Jedná se o klíčovou funkci, která ovlivňuje nejen ochranu obsluhy stroje, ale i samotného zařízení. Je důležitá ve všech fázích práce – od projektu a konstrukce zařízení až po jeho obsluhu a demontáž.

• Základní otázky funkční bezpečnosti
• Normy funkční bezpečnosti
• Směrnice o strojních zařízeních
• Norma funkční bezpečnosti pro zpracovatelský průmysl
• Systém SIL

K prvkům zajišťujícím bezpečné používání strojního zařízení patří systémy nouzového zastavení, omezovače rychlosti, čidla pro detekci přítomnosti osob v nebezpečné zóně, instalace zabraňující přehřátí. Tyto funkce lze realizovat pomocí desítek různých řešení, jako jsou například pojistky, relé, ventily, bezpečnostní spínače, řídicí členy PLC, snímače tlaku a mnoho dalších. Bezpečnostní otázky jsou podrobně popsány v mnoha normách, které musí výrobci strojů dodržovat, aby mohli své stroje distribuovat na regulovaných trzích. V článku se věnujeme nejdůležitějším normám a požadavkům, které nařizují mezinárodní organizace.

Funkční bezpečnost – definice?

Obecné zásady funkční bezpečnosti se týkají pravidel a postupů, které mají zajistit, aby schválené strojní zařízení neohrožovalo zdraví a bezpečnost osob, které je používají nebo se nacházejí v jeho blízkosti. Mezi klíčové aspekty provozní bezpečnosti patří:

1. Projektování a konstrukce: Stroje by měly být projektovány a konstruovány s ohledem na bezpečnost. To zahrnuje vhodné ochrany, omezovače a další prvky prevence nehod.
2. Testování a certifikace: Stroje jsou certifikovány a kontrolovány, aby bylo zajištěno splnění určitých bezpečnostních norem.
3. Návod k obsluze a školení: Uživatelé strojů by měli být náležitě vyškoleni a návod k obsluze by měl obsahovat jasné informace o bezpečném používání.
4. Pravidelná údržba a prohlídky: Odborná údržba a prohlídky jsou nezbytné k zajištění správného provozu strojů a k tomu, aby nepředstavovaly nebezpečí.
5. Osobní ochrana: V některých případech může být nutné, aby obsluha a ostatní pracovníci v blízkosti strojního zařízení používali vhodné osobní ochranné prostředky (vhodný oděv, ochranu sluchu atd.).
6. Řízení rizik a nouzové postupy: Firmy by měly zavést postupy řízení rizik a nouzové postupy, aby mohly rychle a účinně reagovat na případné problémy související s bezpečnosti.

Normy funkční bezpečnosti strojů

Stávající bezpečnostní normy byly vypracovány s cílem standardizovat a systematizovat zásady bezpečné konstrukce a používání strojů, aby byla jasně definována požadovaná úroveň bezpečnosti a přijatelná úroveň rizika spojená s jejich používáním. Klíčovými normami jsou:

PN-EN 61508

Jedná se o obecnou normu týkající se zásad funkční bezpečnosti elektrických, elektronických a programovatelných elektronických řídicích systémů. Zaměřuje se na identifikaci úrovně rizika a vhodných preventivních opatření.

PN-EN 61511

Tato norma se zaměřuje na bezpečnost ve zpracovatelském průmyslu. Vztahuje se na řídicí systémy používané v chemickém, ropném a plynárenském průmyslu, kde riziko selhání může vést ke katastrofickým následkům. Podrobněji se mu budeme věnovat dále v textu.

PN-EN 62061 (mezinárodní označení IEC 62061)

Je mezinárodní norma pro funkční bezpečnost elektrických a elektronických strojů a programovatelných řídicích systémů souvisejících s bezpečností. Norma IEC 62061 se často používá ve spojení s dalšími bezpečnostními normami, jako je například norma ISO 13849, která se zabývá částmi řídicích systémů souvisejícími s bezpečností. IEC 62061 je klíčová pro zajištění toho, aby strojní zařízení a řídicí systémy byly navrženy a provozovány tak, aby se minimalizovalo riziko nehod a úrazů. To je důležité zejména v průmyslu a dalších odvětvích, kde moderní elektrické a elektronické systémy hrají zásadní roli ve výrobních a provozních procesech.

PN-EN ISO 13849-1

Tato norma se týká součástí řídicích systémů souvisejících s bezpečností, specifikuje požadavky na jejich projektování a konstrukci a určuje jejich kategorie. Norma PN-EN ISO 13849-2 se zase zabývá validací těchto systémů, tedy procesem potvrzení, že instalace splňuje požadavky uvedené v normě.

