Funktionssäkerhet av maskiner och styrsystem
Funktionssäkerhet av maskiner och styrsystemDatum för publicering: 25-07-2024 Datum för uppdatering: 10-04-2026 🕒 4 min lästid
Funktionssäkerheten avser de delar av en maskins styrsystem som är ansvariga för att upptäcka farliga händelser och förhindra eller begränsa risken för olycksfall. Det är en nyckelfunktion som påverkar säkerheten av inte bara maskinoperatörer utan även själva utrustningen. Den är av betydelse i alla arbetsetapper – från design och konstruktion av utrustningen till handhavande och demontering.
- Grundläggande frågor i samband med funktionssäkerhet
- Standarder för funktionssäkerhet
- Maskindirektivet
- Standard för funktionssäkerhet för processindustrier
- SIL-system
Komponenter som säkerställer maskinsäkerheten är bl.a. nödstoppssystem, hastighetsbegränsare, sensorer som upptäcker närvaro av personer i riskzonen, installationer som förebygger överhettning. Dessa funktioner kan verkställas med hjälp av tiotals olika lösningar som säkringar, reläer, ventiler, säkerhetsbrytare, PLC-styrenheter, tryckgivare med flera. Säkerhetsfrågorna beskrivs i detalj i de många standarder som maskintillverkarna måste följa för att kunna sälja sina maskiner på de reglerade marknaderna. I den här artikeln behandlar vi de viktigaste standarderna och kraven som dikteras av internationella organisationer.
Funktionssäkerhet- definition?
De allmänna principerna för funktionssäkerheten avser de regler och metoder som är avsedda för att säkerställa att en godkänd maskin inte äventyrar hälsa och säkerhet för dem som använder den eller befinner sig i dess närhet. Viktiga aspekter av funktionssäkerheten är bland annat:
- Design och konstruktion: Maskiner ska vara utformade och tillverkade med iakttagande av säkerhetsfrågorna. Detta innefattar lämpliga skydd, begränsningar och andra funktioner för att förhindra olycksfall.
- Provning och certifiering: Maskiner genomgår certifiering och inspektion för att garantera att de uppfyller vissa säkerhetsstandarder.
- Bruksanvisningar och utbildningar: Maskinanvändarna ska ha lämplig utbildning och bruksanvisningar ska innehålla tydlig information om säker användning.
- Regelbundet underhåll och service: Professionellt underhåll och service är nödvändiga för att maskiner ska kunna fungera på ett korrekt sätt och inte utgöra någon fara.
- Personligt skydd: I vissa fall kan det vara nödvändigt att operatörer och annan personal som befinner sig i närheten av maskiner använder lämplig personlig skyddsutrustning (kläder, hörselskydd o. dyl.).
- Riskhantering och nödrutiner: Företag ska implementera rutiner för riskhantering och åtgärder vid nödsituationer för att snabbt och effektivt kunna reagera på alla säkerhetsproblem.
Funktionssäkerhetsstandarder för maskiner
Befintliga säkerhetsstandarder har utvecklats för att standardisera och systematisera principer för en säker konstruktion och användning av maskiner, för att tydligt definiera den erforderliga säkerhetsnivån och den acceptabla risknivån i samband med användningen. De viktigaste standarderna är:
PN-EN 61508
Det är en allmän standard gällande funktionssäkerhetsprinciper för elektriska, elektroniska och programmerbara elektroniska styrsystem. Den fokuserar på identifiering av risknivåer och lämpliga förebyggande åtgärder.
PN-EN 61511
Denna standard fokuserar på säkerheten i processindustrin. Den gäller de system som används inom kemi-, olje- och gasindustri där haveririsken kan leda till katastrofala följder. Den kommer att presenteras lite mer i detalj längre fram i texten.
PN-EN 62061 (internationell beteckning IEC 62061)
Det är en internationell standard för funktionssäkerhet av elektriska maskiner, säkerhetskritiska elektroniska och programmerbara styrsystem. Standarden IEC 62061 används ofta i samband med andra säkerhetsstandarder som ISO 13849 som gäller delar i säkerhetskritiska säkerhetssystem. IEC 62061 har nyckelbetydelse för att säkerställa att maskiner och styrsystem är utformade och används på ett sätt som minimerar risken för olycksfall och personskada. Detta är ytterst viktigt inom industrin och andra branscher där avancerade elektriska och elektroniska system spelar en grundläggande roll i de produktions- och de operativa processerna.
PN-EN ISO 13849-1
Denna standard avser säkerhetskritiska delar i styrsystem och anger krav gällande deras utformning och konstruktion samt fastställer deras kategorier. PN-EN ISO 13849-2 i sin tur gäller validering av sådana system, dvs. processer för bekräftelse att en viss anläggning uppfyller de krav som anges i standarden.
