Source: http://docplayer.fi/51997957-Tero-mehtanen-lasinleikkauslinjojen-koneturvallisuuden-nykyaikaistaminen.html
Timestamp: 2019-01-21 14:37:42+00:00
Document Index: 19467529

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

Tero Mehtänen LASINLEIKKAUSLINJOJEN KONETURVALLISUUDEN NYKYAIKAISTAMINEN - PDF
Tero Mehtänen LASINLEIKKAUSLINJOJEN KONETURVALLISUUDEN NYKYAIKAISTAMINEN
Download "Tero Mehtänen LASINLEIKKAUSLINJOJEN KONETURVALLISUUDEN NYKYAIKAISTAMINEN"
1 Tero Mehtänen LASINLEIKKAUSLINJOJEN KONETURVALLISUUDEN NYKYAIKAISTAMINEN Automaatiotekniikan koulutusohjelma 2016
2 LASINLEIKKAUSLINJOJEN KONETURVALLISUUDEN NYKYAIKAISTAMINEN Mehtänen, Tero Satakunnan ammattikorkeakoulu Automaatiotekniikan koulutusohjelma Huhtikuu 2016 Ohjaaja: Suvela, Timo Sivumäärä: 73 Liitteitä: 9 Asiasanat: työturvallisuus, riskinarviointi, automaatiojärjestelmät Tämän opinnäytetyön aiheena oli tehdä esisuunnittelu lasinleikkauslinjojen koneturvallisuuden nykyaikaistamiseksi. Työn tilasi Seloy Oy, joka on erilaisia laseja valmistava yritys Huittisissa. Tarkoituksena oli selvittää lasinleikkauslinjoja koskevia turvallisuusvaatimuksia ja perehtyä mahdollisiin ratkaisuihin toteuttaa turvallistaminen. Työn teoriaosuudessa käsitellään työturvallisuutta koskevia vaatimuksia sekä koneturvallisuuden perusperiaatteita. Näiden lisäksi teoriaosuudessa käsitellään riskin muodostuminen ja sen arviointi, sekä selvitetään turvalaitteita ja suojuksia koskevia vaatimuksia. Käytännön osuudessa tuotantolinjoilta tunnistettiin vaaratekijät ja suoritettiin riskin arviointi. Keinoja riskien pienentämiseksi pohdittiin riskin suuruuden perusteella. Kyseessä olevien koneiden toimintaa ja sähkökuvia tutkimalla etsittiin mahdollisuuksia toteuttaa turvallistamistoimenpiteet. Koneiden, prosessien ja käyttäjien asettamat reunaehdot tulee huomioida koneita turvallistettaessa. Erilaisia suojausteknisiä vaihtoehtoja pohdittiin ja vertailtiin etsien toteuttamiskelpoisinta ratkaisua. Projektin myötä syntyi käsitys siitä mitä kyseisten koneiden turvallistaminen vaatii ja mitä tulee ottaa huomioon. Turvallistaminen esitetään yleisellä tasolla ja sen tuloksia voidaan soveltaa. Työn tuloksia voidaan hyödyntää kyseisten tuotantolinjojen turvallistamista suunniteltaessa ja toteutettaessa.
3 MODERNIZING MACHINE SAFETY OF GLASS CUTTING LINES Mehtänen, Tero Satakunnan ammattikorkeakoulu, Satakunta University of Applied Sciences Degree Programme in Automation Technology April 2016 Supervisor: Suvela, Timo Number of pages: 73 Appendices: 9 Keywords: industrial safety, evaluation of the risk, automation systems. The subject of this thesis was preliminary planning to modernize machine safety of glass cutting line. The project was commissioned by Seloy Oy, which is glass production company in Huittinen. The objective was to clarify safety requirements of glass production line and study options to carry out safety procedures. The theory part considers safety requirements and basic principles of machine safety. In addition to these this part deals with forming and evaluation of the risk. In this section safety devices and safety shields are also studied. Practical work considers hazard factors in glass production lines. Those factors were recognized and risks were evaluated. Procedures to reduce risks were considered based on seriousness of the risk. Possibilities to carry out safety procedures were investigated by studying electrical diagrams and functions of machines. Preconditions set by machines, processes and operators need to be taken into account when implementing safety procedures. Different protection options were considered in terms of searching for the most convenient solution. With this project a frame was created. The frame about what need to be taken into account when implementing safety procedures. In this thesis safety procedures are expressed in general way and results can be applied. Results of this thesis can be utilize when planning and implementing safety procedures for those production lines.
4 SISÄLLYS MÄÄRITELMÄT JOHDANTO Projektin rajaus ja tavoitteet Tilaajayritys TUOTANTOLINJAT Vaatimusten asettaminen KONETURVALLISUUS Koneturvallisuuden periaatteet EU ja ETA-alueella Työtapaturmat Suomessa LAINSÄÄDÄNTÖ Konedirektiivi Työnantajan velvollisuudet Työturvallisuuslaki ja käyttöasetus Vaaran arviointi ja poistaminen Valmistajan velvollisuudet Konelaki ja koneasetus Vaatimustenmukaisuusvakuutus Standardit Yhdenmukaistettu standardi Standardeissa esiintyvien kirjaimien merkitys Standardien hierarkia A-tyypin standardit B-tyypin standardit C-tyypin standardit RISKIN ARVIOINTI Riski Riskin arvioinnin vaiheet Riskin osatekijät Riskiluokittelu Riskiluokat Toimenpiteet riskien vähentämiseksi Riskin arvioinnin dokumentointi KÄYNNISTÄMINEN JA PYSÄYTTÄMINEN... 28
5 6.1 Odottamaton käynnistyminen Koneen pysäyttäminen Pysäytysluokat TURVALAITTEET JA SUOJUKSET Toimintaan kytkentä turvalaite Tunnistava turvalaite Vähimmäisetäisyys vaaravyöhykkeestä Suoja-aidat ja turvaetäisyydet Suojukseen tai turvalaitteeseen vaikuttamisen taajuus TURVALLISUUTEEN LIITTYVÄ OHJAUSJÄRJESTELMÄ Suoritustaso Vaarallisen vikaantumisen todennäköisyyteen vaikuttavat tekijät Luokat Keskimääräinen vikaantumisaika (MTTF d ) Diagnostiikan kattavuus (DC) Yhteisvikaantuminen (CCF) Suoritustason kelpuutus Yhteisvaikutus SISTEMA ohjelmistotyökalu Suoritustason määrittäminen Turvatoiminto ja toiminnallinen kuvaus Ominaisuudet Vikaantumisen todennäköisyys TYÖN TOTEUTUS Riskit lasinleikkauslinjoilla Kuljetinvaunu Leikkauskone Materiaali Ympäristö Vaurioituneen levyn tuotannosta poistaminen Järjestelmien toimintaperiaatteet Bottero Kuljetinvaunu ohjausjärjestelmä Leikkauskone ohjausjärjestelmä Lisec Kuljetinvaunu ja leikkauskone Turvallistaminen Alkuosan suojaaminen... 51
6 9.5.2 Ovet Suoja-aidat SISTEMA-arviointi Jäännösriskit Yhteenveto LÄHTEET LIITTEET
