Na návrhu a implementácii bezpečnosti priemyselnej automatizácie sa podieľa veľa faktorov. Aby bolo možné posúdiť situáciu a vybrať najlepší návrhový kurz, vyškolení odborníci by mali pred plánovaním akéhokoľvek systému súvisiaceho s bezpečnosťou vykonať bezpečnostný audit, pretože bezpečnostné normy a zákony sa časom menia.
Úspešný bezpečnostný program priemyselnej automatizácie si vyžaduje mnohostrannú stratégiu, ktorá kombinuje najlepšie produkty, konštrukčné princípy a školenie operátorov. Hodnotenie rizika je prvým krokom pri vytváraní bezpečného pracoviska; po identifikácii možných problémov sa pozornosť presunie na znižovanie rizika prostredníctvom rôznych úrovní zmierňovania. Najúčinnejšie spôsoby ochrany pracovníkov sa riadia hierarchiou technických a administratívnych obmedzení.
Hoci ich primárna zodpovednosť nespočíva v konkrétnom návrhu bezpečnostného systému, každý člen projektového a prevádzkového tímu ťaží z aplikovaných znalostí príslušných bezpečnostných konceptov. Je dôležité porozumieť najčastejšie diskutovaným problémom bezpečnostného dizajnu, aby ste personálu poskytli prehľadné informácie, ktoré potrebujú.
Návrh automatizačného systému určite ovplyvní bezpečnosť akéhokoľvek zariadenia využívajúceho priemyselnú automatizáciu. Na druhej strane koncepcie bezpečnostného dizajnu na ochranu pracovníkov zahŕňajú fyzikálne charakteristiky a zamýšľané použitie akéhokoľvek súvisiaceho zariadenia.
Pojem "hierarchia riadenia" sa nevzťahuje na riadenie v reálnom čase; skôr popisuje činnosti, ktoré by používatelia mali vykonať, aby minimalizovali riziká spojené s každým zariadením alebo inštaláciou. Často existuje veľa možných akcií, ktoré možno vykonať vo vzájomnej kombinácii.
1 - Eliminácia
Eliminácia alebo odstránenie potenciálnych nebezpečenstiev je najlepšou a najúčinnejšou metódou na zmiernenie rizika. Bohužiaľ, väčšina zariadení a procesov nemôže byť navrhnutá tak, aby úplne eliminovala všetky potenciálne nebezpečenstvá, takže väčšinou to neprichádza do úvahy. Ale dizajnéri by mali vždy zvážiť elimináciu.
2 - Náhrada
Aj keď riziko nie je možné úplne odstrániť, možno ho nahradiť menej nebezpečným alebo menej navštevovaným rizikom. To nie je vždy možné. Napríklad pre zariadenia, ktoré používajú chemikálie, môže existovať chemikália, ktorá je bezpečnejšia z hľadiska horľavosti alebo toxicity. Aj keď je bezpečnejšia chemikália drahšia, investícia do nej sa zvyčajne oplatí, pretože zlepšuje pracovné podmienky a znižuje nehodovosť.
3 - Technické ovládacie prvky
Aj keď je vždy dôležité preskúmať prvé dva kroky, realita je taká, že s moderným automatizovaným zariadením je ďalší krok pri aplikácii technických kontrol zvyčajne tam, kde sa dosiahne najväčšie zníženie rizika. Technické ovládacie prvky môžu byť jednoduché alebo zložité a môžu mať mnoho podôb.
Fyzické:Bezpečnostné oplotenie je na prvom mieste v zozname bezpečnostných komponentov pre automatizačné systémy. Na uľahčenie prístupu operátora do kritických oblastí v rámci bunky sa musí vytvoriť bezpečnostné oplotenie s ohľadom na bezpečnosť a funkčnosť operátora. Bezpečnostné oplotenie zabraňuje operátorom neúmyselne siahnuť dovnútra.
Senzory:Existuje množstvo senzorov, ktoré dokážu identifikovať nebezpečné situácie alebo ktoré môže aktivovať používateľ, aby signalizoval a znížil nebezpečenstvo. Patria sem svetelné závesy, koncové spínače, tlačidlá núdzového zastavenia (e-stop), ťahacie šnúry núdzového zastavenia a ďalšie. Ak sa niekto pokúsi vstúpiť do bunky, senzory môžu bunke povedať, aby sa zastavila. Podobne ako bezpečnostné rohože, aj plošné skenery možno nastaviť tak, aby spomalili alebo zastavili stroj, ak je v blízkosti operátor.
BLOKOVANIE:Niektoré bezpečnostné senzory sú zablokované, čo umožňuje používateľom uzamknúť ich, takže nemajú prístup k prepojenému zariadeniu, kým nebude zabezpečené.