Maskindirektivet
Maskindirektivet är en EU-rättsakt som ger en rättslig ram för tillverkning och marknadsföring av maskiner i EUs medlemsländer. Detta dokument bidrar till att upprätthålla höga säkerhetsstandarder inom olika industrisektorer i hela Europeiska unionen.
De huvudsakliga målen med direktivet är:
- säkerställa maskinsäkerhet;
- harmonisera standarderna i EU-länderna.
Maskindirektivets viktigaste delar omfattar:
- Säkerhets- och hälsokrav: grundläggande säkerhetskrav för utformning och tillverkning av maskiner.
- Rutiner för bedömning av överensstämmelse: tillverkaren är skyldig att genomför en bedömning av maskinens överensstämmelse med de standarder som ingår i direktivet.
- CE-märkning: maskiner som uppfyller kraven enligt direktivet CE-märks vilket anger att produkten överensstämmer med EU-reglerna.
- Teknisk dokumentation: tillverkaren måste ta fram teknisk dokumentation inkl. bruksanvisning som innehåller information om en säker användning av maskinen.
IEC 61511-standard
IEC 61511-standarden är också känd som "Funktionssäkerhetsstandard för processindustrin". Det är en internationella standard som avser funktionssäkerheten och specifikt riktar sig till processindustrin, dvs. den kemiska, olje-, gas- och läkemedelsbranschen. Standarden är en del av en större samling av IEC 61508-standarder som gäller säkerhetskritiska elektriska, elektroniska och programmerbara system.
IEC 61511 fokuserar på användning av säkerhetskritiska styrsystem (Safety Instrumented Systems, SIS) inom processindustrin. Den omfattar tre huvudområden:
SIS-utformning och -verkställande: standarden anger kraven för projektering, installation, uppstart och underhåll av säkerhetskritiska styrsystem. Systemen måste utformas så att de reagerar effektivt på faror och minimerar felrisken.
Riskbedömning och systemanalys: standarden ger vägledning om hur riskbedömning och funktionssäkerhetsanalys ska genomföras för att identifiera SIS-kraven.
Säkerhetshantering under hela livscykeln: standarden betonar behovet av hantering av funktionssäkerheten i varje etapp av SIS-livscykeln, från utformning till nedmontering. Detta omfattar ändringshantering, driftsrutiner, underhåll, testning och dokumentation.
Säkerhetsintegritetsnivå (SIL)
SIL är säkerhetsintegritetsnivå den viktigaste delen i funktionssäkerhetsstandarderna som IEC 61508 och IEC 61511. SIL definierar i vilken grad ett visst säkerhetsrelaterat styrsystem (SIS) måste minska risken för en farlig händelse. Det är ett mått på tillförlitligheten hos säkerhetskritiska styrsystem i situationer där deras funktion krävs.
SIL är oftast indelad i fyra nivåer, SIL1 till SIL4:
Nivå 1: Det är en minimal säkerhetsnivå som anger en relativ låg nivå för erfordrad riskreducering. System på denna nivå har lägre tillförlitlighetskrav.
Nivå 2: Säkerställer en högre säkerhetsnivå som ofta används för industrigrenar med måttlig risk.
Nivå 3: System på SIL3-nivå används oftast i högrisk processer där avancerad tillförlitlighet är ett krav.
Nivå 4: Den högsta nivån som använd i kritiska applikationer där risken är mycket hög och systemet måste vara väldigt tillförlitliga. SIL4 förekommer sällan på grund av de höga kostnaderna och komplexiteten.
Den tilldelade nivån beror på flera faktorer, bland annat felsannolikhet, möjliga felkonsekvenser och miljö där systemet används. En hög SIL-nivå innebär att systemet har en lägre sannolikhet för farligt fel i förhållande till de rådande riskerna (och tvärtom: en lägre SIL-nivå innebär en högre sannolikhet). Att implementera och underhålla system på en lämplig SIL-nivå är avgörande för att garantera säkerheten inom industrin och andra områden där tillförlitligheten är kritisk.
Transfer Multisort Elektronik (TME) är en av världens största globala distributörer av elektroniska komponenter, elektrotekniska delar, verkstadsutrustning och industriell automation. Katalogen innehåller över 1 500 000 produkter från 1 300 ledande tillverkare. TME:s moderna logistikcenter i Łódź och Rzgów (Polen), med en total yta på över 40 000 m², skickar nästan 6 000 paket dagligen till kunder i mer än 150 länder.
TME investerar också i utvecklingen av kunskap och färdigheter hos unga ingenjörer och elektronikentusiaster genom TME Education-projektet och stödjer teknikgemenskapen genom att organisera TechMasterEvent-serien, som främjar innovation och erfarenhetsutbyte.