7 MÄÄRITELMÄT Opinnäytetyössä esiintyviä määritelmiä Kone tarkoittaa yhdistelmää jossa osat tai komponentit on liitetty yhteen ja jossa on vähintään yksi liikkuva. Yhdistelmä on koottu tarkoitettuja toimintoja varten ja se on varustettu energiansyötöllä. (SFS-EN ISO 12100, 12) Riski on vahingon seurausten vakavuuden ja tapahtuman todennäköisyyden yhteisvaikutus. (SFS-EN ISO 12100, 14) Vaaravyöhyke on koneessa tai sen ympärillä oleva alue, jossa henkilö voi altistua vaaralle. (SFS-EN ISO 12100, 14) Vaara on vahingon mahdollinen aiheuttaja (SFS-EN ISO 12100, 14) Jäännösriski on jäljelle jäävä riski suojaustoimenpiteiden toteuttamisen jälkeen (SFS- EN ISO 12100, 16) Turvalaite tarkoittaa suojausteknistä laitetta, mutta ei suojusta (SFS-EN ISO 12100, 20) Turvaetäisyys tarkoittaa vähimmäisetäisyyttä, jolle suojaava rakenne on sijoitettava vaaravyöhykkeestä (SFS-EN ISO 13857, 10) Suojus tarkoittaa suojauksesta vastaavaa fyysistä estettä. (SFS-EN ISO 12100, 18)
8 8 1 JOHDANTO Koneita voidaan käyttää entistä vaativimmissa sovelluksissa teknologian kehityksen myötä. Automaatioasteen kasvaessa koneiden turvallisuutta joudutaan tarkastelemaan uudesta näkökulmasta ihmisen työtehtävien siirtyessä suorittavasta työstä valvovaan työhön. Koneturvallisuuteen kiinnitetään entistä enemmän huomiota. Tavoitteena on tehdä koneista aiempaa turvallisempia ja käyttäjäystävällisempiä vaatimuksia yhdenmukaistamalla sekä valvomalla niiden noudattamista. Koneiden ja työympäristöjen turvallisuuteen vaikuttaa monet tekijät ja niiden huomioiminen vie sekä aikaa, että resursseja. Varsinkin pienemmissä yrityksissä ei aina ole riittävästi resursseja todellisen turvallisuustason määrittämiseen ja vaadittavien turvallistamistoimenpiteiden toteuttamiseen. Tässä opinnäytetyössä on tarkoitus perehtyä lasinleikkauslinjojen koneturvallisuuteen sekä esisuunnitella turvallistaminen. Selvitän eri vaihtoehtoja ja mahdollisuuksia toteuttaa linjojen turvallistaminen. Teoriaosuudessa käyn läpi koneiden turvallistamisessa huomioitavia asioita ja vaatimuksia. Aloitan työni haastattelemalla koneiden käyttäjiä sekä tutustumalla kyseessä olevaan prosessiin sekä koneisiin. Tämän jälkeen tunnistetaan vaaratekijät lasinleikkauslinjalta ja suoritetaan riskin arviointi. Jokainen tunnistettu vaaratekijä arvioidaan erikseen, tapahtuman todennäköisyyden ja seurauksen vakavuuden perusteella. Riskin arviointiin käytän Tapio Siirilä Koneturvallisuus 2 kirjassa esitettyjä lukuarvoja, jotka pohjautuvat brittistandardiin BS Arvioinnin perusteella riskille saadaan suuruusluokka, jonka lukuarvo määrittää vaadittavat toimenpiteet riskin vähentämiselle. Keinoja riskin vähentämiselle on syytä pohtia, jos riskin on todettu olevan vähintään kohtalaista luokkaa. Riskin arvioinnin jälkeen perehdyn koneiden sähköjärjestelmiin koneturvallisuuden näkökulmasta. Riskien arvioinnissa saadut tulokset määrittävät ohjausjärjestelmän turvallisuuteen liittyvien
9 9 osien vaatimukset. Riskien pienentämiseksi toteutettujen turvallistamistoimenpiteiden jälkeen on syytä arvioida riskit uudelleen. 1.1 Projektin rajaus ja tavoitteet Tavoitteena on ottaa selvää koneille asetetuista vaatimuksista ja määräyksistä sekä pohtia vaihtoehtoja tuotantolinjojen turvallistamisen toteuttamiseksi. Työssä ei tehdä turvallistamista käytännössä. Tilaajalla tulisi olla projektin loputtua käsitys siitä mitä kyseessä olevien koneiden turvallistaminen käytännössä vaatii ja mitä sitä suunniteltaessa tulee ottaa huomioon. 1.2 Tilaajayritys Seloy Oy on Huittisissa sijaitseva erilaisten lasien valmistukseen erikoistunut perheyritys. Yritys työllistää keskimäärin 55 henkilöä ja liikevaihto ( ) oli 9,2 miljoonaa euroa. Tuotantotiloissa on neljä lasinleikkauslinjaa. Eristyslaseja varten on kolme tuotantolinjaa. Tehtaan tuotantokapasiteetti on 1000 neliömetriä eristyslasia työvuoron aikana. Kyseessä on Suomen suurin eristyslasien valmistaja. (Seloy materiaali) Kuva 1. Lasitettu julkisivu (Seloy materiaali)
10 10 2 TUOTANTOLINJAT Lasinleikkauslinjaan (Kuva 2) kuuluu lasilevyjä kuljettava ja poimiva vaunu sekä leikkauskone. Linjoja on kaksi vierekkäin, italialaisvalmisteinen Bottero ja itävaltalaisvalmisteinen Lisec. Lisecin toimittama linja on otettu käyttöön vuonna 1996 ja Botteron toimittama vuonna Tuotantolinjat ovat itsenäisiä eivätkä ole mitenkään yhteydessä keskenään. Ulkoisesti linjat näyttävät samanlaisilta pieniä yksityiskohtia lukuunottamatta. Eroja toiminnasta kuitenkin löytyy koneita tarkemmin vertailemalla ja sähkökuvia tutkimalla. Lasilevyt ovat 6,000m*3,120m kokoisia ennen leikkaamista. Levyn massa riippuu tietysti levyn paksuudesta ja muista ominaisuuksista. Kyse on kuitenkin useita satoja kiloja painavista kappaleista. Lasilevyjen työstäminen alkaa levynipun siirtämisellä telineeseen (Kuva 3) hakua odottamaan. Niput siirretään tuotantoon manuaalisesti, nosturiin kiinnitettävän tarttuja avulla. Tarttuja on sijoitettu päätyyn, tuotantolinjojen välissä olevaan aitaan nojaamaan. Levynippujen siirtäminen vaatii runsaasti vapaata tilaa, koska esteeseen osuessaan lasinippu saattaa vaurioitua ja levy myöhemmässä tuotannonvaiheessa särkyä. Nippujen väliin on asetettu välipahvit erottamaan niput toisistaan. Kuljetinvaunun tarttujat poimivat yksittäisen levyn telineellä olevasta nipusta, jonka jälkeen kuljetinvaunu siirtää sen leikkauskoneelle. Leikkauskone (Kuva 4) leikkaa lasilevyn PC:llä määritetyn mallin mukaiseksi levyiksi. Leikkauskone ja kuljetinvaunu vaihtavat tietoa keskenään. Levyn leikkaamisen ollessa vielä kesken kuljetinvaunulta tulevaa uutta levyä ei voida siirtää leikkauskoneelle, jolloin levy jää odottamaan kuljetinvaunun päälle ja vaunun toiminta pysähtyy. Tieto siitä, että leikkauskone on leikannut ja on valmis vastaanottamaan uuden levyn välitetään kuljetinvaunulle, jolloin levyn siirtäminen voi alkaa. Levy siirtyy kuljetinvaunun pyörivien rullien päällä leikkauskoneelle. Levyn siirtymistä valvotaan koneiden väliin sijoitetulla rajakytkimellä. Leikkauskone kohdistaa levyn, jonka jälkeen leikkaaminen voi alkaa. Leikatut levyt siirtyvät leikkauskoneen hihnakuljettimilla keräilyalueelle, josta työntekijät poimivat halutut levyt jatkotuotantoa varten.