Odstránenie energie:Bezpečnostné relé alebo bezpečnostné ovládače možno použiť na pripojenie snímačov a blokovacích zariadení na prerušenie napájania motorov, ovládačov a akéhokoľvek iného zariadenia, ktoré by mohlo ohroziť bezpečnosť používateľa. Pneumatická a dokonca hydraulická energia sú dva z najčastejšie prehliadaných zdrojov energie spolu s napájacími zdrojmi a napájaním elektrických zariadení. Senzory môžu byť postavené ako samostatné zariadenia alebo komponenty výkonnejších pevne pripojených relé alebo obvodov digitálneho bezpečnostného ovládača. Môžu byť tiež spojené na odstránenie energie. Bezpečnostné riadiace jednotky sú sofistikované digitálne zariadenia, ktoré môžu byť prepojené so systémami vyššej úrovne a majú rozsiahle možnosti konfigurácie softvéru.
Zastavovanie pohybu:Keď dôjde k núdzovému zastaveniu, niektoré fyzické systémy vyžadujú zvýšenú starostlivosť, aby zabránili pohybu dlho po tom, čo energia zmizne. V pneumatických obvodoch môžu byť potrebné rýchloodvzdušňovacie ventily na uvoľnenie tlaku z valcov, ktoré sa môžu pohybovať. Zariadenia, ako sú vertikálne lisy alebo nožnice, môžu vyžadovať mechanické zarážky na zastavenie pohybu vyvolaného gravitáciou po núdzovom zastavení. Mechanické zariadenia poháňané motorom môžu potrebovať brzdy na zastavenie rotačného pohybu po núdzovom zastavení.
softvér:Softvér, ktorý nám umožňuje meniť rozsah práce robota, vytvorili výrobcovia priemyselných robotov, ako napríklad Universal Robots. V mnohých prípadoch môžeme zmeniť kryt, aby sme zmenšili našu robotickú bunku a bezpečne odstránili plot. Okrem toho umožňuje operátorom v prípade potreby jednoducho interagovať s robotom pomocou dodatočného bezpečnostného vybavenia, ako sú svetelné závesy, plošné skenery a bezpečnostné rohože.
4 - Administratívne ovládacie prvky
Po implementácii predchádzajúcich postupov je dôležité zaoberať sa ľudským faktorom. To zahŕňa všetkých pracovníkov podieľajúcich sa na návrhu, inžinierstve, údržbe zariadenia, dodávateľov, návštevníkov alebo kohokoľvek, kto môže pracovať v blízkosti zariadenia alebo s ním.
5 - Osobné ochranné prostriedky (OOP)
OOP zahŕňa ochranné okuliare, zátky do uší, respirátory, bezpečnostné topánky na špičkách, rukavice a podobné položky, ktoré sú bežné v priemyselnom prostredí. V niektorých prípadoch sú potrebné pokročilejšie zariadenia na ochranu pred pádom a potrebné školenie. Aj keď sú tieto opatrenia rozhodujúce pre bezpečnosť pracovníkov, sú na spodku hierarchie kontrol a nemali by sa považovať za zmierňujúce známe nebezpečenstvá, pretože sú poslednou možnosťou. Používanie OOP si tiež vyžaduje nepretržité úsilie pracovníkov.
Výhody zabezpečenia priemyselnej automatizácie
Výrobné spoločnosti môžu profitovať zo zlepšenej bezpečnosti automatizácie mnohými spôsobmi.
Zlepšená morálka
Zamestnanci majú teraz viac času na úlohy, ktoré si vyžadujú myslenie na vyššej úrovni, pretože automatizácia robí ťažkú prácu. Záchrana zamestnancov z nebezpečného prostredia ukazuje, že spoločnosti ich považujú za cenné aktíva, ktorých blahobyt je najvyššou prioritou.
Zníženie nákladov
Podľa údajov sa každý rok minie takmer 10 miliárd dolárov na zranenia a choroby. Okrem toho môžu organizácie podľa tvrdení ušetriť 20 až 40 percent týchto nákladov jednoduchým zlepšením bezpečnostných protokolov.
Vyššia efektivita
Automatizácia zvyčajne produkuje jednotnú kvalitu, pohybuje sa rýchlejšie a znižuje množstvo odpadu. Náklady na údržbu sú oveľa nižšie ako pri pokračovaní v platbe za súčasné programy, aj keď možno budete musieť vopred zaplatiť veľký poplatok.
Viac konkurenčnej výhody
Automatizácia poskytuje organizáciám konkurenčnú výhodu zvýšením výroby pri zachovaní bezpečnosti a efektívnosti.
Vývoj bezpečných priemyselných strojov, systémov a automatizácie je neustály proces. Namiesto toho má nepretržitý životný cyklus. Okrem toho je v najlepšom záujme celého tímu navrhnúť a prevádzkovať bezpečne. Posúdenie, zmiernenie a validácia rizika sú úlohy, ktoré by mal riešiť tím. Ďalším návrhom je pridať určité kontroly a protiváhy, ako napríklad použitie rôznych ľudí na spracovanie bezpečnostného inžinierstva a overovania. Tým tak získava ďalšie povedomie a teraz sa môže na veci pozerať z rôznych uhlov pohľadu.