Audyt bezpieczeństwa istniejących cel zrobotyzowanych ? na co zwrócić uwagę przed modernizacją?

Wstęp

Modernizacja celi zrobotyzowanej wymaga wcześniejszego sprawdzenia stanu urządzeń, osłon, układów sterowania i zastosowanych funkcji ochronnych. Audyt bezpieczeństwa wykonuje się jednak nie tylko przed przebudową stanowiska, ale również w celu podniesienia poziomu bezpieczeństwa maszyn oraz podczas oddawania nowych urządzeń do użytkowania. Profesjonalne audyty bezpieczeństwa maszyn obejmują również ocenę dokumentacji i procedur. Przeczytaj artykuł i sprawdź, jak przygotować celę zrobotyzowaną do bezpiecznej modernizacji.

Czym jest audyt istniejącej celi zrobotyzowanej?

Audyt bezpieczeństwa celi zrobotyzowanej to uporządkowana ocena stanowiska, której celem jest wykrycie zagrożeń dla operatorów, pracowników utrzymania ruchu oraz serwisantów. Nie ogranicza się do sprawdzenia, czy robot działa prawidłowo i czy na panelu sterowania nie pojawiają się błędy. Obejmuje urządzenia współpracujące, ogrodzenia, blokady, czujniki, instalacje zasilające i procedury organizacyjne. Audyt powinien uwzględniać rzeczywisty sposób użytkowania celi, w tym czynności wykonywane poza normalnym cyklem produkcyjnym. Szczególne znaczenie mają przezbrojenia, czyszczenie, usuwanie zakleszczonych elementów i przywracanie celi zrobotyzowanej do cyklu produkcyjnego. Ich przebieg często różni się od założeń zapisanych w pierwotnej dokumentacji, zwłaszcza gdy stanowisko było użytkowane przez wiele lat i stopniowo rozbudowywane.

Dlaczego kontrolę należy wykonać przed modernizacją?

Wymiana robota, zwiększenie prędkości ruchu, zastosowanie cięższego chwytaka lub zmiana transportowanego produktu mogą wpłynąć na zasięg pracy i drogę zatrzymania urządzenia. Podobne konsekwencje może mieć dołączenie podajnika, systemu wizyjnego czy kolejnej maszyny. Dlatego planowana robotyzacja linii produkcyjnych powinna uwzględniać nie tylko oczekiwanąwydajność, lecz także zmianę zagrożeń w całym obszarze roboczym. Kontrola przeprowadzona przed rozpoczęciem prac pozwala odróżnić elementy nadające się do dalszego wykorzystania od tych, które trzeba wymienić lub przebudować. Dzięki temu zakres modernizacji można określić jeszcze przed zamówieniem urządzeń. Ogranicza to ryzyko kosztownych poprawek wykonywanych już po zainstalowaniu nowego wyposażenia i skraca późniejszy etap testów.

Jakie obszary obejmują audyty bezpieczeństwa maszyn?

Profesjonalne audyty bezpieczeństwa maszyn wymagają oceny całej celi, a nie wyłącznie samego robota. Sprawdzane są elementy mechaniczne i elektryczne, urządzenia ochronne oraz sposób reagowania systemu na otwarcie drzwi, przerwanie kurtyny świetlnej lub naciśnięcie przycisku zatrzymania awaryjnego. Istotna jest również współpraca robota z pozostałymi urządzeniami. Jeżeli w celi znajdują się przenośniki taśmowe, należy sprawdzić m.in. miejsca wciągnięcia, strefy przekazywania detali i możliwość dostępu do napędów.

Kontrola powinna objąć przede wszystkim:

• zasięg ruchu robota, chwytaka i przenoszonego detalu,
• stan ogrodzeń, osłon, drzwi oraz zastosowanych blokad,
• przyciski zatrzymania awaryjnego i urządzenia ochronne,
• połączenia pomiędzy robotem a urządzeniami peryferyjnymi,
• instalacje elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne,
• możliwość odłączenia oraz zabezpieczenia źródeł energii,
• zachowanie celi po zaniku i ponownym przywróceniu zasilania.

Jak przeprowadzić ocenę ryzyka istniejącej celi zrobotyzowanej?

Ocena powinna rozpocząć się od obserwacji pełnego cyklu pracy i rozmowy z osobami, które na co dzień obsługują stanowisko. Pozwala to ustalić, gdzie pracownicy podchodzą do celi, jakie usterki występują najczęściej i w których sytuacjach konieczne jest wejście do jej wnętrza. Następnie identyfikuje się możliwe zagrożenia, takie jak uderzenie przez robota, zgniecenie pomiędzy ruchomymi elementami, wyrzut detalu, pochwycenie przez przenośnik lub niespodziewane uruchomienie maszyny. Ocena musi uwzględniać zarówno normalną produkcję, jak i programowanie, konserwację, czyszczenie oraz usuwanie awarii. W przypadku rozbudowanych stanowisk do analizy powinien zostać włączony doświadczony integrator automatyki przemysłowej, który potrafi ocenić wzajemne zależności między poszczególnymi urządzeniami.