11 Computer Computer C B C B 11 Lisec Bottero Nosturiin kiinnitettävä tarttuja M Kuljetinvaunu Telineet M Leikkauskone Ohjauskeskus M C M B Keräilyalusta PC Kuva 2. Tuotantolinjan layout lähtötilanteessa.
12 12 Kuva 3. Tuotantolinjan alkuosa Kuva 4. Tuotantolinjan loppuosa
13 Vaatimusten asettaminen Käyttäjät, koneet ja prosessit määrittävät reunaehdot koneiden turvallistamiselle. Täydellisen turvallisuuden ja toiminnallisten vaatimusten täytyy olla tasapainossa keskenään. Tämä tarkoittaa, että jos esimerkiksi turvallisuus viedään äärimmäisyyksiin toiminnallisuus alkaa heikentyä ja päinvastoin. Riittävä turvallisuus on kuitenkin varmistettava. Projektin alussa käytiin tilaajan kanssa läpi ehdot joiden puitteissa turvallistamista ryhdytään suunnittelemaan. Turvallistaminen ei saa aiheuttaa vahinkoa tuotteiden laadulle, eikä synnyttää uusia riskejä. Keskeiset reunaehdot: Pääty aukkoa ei saa kaventaa - Perusteet: Lasilevyjä telineisiin nostettaessa vaarana on, että suuret levyt osuvat johonkin ja niihin tulee säröjä. Leikkauskoneen ja kuljetinvaunun täytyy toimia itsenäisesti. - Perusteet: Tuotannon joustavuus kärsii, jos molemmat koneet pysähtyvät toiselle vaara-alueelle mentäessä. (Esimerkiksi välipahvien poisto) Prosessia ei saa keskeyttää vaiheessa, jossa lasilevyä nostetaan telineiltä. - Perusteet: Tämä aiheuttaa ongelmia tuotannon sujuvassa jatkamisessa ja levyn vahingoittumisen riski kasvaa Molemmille linjoille täytyy kyetä tuomaan lasilevyjä yhtä aikaa. - Perusteet: Toisen linjan suojaus ei saa olla esteenä toisen linjan toiminnalle.
14 14 3 KONETURVALLISUUS 3.1 Koneturvallisuuden periaatteet EU ja ETA-alueella Koneturvallisuuden direktiivit koskevat Euroopan Unionin (EU) jäsenmaiden lisäksi kaikkia Euroopan talousalueeseen kuuluvia (ETA) maita. ETA-alueeseen kuuluu Euroopan Unionin jäsenvaltioiden lisäksi Norja, Islanti ja Liechtenstein. Direktiivejä asettaessa tavoitteena on ollut tavaroiden ja koneiden vapaa liikkuminen ETAalueella määrätyin ehdoin. ETA-alueella vapaasti liikkuakseen koneiden ja tavaroiden tulee täyttää niille asetetut turvallisuus- ja muut vaatimukset. Periaatteena on, että ETA-alueeseen kuuluvassa valtiossa vaatimukset täyttävä kone voidaan saattaa markkinoille ja myös myydä muissa ETA-maissa laillisesti. ETA-alueen ulkopuolelta tuotu kone katsotaan uudeksi koneeksi ja tarkastellaan sen mukaisesti. (Siirilä 2008b, 25) 1980-luvulla Euroopan talousyhteisö (EEC) otti käyttöön uuden menettelytavan direktiivien tekemiseen ja ylläpitämiseen. Nykyisissä direktiiveissä esitetään vain yleiset vaatimukset aiempien yksityiskohtaisten vaatimusten sijaan. Direktiivejä täsmennetään yhdenmukaistetuissa standardeissa, jotka EU teettää Euroopan standardisoimisjärjestöillä. Kansainväliset standardoimisjärjestöt ISO ja IEC ovat olleet halukkaita osallistumaan Euroopan koneturvallisuuden standardisoimiseen, tavoitteenaan luoda saman sisältöisiä standardeja maailmanlaajuisesti. (Siirilä 2008b, 25 26) 3.2 Työtapaturmat Suomessa Työterveyslaitoksen mukaan Suomessa sattuu vuodessa työtapaturmaa, joista tapausta aiheuttaa vähintään neljän päivän poissaolon (Taulukko 1). Työtapaturmissa kuolee vuosittain 50 ihmistä. Suomessa työhön liittyvät tapaturmat jaetaan työmatkalla sattuneisiin ja työpaikalla sattuneisiin tapaturmiin. Työmatkoilla sattuu vuodessa tapaturmaa, joista johtaa kuolemaan. (Työterveyslaitoksen www-sivut 2015)
15 15 Tapaturmavakuutuslaitosten liitto (TVL) ja Tilastokeskus julkaisevat virallisia työtapaturmatilastoja. Tässä opinnäytetyössä käytetyt Työterveyslaitoksen (Taulukko 1, Kuvaaja 1) tilastot on muokattu työsuojelu- ja tutkimustarkoituksiin. Vuosi Työtapaturmia alueella Palkansaajia alueella Työtapaturmia tuhatta palkansaajaa kohti alueella Indeksi , , , , , , , , , , , ,3 68 Taulukko 1. Vuosittain vähintään 4 sairauspoissaolopäivää aiheuttaneiden tapaturmien määrät.
16 16 35 Työtapaturmia vuosittain tuhatta palkansaajaa kohti Kuvaaja 1. Työtapaturmien määrä vuosittain tuhatta palkansaajaa kohti. Kuvaaja 1 havainnollistaa vähintään neljän päivän sairauspoissaoloon johtaneiden työtapaturmien määrän kehitystä välisenä aikana. Siniseen kuvaajaan sovitetusta trendiviivasta voidaan helposti todeta työtapaturmien määrän myönteinen kehitys.
