Makine emniyetinde arıza toleransı

İnsanların risk alma isteği kişiden kişiye farklılık gösterir. Ancak, kişisel bir alanda her bireye ait olan şeyler makine emniyeti alanındaki standartlar tarafından değerlendirilip düzenlenmelidir. Hangi riskler hala kabul edilebilir, hangi hatalar ölümcül olabilir ve standartlar açısından, emniyet açısından kritik bir hataya sahip bir otomasyon sisteminin sınırlı bir süre için çalışmaya devam etmesine hangi koşullar altında izin verilir?

Bu sorular yeni bir emniyet yaklaşımını temsil ediyor. Bu nedenle, fonksiyon emniyet kontrol sistemleri, bir arıza durumunda artık basitçe kapanmamalıdır. Bunun yerine durumu zamanında bildirir ve "emniyet açısından makul bir süre" boyunca çalışmaya devam ederler.

Arıza toleransı, arıza durumları ve arızalar fonksiyonu tehlikeye atsa bile teknik bir sistemin fonksiyonelliğini koruyabileceği anlamına gelir. Arıza toleranslı bir sistem yalnızca arıza tespitideğil, aynı zamanda nitelikli arıza değerlendirmesi de gerektirir. Böylece, tespit edilen arızanın tolere edilip edilemeyeceği veya ani bir durdurma (kapatma) kaçınılmaz olacak kadar ciddi olup olmadığı konusunda bir karar verilebilir.

Bu tip bir arıza değerlendirmesi, "klasik fabrika otomasyon sistemlerinin" mevcut uygulamalarında olağan değildir. Ancak arıza değerlendirmesi olmadan arıza toleransı mümkün değildir. Derecelere ayrılmış bir arıza tepkisi için karar vermenin yalnızca uygun tasarıma sahip cihazlar veya sistemlerde mümkün olduğu açıktır. Arıza toleranslı bir cihazın veya sistemin geliştiricisi ve aynı zamanda kullanıcısı, devam eden çalışmaya yönelik Δtdeg süresinin uzunluğunu da (düşük performans durumunda) tanımlamalıdır. Gerekirse kullanım bilgilerinin bir parçası haline gelecek ek risk azaltma önlemleri belirlenmelidir. Bu, pratik bir örnek vermek amacıyla bir işlem adımını sonlandırmak için kullanılabilir.

Mekanik mühendislikte, fonksiyonel emniyet kontrol sistemleri Makine Direktifine (2006/42/EC) göre sağlık ve emniyet koruması gereksinimlerini karşılamanıza yardımcı olur. Buradaki başlangıç noktası, EN ISO 12100'a dayalı risk analizi ve risk tahminidir. Bu standart, temel tehlikeleri tanımlar ve tasarım mühendisinin, risk azaltıcı önlemler yoluyla kabul edilebilir bir artık riske indirgenen ilgili ve önemli tehlikeleri belirlemesine yardımcı olur.

EN ISO 13849-1 ve/veya IEC 62061 uyarınca koruyucu önlemler

Kontrol koruma önlemleri kullanılıyorsa üreticiler bunları EN ISO 13849-1 ve/veya IEC 62061'e göre tasarlayacaktır. Teknik belgelerde bu önlemlerin oluşturulması, emniyetle ilgili güvenilirlikleri ve kullanım amacı ile ilgili yönergeler yer alır.

Fonksiyonel emniyette emniyetli durum

Günümüzün fonksiyonel emniyet kontrol sistemleri, emniyetli durumları enerji kesilmesi olacak şekilde tasarlanmıştır. Başka bir deyişle, tüm tehlikeli hareketler durdurulur. Bu, gücün kesilmesinin ve dolayısıyla durmanın emniyetli durum olduğu tüm tesis ve makineler için doğru seçimdir.
Bununla birlikte, örneğin Endüstri 4.0 bağlamında, giderek daha fazla tesis ve makine için artan kullanılabilirlik gerekli veya talep ediliyor. "Aniden durdurma", ayrıca risk analizinde dikkate alınması gereken başka tehlikelere de yol açabilir. Bu nedenle, bir arıza durumunda tek tepki olan gücü kesme dogması artık günümüzde geçerli değil.

Pilz ve IFA (Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü) ile işbirliği içinde çalışan ZVEI (Alman Elektrik ve Elektronik Üreticileri Derneği) bünyesindeki bir çalışma grubu, tesis ve makineler üzerinde fonksiyonel emniyet içinde arıza toleranslı cihazların ve sistemlerin temel ilkelerini açıklayan birkaç tanıtım belgesi hazırladı. Emniyetle ilgili sensörlerde ve güç sürücülerinde düşük bir emniyet alt fonksiyonu ile geçici çalıştırmanın uygulanmasının Makine Direktifinin koruma hedefleriyle uyumlu olduğunun ve uyumlu hale getirilmiş EN ISO 13849 veya EN 62061 standartlarına aykırı olmadığının gösterilmesi amaçlanmıştır.
Düşük performans durumunda çalışma (standartlara uygun olarak), bir arıza durumunda gücün hemen kesilmesi dogması ile bozulur. Bu, tesis ve makinelerin emniyetini ve kullanılabilirliğini artırır:

• Kurcalamaya yönelik azalan teşvik
• Uygun olmayan bir anda kapanmadan kaynaklanan dolaylı hasar yok
• Artan üretkenlik
• Durma süreleri olmadan olay tabanlı bakım

ZVEI'nin TASi çalışma grubu, kullanıcıları ve üreticileri bu avantajları makinelere uygulamaya ve böylece operatörler için karlı hale getirmeye çağırıyor.
Tanıtım belgesi, öncelikle makine kontrolörü için emniyet fonksiyonları ve alt sistemler tasarlayan ve uygulayan makine üreticilerine ve sistem entegratörlerine yöneliktir. Bu bilgiler, ürün geliştirme aşamasında emniyetle ilgili cihazların ve sistemlerin tasarımı için de uygulanabilir. Tanıtım belgesi, ZVEI web sitesinden ücretsiz olarak indirilebilir

ZVEI tanıtım belgesi bölüm 1

Tanıtım belgesinin ilk bölümünde, performans düşürülmüş durumda çalışma prensipleri açıklanmaktadır. Bölüm 2'yi uygulamadan önce birinci bölüm dikkate alınmalıdır.

ZVEI tanıtım belgesi Bölüm 1'i indirin

ZVEI tanıtım belgesi Bölüm 2

İkinci bölümde, bir tesisin veya makinenin kişisel koruma gereksinimlerini göz ardı etmeden arıza senaryolarında çalışmaya devam etmesine olanak sağlayan arıza toleranslı emniyet fonksiyonlarının nasıl uygulanacağı açıklanmaktadır.

ZVEI tanıtım belgesi Bölüm 2'yi indirin