Punktem odniesienia podczas oceny ryzyka są normy dotyczące bezpieczeństwa maszyn. PN-EN ISO 12100 określa zasady identyfikowania zagrożeń, szacowania ryzyka i jego ograniczania, natomiast normy z serii PN-EN ISO 10218 odnoszą się do robotów przemysłowych oraz ich integracji. W przypadku elementów systemu sterowania odpowiedzialnych za bezpieczeństwo zastosowanie ma również PN-EN ISO 13849-1. Dobór właściwych norm powinien uwzględniać konstrukcję celi, jej przeznaczenie, sposób użytkowania oraz rodzaj występujących zagrożeń.

Warto przeanalizować osobno cztery stany celi:

1. automatyczny cykl produkcyjny,
2. ręczne sterowanie i programowanie,
3. przezbrojenie oraz uzupełnianie materiałów,
4. prace konserwacyjne i usuwanie usterek.

Audyt bezpieczeństwa w przedsiębiorstwie a dokumentacja techniczna

Audyt bezpieczeństwa w przedsiębiorstwie obejmuje również porównanie faktycznej budowy stanowiska z dostępną dokumentacją. W wielokrotnie modyfikowanych celach schematy mogą nie uwzględniać wymienionych czujników, dodatkowych napędów lub zmian w programie sterownika. Należy więc zweryfikować instrukcje obsługi, schematy elektryczne i pneumatyczne, ocenę ryzyka, opisy funkcji ochronnych oraz raporty z wcześniejszych testów. Jeśli modernizacja obejmuje układ sterowania, znaczenie ma także prawidłowo wykonana prefabrykacja szaf sterowniczych oraz czytelne oznaczenie przewodów i podzespołów. Aktualna dokumentacja ułatwia diagnostykę, ogranicza możliwość popełnienia błędu podczas serwisu i stanowi podstawę do przeprowadzenia testów po zakończeniu prac.

Najczęstsze nieprawidłowości w istniejących celach zrobotyzowanych

Jednym z najczęstszych problemów są zmiany wykonywane w kolejnych latach eksploatacji bez ponownej oceny całego stanowiska. Do celi dodawane są nowe urządzenia, zmienia się program robota lub sposób podawania detali, ale dokumentacja i zabezpieczenia pozostają takie same. Problemem może być również obchodzenie blokad drzwi, zasłanianie czujników albo stosowanie prowizorycznych sposobów usuwania awarii. Takie praktyki nie zawsze są widoczne podczas krótkiego przeglądu technicznego, dlatego ważna jest obserwacja rzeczywistej pracy operatorów.

Do często wykrywanych nieprawidłowości należą:

• możliwość sięgnięcia do strefy niebezpiecznej ponad lub pod ogrodzeniem,
• źle rozmieszczone kurtyny świetlne i skanery,
• brak kontroli położenia drzwi po ponownym uruchomieniu,
• przyciski awaryjne znajdujące się poza zasięgiem pracownika,
• nieoznaczone punkty odłączania energii,
• brak ochrony przed energią resztkową,
• nieaktualne instrukcje i schematy,
• brak testów potwierdzających skuteczność funkcji ochronnych.

Wykrycie takich problemów przed rozpoczęciem inwestycji pozwala uwzględnić ich usunięcie w projekcie. Dzięki temu automatyzacja procesów produkcyjnych nie prowadzi do utrwalenia wcześniejszych błędów konstrukcyjnych lub organizacyjnych.

Co powinien zawierać raport z audytu przed modernizacją?

Raport powinien jasno wskazywać, jakie elementy sprawdzono, jakie zagrożenia rozpoznano oraz czy poszczególne funkcje bezpieczeństwa osiągają wymagany poziom zapewnienia bezpieczeństwa PLr. Zgodnie z PN-EN ISO 13849-1 poziomy Performance Level oznacza się od PL a do PL e, przy czym PL a odpowiada najniższej, a PL e najwyższej zdolności funkcji bezpieczeństwa do ograniczania ryzyka. Wymagany PLr określa się osobno dla konkretnej funkcji, np. zatrzymania robota po otwarciu drzwi lub przerwaniu kurtyny świetlnej. Następnie należy zweryfikować, czy zastosowany układ sterowania rzeczywiście osiąga ten poziom.

Każda wykryta nieprawidłowość powinna zostać opisana wraz z lokalizacją, możliwymi konsekwencjami i zalecanym sposobem usunięcia. Pomocne jest także przypisanie zaleceniom priorytetów, aby w pierwszej kolejności wyeliminować zagrożenia wymagające natychmiastowej reakcji. Dokument może zawierać fotografie, wyniki testów, wykaz brakujących materiałów oraz proponowany zakres modernizacji. Na jego podstawie można zdecydować, które urządzenia pozostaną w celi, a które wymagają wymiany. ROBOnest wspiera przedsiębiorstwa w ocenie istniejących stanowisk, projektowaniu zmian i integracji zabezpieczeń.

Skontaktuj się z nami, aby przygotować celę zrobotyzowaną do bezpiecznej i przemyślanej modernizacji.