17 17 4 LAINSÄÄDÄNTÖ Koneiden suunnitteluun, valmistukseen ja käyttöön liittyy monia asetuksia ja määräyksiä, jotka täytyy ottaa huomioon. Tavoitteena on tehdä koneista turvallisia sekä yhdenmukaistaa koneiden turvallisuuteen liittyviä vaatimuksia lainsäädännön avulla. Suomessa koneiden turvallisuudesta säädetään ns. konelaissa (2004/1016) ja työturvallisuuslaissa (738/2002). Näissä laeissa esitetään kuitenkin vain yleiset periaatteet, joita tarkennetaan asetuksilla ja päätöksillä. (Siirilä 2008b, 27) 4.1 Konedirektiivi Konedirektiivissä esitetään koneturvallisuuden perusvaatimukset yleisesti. Alkuperäinen konedirektiivi (89/392/ETY) tuli Suomessa voimaan vuonna 1994 Suomen liityttyä EU:hun. Koska EU ei voi säätää jäsenvaltioiden lakeja tuotiin konedirektiivi Suomen lainsäädäntöön valtioneuvoksen päätöksellä (1410/1993). Vuonna 2006 konedirektiivi uusittiin ja uudeksi tunnukseksi tuli (2006/42/EY). Suomen lainsäädäntöön uusi konedirektiivi tuotiin valtioneuvoksen päätöksellä (400/2008) koneiden turvallisuudesta. Vaatimukset astuivat voimaan Konedirektiivi koskee vuoden 1994 jälkeen hankittuja koneita ja sen vaatimukset on pääasiassa suunnattu koneiden valmistajille. Työturvallisuuslaki ja käyttöasetus taas velvoittavat työnantajia hankkimaan konedirektiivin mukaisia koneita, joten konedirektiivi koskee työnantajaa tätä kautta. (Siirilä 2008a, 19,28) 4.2 Työnantajan velvollisuudet Työturvallisuuslaki ja käyttöasetus Työturvallisuuslain tarkoituksena on parantaa työympäristöä ja työolosuhteita työntekijöiden turvallisuuden varmistamiseksi. Työnantaja on velvollinen huolehtimaan työntekijöiden turvallisuudesta ja terveydestä työssä. Työnantajan
18 18 tulee jatkuvasti tarkkailla työympäristöä, työyhteisön tilaa ja työtapojen turvallisuutta. Työnantajan on riittävän järjestelmällisesti selvitettävä ja tunnistettava työstä, työajoista, työympäristöstä ja olosuhteista aiheutuvat haitta- ja vaaratekijät, sekä arvioitava niiden merkitys työntekijöiden turvallisuudelle. Mikäli työnantajalla ei ole riittävää asiantuntemusta työympäristön ja työolosuhteiden parantamiseksi on hänen käytettävä ulkopuolisia asiantuntijoita. Työnantajan tulee varmistua ulkopuolisen asiantuntijan pätevyydestä ja muista edellytyksistä suorittaa tehtävä. (Työturvallisuuslaki 738/2002, 8, 10 ) Työturvallisuuslakia täsmennetään käyttöasetuksella. Käyttöasetuksella tarkoitetaan valtioneuvoston asetusta 2008/403 työvälineiden turvallisesta käytöstä ja tarkastamisesta. Soveltamisala määräytyy työturvallisuuslain mukaan ja sitä sovelletaan kaikkiin työvälineisiin. (Käyttöasetuksen soveltamissuosituksia 2013, 10) Vaaran arviointi ja poistaminen Työvälineen käytön aiheuttaessa vaaraa on työnantajan ryhdyttävä toimenpiteisiin vaaran poistamiseksi. Ensisijaisesti vaara täytyy poistaa työvälineen rakenteeseen tai sen ympäristöön liittyvillä teknisillä toimenpiteillä. Tällä tarkoitetaan toimia kuten vaara-alueelle pääsyn estämistä tai vaarallisten osien liikkeiden pysäyttämistä ennen vaara-alueelle ehtimistä. Jos vaaraa ei ole mahdollista poistaa kokonaan tulee työvälineen käytön turvallisuus varmistaa opastuksella, varoituslaitteilla, turvamerkeillä ja henkilösuojaimilla. (Vna 2008/403, 4 ) 4.3 Valmistajan velvollisuudet Konelaki ja koneasetus Konelain (2004/1016) tarkoituksena on varmistaa että kone on vaatimusten mukainen. Kone ei saa aiheuttaa tapaturman vaaraa eikä vaarantaa terveyttä, käytössä johon valmistaja on sen tarkoittanut. Konelaki velvoittaa koneen valmistajan suunnittelemaan ja valmistamaan koneen sellaiseksi, että se soveltuu
19 19 sille tarkoitettuun käyttöön. Mikäli vaaratekijää ei voida poistaa on käytettävä tarkoituksenmukaisia suojaustoimenpiteitä. (Konelaki 2004/1016, 1, 4 ) Valmistajan tulee koneen ominaisuuksien edellyttämällä 2004/1016, 5 ): tavalla (Konelaki - Osoittaa luotettavasti, että kone on vaatimusten mukainen - Koota tekniset asiakirjat vaatimustenmukaisuuden osoittamiseksi - Laatia mukana toimitettavat käyttöohjeet - Lisätä koneeseen merkintä vaatimustenmukaisuudesta Koneasetuksella täsmennetään konelakia. Puhuttaessa koneasetuksesta tarkoitetaan Suomessa valtioneuvoksen asetusta 2008/400 koneiden turvallisuudesta. Ennen markkinoille saattamista ja käyttöön ottamista koneen valmistajan on koneasetuksen mukaan varmistettava seuraavat seikat (Vna 2008/400, 5 ): - Koneen tulee täyttää sitä koskevat turvallisuus- ja terveysvaatimukset - Teknisen tiedoston täytyy olla käytettävissä - Koneessa on tarvittavat tiedot, kuten ohjeet - Vaatimustenmukaisuus on arvioitu asianmukaisesti - Vaatimustenmukaisuusvakuutus on laadittava ja toimitettava koneen mukana - CE-merkintä tulee kiinnittää koneeseen Vaatimustenmukaisuusvakuutus Valmistajan tulee laatia koneesta vaatimustenmukaisuusvakuutus, jossa valmistaja allekirjoituksellaan vakuuttaa koneen täyttävän kaikki sitä koskevat vaatimukset. Tämän allekirjoittamisen jälkeen tehdään koneeseen CE-merkintä ja kone voidaan tuoda markkinoille. CE-merkintä on vaatimustenmukaisuusmerkintä. Merkinnän tulee näkyä selkeästi, eikä koneeseen saa kiinnittää merkkejä, joita voi erehtyä pitämään CE-merkintänä. (Vna 2008/400, 9 ; Koneturvallisuus säädökset ja soveltaminen 2007, 12)
20 Standardit Standardit ovat direktiivejä yksityiskohtaisempia kuvauksia koneille asetetuista vaatimuksista. Standardeissa kuvataan muuttuvaa ja kehittyvää tekniikan tasoa, joka koneen tulee täyttää ollakseen konedirektiivin mukainen. Muodollisesti standardit eivät ole velvoittavia, mutta käytännössä niitä on lähes aina noudatettava. Mikäli standardeista poiketaan, on muilla keinoin osoitettava, että vaadittu turvallisuustaso saavutetaan. Tämä voi olla hankalaa, joten on luontevaa käyttää standardeja. (Siirilä 2008b, 25 26; Siirilä 2008a, 58 59) Yhdenmukaistettu standardi Suurin osa koneturvallisuuden standardeista on yhdenmukaistettuja, mutta ei kuitenkaan kaikki. Yhdenmukaistetulla standardilla tarkoitetaan EU:n teettämää ENstandardia, joka liittyy konedirektiivin olennaiseen turvallisuusvaatimukseen. Standardin tunnuksen ja otsikon julkaiseminen Euroopan unionin virallisessa lehdessä (EUVL) vahvistaa, että kyseinen standardi tarjoaa yleisesti hyväksytyn tavan toteuttaa konedirektiivin vaatimukset. (Metsta koneturvallisuuden www-sivut 2015) Standardeissa esiintyvien kirjaimien merkitys Kirjainyhdistelmät (ISO, EN, SFS, jne.) osoittavat minkä maan organisaation hyväksymä standardi on kyseessä. Valtioilla on eri kirjainyhdistelmiä. Esimerkiksi SFS-EN tarkoittaa että standardi on voimassa Suomessa ja Euroopassa. SFS-EN ISO puolestaan tarkoittaa että kyseessä oleva standardi on hyväksytty kaikissa kolmessa organisaatiossa. ISO kirjainyhdistelmä tarkoittaa kansainvälistä standardisointi organisaatiota. (SFS www-sivut 2015)