Směrnice o strojních zařízeních

Směrnice o strojních zařízeních je právní akt Evropské unie, který stanoví právní rámec pro výrobu a uvádění strojních zařízení na trh v členských státech EU. Tento dokument pomáhá udržovat vysoké bezpečnostní standardy v různých průmyslových odvětvích v celé Evropské unii.

Hlavními cíli směrnice jsou:

• zajištění bezpečnosti strojních zařízení;
• harmonizace norem v zemích EU.

Mezi hlavní prvky směrnice o strojních zařízeních patří:

• Požadavky na bezpečnost a ochranu zdraví: základní bezpečnostní požadavky na konstrukci a výrobu strojního zařízení.
• Postupy posuzování shody: výrobce je povinen provést posouzení shody strojního zařízení s normami obsaženými ve směrnici.
• Označení CE: strojní zařízení, které splňuje podmínky směrnice, je opatřeno označením CE, což znamená, že výrobek splňuje předpisy EU.
• Technická dokumentace: výrobce je povinen vypracovat technickou dokumentaci, včetně návodu k obsluze, která obsahuje informace o bezpečných způsobech používání strojního zařízení.

Norma IEC 61511

Norma IEC 61511 je také známá jako „norma funkční bezpečnosti pro zpracovatelský průmysl“. Jedná se o mezinárodní normu pro funkční bezpečnost, která je určena zejména pro odvětví zpracovatelského průmyslu, tedy pro chemický, ropný, plynárenský a farmaceutický průmysl. Tato norma je součástí širšího souboru norem IEC 61508, které se týkají elektrických, elektronických a programovatelných systémů souvisejících s bezpečností.

IEC 61511 se zaměřuje na použití řídicích systémů souvisejících s bezpečností (Safety Instrumented Systems, SIS) ve zpracovatelském průmyslu. Zahrnuje tři hlavní oblasti:

Projektování a realizace SIS: norma specifikuje požadavky na projektování, instalaci, uvedení do provozu a údržbu řídicích systémů souvisejících s bezpečností. Systémy musí být navrženy tak, aby účinně reagovaly na hrozby a minimalizovaly riziko poruchy.

Posouzení rizik a analýza systémů: norma obsahuje pokyny k provedení posouzení rizik a analýzy funkční bezpečnosti za účelem identifikace požadavků na SIS.

Řízení bezpečnosti v průběhu celého životního cyklu: norma zdůrazňuje potřebu řídit funkční bezpečnost v každé fázi životního cyklu SIS, a to od koncepce až po demontáž. To zahrnuje řízení změn, provozní postupy, údržbu, testování a dokumentaci.

Safety Integrity Level (SIL)

SIL je úroveň integrity bezpečnosti neboli jinak úroveň integrity bezpečnosti, která je klíčovým prvkem v normách funkční bezpečnosti, jako jsou například IEC 61508 a IEC 61511. SIL určuje stupeň, do kterého musí daný řídicí bezpečnostní systém (SIS) snížit riziko nebezpečné události. Jedná se o měřítko spolehlivosti řídicích systémů souvisejících s bezpečností v situacích, kdy je vyžadováno jejich fungování.

SIL se obecně dělí na čtyři úrovně, SIL1 až SIL4:

Úroveň 1: Jedná se o minimální úroveň bezpečnosti, která naznačuje relativně nízkou úroveň požadovaného snížení rizika. Systémy na této úrovni mají nižší požadavky na spolehlivost. 
Úroveň 2: Poskytuje vyšší úroveň bezpečnosti a často se používá v průmyslových odvětvích, kde jsou rizika mírná. 
Úroveň 3: Systémy úrovně SIL3 se obvykle používají ve vysoce rizikových procesech, kde je vyžadována vysoká spolehlivost. 
Úroveň 4: Nejvyšší úroveň, která se používá v kritických aplikacích, kde jsou rizika velmi vysoká, a proto musí být systémy mimořádně spolehlivé. SIL4 se vyskytuje zřídka kvůli vysokým nákladům a složitosti.

Přidělená úroveň závisí na několika faktorech, včetně pravděpodobnosti výskytu chyby, možných následků chyby a prostředí, ve kterém se systém používá. Vysoký SIL znamená, že systém má nižší pravděpodobnost nebezpečného selhání v reakci na daná rizika (a naopak: nižší SIL znamená vyšší pravděpodobnost). Implementace a údržba systémů na odpovídající úrovni SIL jsou klíčové pro zajištění bezpečnosti v průmyslu a dalších oblastech, kde je spolehlivost kritická.

Text připravila společnost Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o. 
Článek byl publikován v originále na webu TME.eu: https://www.tme.eu/cz/news/library-articles/page/60810/funkcni-bezpecnost-strojnich-zarizeni-a-ridicich-systemu/