozbudowanych i prostszych w budowie aplikacji.