21 Standardien hierarkia Standardit jaetaan A-, B- ja C-tyypin standardeihin. Ne muodostavat kolmitasoisen järjestelmän. Ylimmällä tasolla on yleiset kaikkia koneita koskevat A-tyypin standardit. A-tyypin standardit on tarkoitettu erityisesti ohjeiksi B- ja C-tyypin standardien tekijöille. B-tyypin standardeissa on useimpia yleisiä koneita koskevia vaatimuksia ja C-tyypin standardit ovat konekohtaisia. (Siirilä 2008b, 31) A-tyypin standardit SFS-EN ISO (yleiset vaatimukset) SFS-EN ISO (riskien arviointi) B-tyypin standardit B1-tyyppi (yleiset turvallisuusnäkökohdat) B2-tyyppi (suojaustekniset laitteet) C-tyypin standardit konekohtaiset standardit Kuva 5. Standardien hierarkia mukaillen (Siirilä 2008b, 31) A-tyypin standardit A-tyypin standardit ovat kaikkia koneita koskevia, yleisiä standardeja. Niissä määritellään koneita koskevat turvallisuusvaatimukset yleisellä tasolla. A-tyypin standardilla on myös tarkoitus osoittaa yleinen turvallisuustaso. Mikäli
22 22 yksityiskohtaisempaa standardia ei ole tarjolla sovelletaan A-tyypin standardia. (Siirilä 2008a, 59 60) B-tyypin standardit B-tyypin standardit käsittelevät koneisiin liittyviä tekijöitä kuten (melu, valaistus, syntyvät pölyt, kaasut, hätäpysäytin, toimintaan kytketyt suojukset, valoverhot jne.) ja turvatoimintoja kuten (odottamattoman käynnistymisen estäminen). (Siirilä 2008a, 60) B-tyypin standardit jaetaan kahteen luokkaan, B1- ja B2-tyypin standardeihin. - B1-tyypin standardeissa määritellään yksittäisiä turvallisuusnäkökohtia - B2-tyypin standardit koskevat suojausteknisiä laitteita (SFS-EN ISO 13855, 8) C-tyypin standardit C-tyypin standardit käsittelevät tiettyä konetta tai koneryhmää. C-tyypin standardia kannattaa hyödyntää, mikäli koneesta sellainen on olemassa. C-tyypin standardeissa on viittauksia A- ja B-tyypin standardeihin, koska ylemmillä tasoilla esitettyjä asioita ei toista muissa standardeissa. C-tyypin standardien lisäksi myös yleisiä standardeja tarvitaan, koska C-tyypin standardeissa ei käsitellä kaikkia vaaratekijöitä. (Siirilä 2008a, 61) 5 RISKIN ARVIOINTI Koneiden turvallisuussuunnittelussa konedirektiivi (2006/42/EY) ja sitä vastaava valtioneuvoston päätös (400/2008) edellyttävät riskin arviointiin ja hallintaan perustuvaa lähestymistapaa. Tavoitteena on pienentää tuotteen, prosessin tai palvelun käyttämisestä tai muusta hyödyntämisestä syntyvät riskit siedettävälle tasolle.
23 23 Siedettävän riskin tasoa määritettäessä on etsittävä tasapainoa toiminnallisten vaatimusten ja täydellisen turvallisuuden väliltä. Riskin arvioinnissa on myös syytä ottaa huomioon kohtuudella ennakoitavissa oleva väärinkäyttö. (SFS-EN ISO 12100, 28) 5.1 Riski Käsite riski tarkoittaa suunnilleen samaa asiaa niin puhekielessä kuin lainsäädännössä ja standardeissa. Riski muodostuu tapahtuman todennäköisyydestä ja mahdollisten seurausten vakavuudesta. Riskien luokitteluun on käytössä monia erilaisia taulukoita. Käytän riskin arviointiin Tapio Siirilän kirjassa esitettyä menetelmää, joka perustuu brittistandardiin BS (Siirilä 2008b, 77) 5.2 Riskin arvioinnin vaiheet Riskin siedettävyyttä voidaan arvioida iteratiivisen arviointiprosessin avulla (Kuva 6.). Tämä tarkoittaa, että havaitut riskit arvioidaan uudelleen ja toimenpitein pyritään poistamaan tai pienentämään siedettävälle tasolle. Siedettävän riskin tasoa on tarpeellista tarkistaa toistuvasti uusien toteuttamiskelpoisten ratkaisujen löytämiseksi teknologian kehittyessä. (SFS-EN ISO 12100, 28)
24 24 Ei Kyllä Kuva 6. Riskin arvioinnin iteratiivinen itseään toistava arviointiprosessi. (SFS-EN- ISO 12100, 42) Riskien arvioinnin jälkeen on syytä pohtia riskien merkitystä ja valita sopivat toimenpiteet riskien pienentämiseksi. Riskit tulee arvioida uudelleen jokaisen kerran jälkeen kun koneeseen tehdään muutoksia. Täytyy myös pohtia aiheutuiko toimenpiteistä uusia riskejä ja vähensivätkö ne riittävästi riskien suuruutta. (SFS-EN-ISO 12100, 42) 5.3 Riskin osatekijät Tapahtuman todennäköisyydelle ja seurausten vakavuudelle määritetään mahdollisen tapahtuman perusteella lukuarvo. Arviointia varten on olemassa useita eri
25 25 menetelmiä. Käyttämässäni menetelmässä riskiin vaikuttavia tekijöitä tarkastellaan tiheällä asteikolla, joka lisää menetelmän tarkkuutta. Taulukoissa esiintyviä lukuarvoja ei ole tarkoituksella yritetty laittaa tarkasti kohdalleen, vaan lukuarvot ovat suuntaa antavia. (Siirilä 2008b, 92) Todennäköisyys 1 Tapahtuma on varma 0,9 Tapahtuu lähes varmasti 0,8 Hyvin todennäköinen 0,7 Todennäköinen 0,6 Tapahtuminen ja tapahtumatta jääminen ovat suunnitteen yhtä 0,5 todennäköisiä 0,4 Mahdollinen 0,3 Epätodennäköinen 0,2 Hyvin epätodennäköinen 0,1 Äärimmäisen epätodennäköinen, lähes mahdoton Taulukko 2. Tapahtuman todennäköisyys (Siirilä 2008b, 92) Seurausten vakavuus 100 Kuolema Raajojen menetys tai muita pysyviä vammoja Raajan, silmän tai kuulon menetys Suuri luunmurtuma tai vaikea sairaus 30 Pieni luunmurtuma tai palautuva sairaus 20 Haava tai naarmuja 10 Mustelmia, naarmuja 1 Ei seurauksia Taulukko 3. Seurausten vakavuus (Siirilä 2008b, 87)
26 Riskiluokittelu Riskiä arvioitaessa todennäköisyyden ja seurausten vakavuuden tulona saadaan riskin suuruudelle lukuarvo. Alla olevassa taulukossa lukuarvot kuvaavat riskin suuruutta. Punaisella merkitty alue osoittaa riskin olevan vähintään kohtalainen. (Siirilä 2008b, 108) Todennäköisyys ,9 0, ,8 0, ,7 0, ,6 0, ,5 0, ,4 0, ,3 0, ,2 0, ,1 0, Seurauksen vakavuus Taulukko 4. Riskiluokittelu (Siirilä 2008b, 108) 5.5 Riskiluokat Taulukosta 4 saatavan lukuarvon perusteella riskit luokitellaan viiteen luokkaan (Taulukko 5.). Riskiä vähentäviin toimenpiteisiin on syytä ryhtyä, mikäli riskin on todettu olevan vähintään kohtalaista luokkaa. (Siirilä 2008b, 109) Vähäinen riski 0,1 5 Siedettävä riski 6 15 Kohtalainen riski Merkittävä riski Sietämätön riski Taulukko 5. Riskiluokat (Siirilä 2008b, 109)
