Maskinsäkerhet börjar med design
Maskintillverkare kan bidra till att rationalisera slutanvändarnas servicerutiner genom att utforma utrustning med programmerbar säkerhet.
Av Kelly Schachenman, marknadschef, säkerhetsverksamhet, Rockwell Automation
Med hjälp av ny säkerhetsteknik som PAC-enheter (Programmable Logic Controller) kan tillverkarna rationalisera sina strategier för maskinåtkomst och göra maskinerna mer produktiva genom att skräddarsy säkerhetssystemens funktioner till den aktuella uppgiften. Om personalen enklare kan ställa diagnos, utföra enklare service och återställa maskinen till produktion kan det innebära stora vinster i driftstid.
PAC-säkerhetsenheter används i många moderna säkerhetsutformningar för rationaliserade servicerutiner. Precis som vanliga styrkretsar och nätverk är PACsäkerhetssystemen enheter som kan programmeras för olika funktioner beroende på vilken åtgärd operatören försöker utföra.
 |
En mängd olika tekniker kan användas för att rationalisera servicerutiner och ge maskinåtkomst för mindre serviceåtgärder. Här är några exempel:
• Bättre diagnostik: PAC-säkerhetsenheter är system för fasta tillstånd och omfattar nätverk i moderna fabrikslokaler. Diagnostikinformation, t ex I/O-kanalfel i en E-Stop-sträng, kan visas för operatören på vanliga operatörsgränssnittspaneler på maskinen. Därmed kan operatörer på plats och supportpersonal snabbt ställa diagnos på problem som berör säkerhetssystemet.
• Total kontroll: PAC-säkerhetsenheter kan utformas för att minimera riskerna under maskinservice genom att ge total kontroll över baxningsfunktionen. I baxningsläget kan PAC-säkerhetsenheten styra vilka skyddsluckor som kan öppnas för underhåll, begränsa exponering för rörliga delar utanför operatörens synfält samt inleda kontrollerade och övervakade maskinrörelser när tillämpliga baxningskontroller tillåts.
Säkerhetssystemet kan även övervaka baxningshastigheten så att roboten upprätthåller en säker driftshastighet. För inställning av maskinbearbetning kan PAC-säkerhetsenheten ta bort strömmen till robotar men lämna den på till annan maskinbearbetning, så att operatören eventuellt kan gå in i cellen utan LOTO (lockout/tagout), beroende på riskbedömning. För laddning av delar kan PAC-säkerhetsenheten ge operatören begränsad åtkomst till cellen utan att stoppa produktionen, så länge operatören befinner sig i en övervakad zon.
• Övervakad strömstyrning: I en robotcell för svetsning behöver operatören tillgång till flera olika driftslägen för att kunna utföra sina arbetsuppgifter. Med en Acsäkerhetsenhet kan man försätta systemet i ett inlärningsläge där strömmen till robotarna får vara på så länge operatören håller kvar greppet om ett nedhängande handtag. Dessutom kan PAC-enheten förebygga farliga maskinrörelser genom att stänga av farlig ström som inte behövs för det underhåll som utförs.
• Övervakning av säker hastighet: Med övervakning av säker hastighet kan tillverkaren minska och övervaka maskinhastigheten så att operatören riskfritt kan utföra underhåll utan att maskinen behöver stoppas helt.
• Säker avstängning av vridmoment: En säkringsfunktion inaktiverar kraften från servoenheten så att servomotorn inte längre kan generera det vridmoment som krävs för att förflytta rundmatningsbordet, men styrströmmen förblir påslagen så att en snabb omstart kan göras. På så sätt kan operatören utföra underhåll utan att strömmen till servoenheten slås av, vilket gör att systemet kan startas om snabbare och ger mindre slitage på motorn och enheten.
• Zonstyrning: En maskin eller process utformas så att en del av den, en så kallad zon, kan stängas av så att operatören kan komma åt den farliga delen i underhållssyfte, samtidigt som maskinens eller processens övriga zoner fortsätter att arbeta. Maskinens produktivitet förbättras genom att operatören kan komma åt maskinen för återkommande uppgifter utan att produktionen behöver stoppas helt.
En mängd olika tekniker kan användas för att rationalisera servicerutiner och ge maskinåtkomst för mindre serviceåtgärder |
Alla exemplen ovan ger mindre avbrottstid för utrustningen tack vare att operatören lättare kan ställa diagnos, utföra service och snabbt återställa maskinen till produktion. Eller annorlunda uttryckt: vi stärker produktiviteten genom att optimera MTTR (Mean Time To Restore) för utrustningen. I ekonomiska termer kan en MTTR-förbättring på 15 minuter per skift, för en maskin som genererar 100 000 kronor i intäkter per skift, ge produktivitetsförbättringar för 1 500 000 kronor eller mer per år (vid två åttatimmarsskift och 250 arbetsdagar per år).
Riskbedömning är nyckeln
Grunden för att rationalisera servicerutiner är att genomföra en riskbedömning för maskinen. Riskbedömningen är ett sätt för maskintillverkaren att:
1. Identifiera specifika faror med maskinen.
2. Kvantifiera risken som dessa faror innebär för personalen som arbetar runt maskinen.
3. Utvärdera olika åtgärder som kan minska risken till en godtagbar nivå.
Riskbedömningen ska omfatta alla arbetsuppgifter och begränsningar som har att göra med maskinen –drift, underhåll, kvalitetssäkring, städning och annat. Riskutvärderingen ingår också i specifikationen för lämplig säkerhetskrets som krävs för den inledande riskgraderingen som riskbedömningsteamet fastställer. Det finns flera olika riskbedömningsstandarder för tillverkare och slutanvändare som vill ta fram ett riskbedömningsprogram. ANSI B11.TR3, RIA 15.06 och ISO 14121 är standarder som ofta används.
Nästa steg
Att designa ett system för rationalisering av serviceprocedurer är effektivast om det sker under utformningen av maskinen, när dess grundläggande driftssätt och alla mekaniska, elektriska och andra element fastställs. Det kan vara värt att uppdatera maskinspecifikationerna så att rationalisering av serviceprocedurer blir en av punkterna som maskintillverkare ska redogöra för i sina offerter.
I anläggningar där utrustningen redan finns på plats eller är på väg att installeras, kan riskbedömningen och dess resulterande åtgärdskrav ge en arbetsplats med mindre risker och med säkerhetssystem som är utformade för att optimera produktiviteten.
Att utforma maskiner för smidiga, mindre serviceåtgärder inbegriper koncept som nu har använts i mängder av säkerhetssystem. Nu är det dags för tillverkare att börja utforska hur deras design- och säkerhetsrutiner kan uppdateras för dels bättre personalsäkerhet, dels bättre maskinproduktivitet.
Mer information finns här: Rockwell Automations lösningar för OEM-tillverkare www.rockwellautomation.com/go/tjoem, PAC-säkerhetsenheter från Allen-Bradley www.rockwellautomation.com/go/tjsafetyplc
Skicka gärna e-post till följande adress, om du vill ha mer information: info_at@ra.rockwell.com med ref: Safety & Design
Skriv ut denna sida
Worldwide Kontakta oss Sitemap Legal Notices
Rockwell Automation AB
Adress: Åldermansgatan 13, 227 64 Lund, Hammarbacken 6A, 5tr, S-191 49 Sollentuna och Ebbe Lieberathsgatan 18 B, S-412 65 Göteborg.
Tel: 0771-219 219. e-mail: rasweden@ra.rockwell.com