27 Toimenpiteet riskien vähentämiseksi Riskin arvioinnin perusteella ryhdytään toimenpiteisiin riskin pienentämiseksi, mikäli riski on todettu olevan kohtalainen tai suurempi. Riskin suuruusluokan mukaan määritetään vaadittavat toimenpiteet. Toisin sanoen mitä suurempi riskin on todettu olevan, sitä merkittävämpiä turvallistamistoimenpiteitä täytyy toteuttaa, jotta vähintään siedettävän riskin taso saavutettaisiin. Suojauksen perustaminen yhteen vankkaan suojaustapaan ei ole paras mahdollinen tapa, sillä sen vikaantuessa ihminen altistuu heti koneen kaikille vaaroille. Suojauksen tulisi perustua toisiaan täydentäviin suojaustoimenpiteisiin, jotka rinnakkain tai päällekkäin estävät ihmisen ja vaaratekijän kohtaamisen. (Siirilä 2008b, 110) Riskiluokka Vähäinen Siedettävä Kohtalainen Merkittävä Tarvittavat toimenpiteet Ei toimenpiteitä Riskin suuruutta on seurattava ja valvottava. Tarvittaessa riski on arvioitava uudelleen. Toimenpiteisiin riskin vähentämiseksi täytyy ryhtyä ja toimenpiteiden toteuttamiselle on laadittava aikataulu Ennen kuin riskiä vähentävät toimenpiteet on tehty, työtä ei saa aloittaa. Työn teon keskeyttämistä tulee harkita ja riskin poistaminen tai vähentäminen tulee suorittaa kiireellisesti Sietämätön Työtä ei saa aloittaa ja käynnissä oleva työ tulee keskeyttää. Mikäli riskiä ei saada vähennettyä, täytyy työn teko kieltää Taulukko 6. Toimenpiteet riskien vähentämiseksi (Siirilä 2008b, 109) Kolmen kohdan riskin vähentämismenetelmä ensisijaisuusjärjestyksessä: 1. Ensisijaisesti riskit poistetaan suunnittelulla ja rakenteellisilla keinoilla. 2. Mikäli riskiä ei saada vähennettyä riittävästi tai poistettua kokonaan tulee ottaa käyttöön suojaustekniikkaa.
28 28 3. Viimeiseksi turvaudutaan muihin turvallisuustoimenpiteisiin kuten ohjeisiin, varoituksiin, koulutukseen ja henkilösuojaimiin. (Käyttöasetuksen soveltamissuosituksia 2013, 15) 5.7 Riskin arvioinnin dokumentointi Standardissa SFS-EN ISO esitetään riskin arvioinnin dokumentoinnin vähimmäisvaatimukset. Dokumentointi tulee tehdä huolellisesti ja yksityiskohtaisesti. Riskien arvioinnista on järkevää laatia yhteenveto, josta näkyvät keskeiset tulokset. (Siirilä 2008b, 112) 6 KÄYNNISTÄMINEN JA PYSÄYTTÄMINEN Koneasetuksen (400/2008) liitteessä 1 kohdassa esitetään koneen käynnistymiseen liittyvät perusvaatimukset 6.1 Odottamaton käynnistyminen Standardissa SFS-EN A1 määritellään vaatimuksia liittyen odottamattomaan käynnistymiseen. Sen mukaan ohjausjärjestelmän tulee olla suunniteltu siten, että pysäytyspainikkeella annettu pysäytyskäsky on ensisijainen käynnistyskäskyyn nähden. Laitteissa on myös oltava toiminnot joilla pysäytyksessä järjestelmään jäävä energia voidaan purkaa vaara aiheuttamatta. (SFS-EN A1, 12, 18) Tavallinen syy vakaville tapaturmille on koneen odottamaton käynnistyminen. Kone suorittaa odottamattoman liikkeen, johon käyttäjä ei ollut varautunut. Tällainen ei aiheuta vaaraa, ellei koneen vaarakohdassa ole ketään. Tilanteessa, jossa vaaraalueella työskennellään ja kone tekee odottamattoman liikkeen, on erittäin suuri tapaturman riski. Tilanteesta tekee entistä vaarallisemman, jos koneen liikkeet ovat nopeita eikä väistämiseen jää aikaa tai tilaa. Edellä kuvailtu tilanne on usein
29 29 seurausta koneen heikosta suojauksesta ja vaarakohtiin on mahdollista päästä turvalaitteiden sitä havaitsematta. (Siirilä 2009, ) 6.2 Koneen pysäyttäminen Koneasetuksen (400/2008) liitteessä 1 kohdassa esitetään koneen käynnistymiseen liittyvät perusvaatimukset Pysäytysluokat Luokka 0: Järjestelmän energian syöttö katkaistaan välittömästi pysäytyskäskyn asetuttua. Luokka 1: Energian syöttö katkaistaan heti kun liikkeet ovat pysähtyneet. Tämän pysäytysluokan pysäytystä käytetään esimerkiksi silloin, kun pysähtymisajat ovat pitkiä johtuen suurista liikuteltavista massoista. Järjestelmän katsotaan menneen turvalliseen tilaan vasta kaikkien liikkeiden loputtua. Luokka 2: Pysäytyskäskyn asetuttua päälle järjestelmässä oleva energia ohjataan laitteiden hallittuun pysäyttämiseen. Energian syöttöä ei siis kytketä pois päältä. Koneen sujuva käyttäminen pysäytyksen jälkeen saattaa edellyttää tämän luokan pysäytystä. Luokan 2 pysäyksen tilaa on kuitenkin valvottava luotettavasti, koska odottamaton käynnistyminen on paljon todennäköisempää kuin luokan 0 tai luokan 1 pysäytyksessä. (Siirilä 2009, 277) 7 TURVALAITTEET JA SUOJUKSET Koneasetuksen liitteessä 1 kohdassa esitetään suojuksia ja turvalaitteita koskevat yleiset vaatimukset. Turvalaitteella tarkoitetaan suojausteknistä laitetta joka ei ole suojus. Turvalaitteen tarkoitus on poistaa tai pienentää riskiä yksin tai suojukseen liitettynä. Turvalaitteita
30 30 on erityyppisiä, erilaisilla ominaisuuksilla varustettuna. Turvalaitteiden ja suojusten tulee olla rakenteeltaan kestäviä. Niitä mitoittaessa ja valittaessa täytyy ottaa huomioon koneen suunniteltu käyttöikä sekä käyttöympäristö. Suoja-aidassa olevan oven tulee olla kestävä, jotta asennon tunnistava elin kuten rajakytkin toimii tarkoitetulla tavalla. Rajakytkintä ei saa käyttää pysäyttämään oven liikettä, koska sitä ei ole suunniteltu sellaiseen. Ajan mittaan väärinkäytettynä kytkin saattaa vaurioitua ja seurauksena olla mahdollisesti turvatoiminnon menettäminen. (Siirilä 2009, 344,372) Kun ihmisen ja vaarakohdan välillä ei ole fyysistä suojaa tulee turvalaite asentaa riittävän etäälle vaarakohdasta, jotta havaitseminen tapahtuu ajoissa ja vaaralliset liikkeet ehtivät pysähtyä ennen vaarakohtaan ehtimistä. Vaatimus koskee myös ilman lukintaa olevaa toimintaan kytkettyä avattavaa suojusta. (Siirilä 2009, 381) Suojusstandardissa SFS-EN A1 esitetään suojuksia koskevat täydentävät vaatimukset. Suojuksien ja turvalaitteiden valintaan vaikuttavia tekijöitä: - Koneen ominaisuudet - Ympäristön ominaisuudet - Ihmisten toiminta ja ominaisuudet - Suojusten ja turvalaitteiden ominaisuudet - Turvalaitteiden ja ohjausjärjestelmän osuus riskin pienentämisessä - Riskin arvioinnissa määritetyn riskin vakavuus - Koneen tarkoitettu käyttö - Koneeseen liittyvät vaarat - Vaarakohtaan pääsyn luonne ja taajuus (SFS-EN A1, 38; Siirilä 2009, 348) 7.1 Toimintaan kytkentä turvalaite Turvalaite ja siihen yhteydessä oleva ohjausjärjestelmän osa estää koneen toiminnan tilanteissa, joissa ihmisen on mahdollista olla vaaravyöhykkeellä tai koneen toiminnasta saattaisi muuten aiheutua vaaraa. Suojuksessa voi myös olla lukinta, joka sallii turvalaitteeseen vaikuttamisen vain koneen ollessa turvallisessa tilassa.
31 31 Tavallisin toimintaan kytketty turvalaite on rajakytkin tai muu asemantuntoelin, joka on kytketty koneen ohjausjärjestelmään. (Siirilä 2009, 344) 7.2 Tunnistava turvalaite Turvalaitteen tehtävä on tunnistaa vaaravyöhykettä lähestyvä henkilö ja synnyttää ohjausjärjestelmälle tästä viesti. Ohjausjärjestelmä reagoi viestiin pysäyttäen koneen ja estäen käynnistymisen havaitessaan ihmisen. Esimerkiksi valoverho kuuluu tunnistaviin turvalaitteisiin. (Siirilä 2009, 345) Vähimmäisetäisyys vaaravyöhykkeestä Vähimmäisetäisyys on määritettävä, jotta varmistutaan että koneiden liikkeet ovat pysähtyneet ennen kuin on mahdollista ulottua vaaravyöhykkeelle. Yleinen yhtälö riittävän etäisyyden määrittämiseen vaaravyöhykkeestä: S=(K*T)+C S on vähimmäisetäisyys millimetreinä K on muuttuja (mm/s). Se saadaan kehon tai kehonosien liikenopeustiedoista T on järjestelmän kokonaispysähtymisaika sekunneissa C on lähestymisetäisyys millimetreinä (SFS-EN ISO 13855, 24) Esimerkkilaskema vähimmäisetäisyydestä valoverhoa käytettäessä. Voidaan olettaa, että turvavaloverhon ylin valon säde asennettaisiin, niin korkealle ettei ihmisen ole mahdollista kurottaa sen yli vaarakohtaan. Tällöin voidaan käyttää standardissa SFS- EN ISO tilannetta varten esitettyä yhtälöä: S = (2000 T) + 8 (d 14). Jossa T on järjestelmän kokonaispysähtymisaika sekunteina, joka muodostuu turvalaitteen reagoimisajasta t 1 ja ajasta jossa järjestelmä pysähtyy t 2 pysäytyskäskyn asetuttua. Vakio 2000 tarkoittaa ihmisen lähestymisnopeutta (mm/s) ja d on
32 32 turvalaitteen havaitsemiskyky (mm). Anturin havaitsemiskyvyn ollessa 14mm saadaan yhtälöstä: S = (2000 T) = 2000T. (SFS-EN ISO 13855, 52) Käytettäessä yksi säteistä valopuomia, S vähimmäisetäisyys laskettava yhtälöllä: S = (1600 T) (SFS-EN ISO 13855, 32) vaarakohdasta on 7.3 Suoja-aidat ja turvaetäisyydet Fyysisten suojusten kattavuutta arvioidaan standardissa SFS-EN ISO Suojaaidan läpi tai yli ei saa olla mahdollista ulottua vaarakohtaan. Aidan ali ryömiminen katsotaan riittävän hyvin estetyksi, jos aidan alle ei jää yli 180mm rakoa. Fyysisten esteiden on oltava hankalia ohittaa esimerkiksi kiipeämällä. Turvalaite tai suojus ei myöskään saa olla helposti ohitettavissa. Standardissa SFS-EN ISO esitetyn taulukon perusteella määritellään vaadittava vähimmäisetäisyys vaarakohdasta. Verkkosuojuksissa olevien aukkojen kokoa pienentämällä voidaan vaadittavaa vähimmäisetäisyyttä lyhentää. Esimerkiksi aukon koon ollessa 12 30mm turvaetäisyydeksi riittää 120mm. (Siirilä 2009, 376, 381; SFS-EN ISO 13857, 22) 7.4 Suojukseen tai turvalaitteeseen vaikuttamisen taajuus Valmistaja antaa turvalaitteen sähköiselle kestävyydelle jonkin arvon, jonka laite hyvin todennäköisesti kestää. Koneen suunniteltu käyttöikä on otettava huomioon suojuksien ja turvalaitteiden valinnassa, koska niiden tulisi kestää koneen koko käyttöiän ajan. Määritettäessä turvakomponentilta vaadittavia ominaisuuksia täytyy tietää komponenttiin vaikuttamisen taajuus ja tapa. Suojukset ja turvalaitteet tulee ylimitoittaa tai kahdentaa, jotta mahdollinen turvatoiminnon menettäminen saadaan riittävän epätodennäköiseksi. (Siirilä 2009, )
33 33 8 TURVALLISUUTEEN LIITTYVÄ OHJAUSJÄRJESTELMÄ 8.1 Suoritustaso Järjestelmältä vaadittava turvallisuuden taso (PL r ) määritellään riskin arvioinnin perusteella. Turvallisuuden taso määrittelee vähimmäisvaatimukset turvallisuuteen liittyville ohjausjärjestelmän osille. (Suvela, T. 2010) Suoritustaso PL a b c d Keskimääräinen vaarallisen vikaantumisen todennäköisyys tunnissa (1/h) 10 5 < *10 6 < < 3* < 10 6 e 10 8 < 10 7 Taulukko 7. Suoritustasot (SFS-EN , 17) Suoritustaso (PLr) Korkea Lähtötilanne Matala Kuva 7. Vaadittavan turvallisuuden tason määrittäminen (SFS-EN , 51) Riskiparametrit: (SFS-EN , 51) S mahdollisen vahingon vakavuus S1 ei kovin vakava, palautuva vamma
34 34 S2 vakava tai kuolema F mahdolliselle vahingolle altistumisen taajuus F1 harvoin, ei niin usein ja/tai lyhyt altistuminen F2 usein, jatkuvasti ja/tai pitkä altistuminen. P mahdollisen vahingon vältettävyys tai rajoitettavuus P1 mahdollista tietyissä olosuhteissa P2 tuskin mahdollista 8.2 Vaarallisen vikaantumisen todennäköisyyteen vaikuttavat tekijät Luokat Turvallisuuteen liittyvien ohjausjärjestelmän osien luokittelulla huomioidaan osien vikasietoisuus, käyttäytyminen vikatilanteissa ja niiden jälkeen, sekä vian paljastuvuus ja osien luotettavuus. Luokkia on viisi B,1,2,3,4 ja ne määritellään luotettavuuden mukaan. Esimerkiksi B-luokan osan keskimääräisen vaarallisen vikaantumisajan (MTTF d ) tulee olla vähintään 3 vuotta. Muiden luokkien tulee niille asetettujen lisävaatimusten lisäksi täyttää myös luokan B vaatimukset. Luokan 3 turvallisuuteen liittyvällä ohjausjärjestelmän osalla tulee keskimääräisen diagnostiikan kattavuuden (DC) olla vähintään 60 %, eikä yksittäinen vika saa johtaa turvatoiminnon menettämiseen. (SFS-EN , 8,30,32) Keskimääräinen vikaantumisaika (MTTF d ) MTTF d tarkoittaa kanavan odotettavissa olevaa aikaa vaarallisen vikaantumisen toteutumiselle. Vikaantumisajan arviointia varten tiedonhankinta suoritetaan ensisijaisuusjärjestyksessä seuraavasti: (SFS-EN , 11,23) 1. Valmistajan komponentille ilmoittamat tiedot 2. Käytetään standardin SFS-EN liitteissä C ja D esitettyjä menetelmiä
35 35 3. Valitaan 10 vuotta Keskimääräinen vikaantumisaika (MTTF d ) Matala 3 vuotta MTTF d < 10 vuotta Keskimääräinen 10 vuotta MTTF d < 30 vuotta Suuri 30 vuotta MTTF d < 100 vuotta Taulukko 8. Vaarallisen vikaantumisen keskimääräinen vikaantumisaika (SFS-EN , 23) Diagnostiikan kattavuus (DC) Diagnostiikan tehokkuuden mitta, joka määrittää paljastuneiden vaarallisten vikaantumisten taajuuden suhteessa kaikkien vikaantumisten taajuuteen. Standardin SFS-EN liitteessä E esitetään yksinkertaisia lähestymistapoja diagnostiikan kattavuuden määrittämiseksi. (SFS-EN , 23) Diagnostiikan kattavuus (DC) Merkintä Vaihteluväli Ei mitään DC < 60 % Matala 60 % DC < 90 % Keskimääräinen 90 % DC < 99 % Korkea 99 % DC Taulukko 9. Diagnostiikan kattavuus (SFS-EN , 11, 23) Yhteisvikaantuminen (CCF) Yhteisvikaantuminen tarkoittaa yksittäisestä tapahtumasta aiheutuvaa eri kohtien vikaantumista. Yksittäiset viat eivät ole seurausta toisistaan. Standardin SFS-EN liitteessä F esitetään yhteisvikaantumista käsittelevä taulukko F.1. Järjestelmän katsotaan sietävän vikaantumisia riittävän hyvin kun taulukosta F.1 saatava pistemäärä on 65 tai enemmän. (SFS-EN , 9, 67)
36 Suoritustason kelpuutus Ohjausjärjestelmän turvatoimintoja toteuttavan turvallisuuteen osallistuvan osan tai osien yhdistelmän kelpuutuksella tulee osoittaa, että vaadittavien suoritustasojen (PL r ) sekä luokkien vaatimukset täyttyvät. Vikaantumisanalyysin tekemiseen tarvitaan periaatteessa piirikaavioita. (SFS-EN ISO , 28) Arvioitaessa saavutettua suoritustasoa tulee ottaa huomioon seuraavia seikkoja: - Yksittäisen komponentin MTTF d -arvo - Yhteisvikaantuminen DDF - Diagnostiikan kattavuus DC - Turvallisuuteen liittyvien osien - Turvallisuuteen liittyvien osien käyttäytyminen virhetilanteissa - Turvallisuuteen liittyvä ohjelmisto - Systemaattiset vikaantumiset - Kyky toteuttaa turvatoiminnot odotetuissa ympäristöolosuhteissa (SFS-EN , 21)
37 Yhteisvaikutus Kuva 8. Pylväsdiagrammi ohjausjärjestelmän turvallisuuteen vaikuttavien tekijöiden yhteisvaikutuksesta (BGIA Report 2/2008e, 83) Johtuen kanavan MTTF D -arvosta vain tietty suoritustaso PL voidaan saavuttaa käyttämällä tietyn luokan vaatimukset täyttäviä rakenteita. Kuvasta 8 ilmenee, että käyttämällä Luokan B rakenteita voidaan saavuttaa enintään suoritustaso b. Vastaavasti käytettäessä Luokan 3 tai 4 vaatimukset täyttäviä rakenteita voidaan saavuttaa suoritustaso e. 8.5 SISTEMA ohjelmistotyökalu SISTEMA on koneiden turvallisuuteen liittyvän ohjausjärjestelmän arviointia varten kehitetty tietokoneavusteinen työkalu ja se perustuu täysin standardiin SFS-EN SISTEMA kattaa eri tekniikoilla toteutettavat koneiden ohjausjärjestelmät. SISTEMAn käyttö aloitetaan luomalla projekti, johon syötetään ohjausjärjestelmän
38 38 tiedot. Projektin avulla tarkistetaan koneiden turvatoiminnoilta vaadittavan suoritustason (PL r ) toteutuminen. SISTEMA ohjaa käyttäjää huomioimaan myös systemaattiset vikaantumiset sekä ohjelmistovirheet. SISTEMAn käyttö edellyttää, että kyseiselle koneelle on tehty riskin arviointi. SISTEMA määrittelee alajärjestelmän parametrit alajärjestelmän rakenteen muodostavien kanavien sekä niihin kuuluvien lohkojen ja elementtien parametrien mukaan. (Sesko standardisointijärjestön www-sivut 2016) 8.6 Suoritustason määrittäminen Kuva 9. Luokan 4 ja suoritustason e täyttävä ohjausjärjestelmän turvallisuuteen liittyvä osa. (BGIA Report 2/2008e, 264)
39 Turvatoiminto ja toiminnallinen kuvaus Järjestelmän turvallisuuteen liittyvä pysäytystoiminto (Kuva 9.). Toimintaan kytketyn suojuksen avaaminen pysäyttää moottorin. Vaara-alueelle pääsyä valvotaan toimintaan kytketyllä suojuksella. Suojuksen avaaminen havaitaan avautuvalla koskettimella B1, sekä sulkeutuvalla koskettimella B2. Suojus on kytketty turvareleeseen K1, jossa tilanmuutos havaitaan. Suojuksen avautuessa turvarele K1 vaikuttaa kontaktoreihin Q1 ja Q2 pysäyttäen moottorin. Vikaantumisen huomaamiseksi koskettimia valvotaan turvareleellä K1. Vikaantumiset kontaktoreissa Q1 tai Q2 havaitaan käynnistettäessä turvarelettä K1. Kännistyskomennon antaminen on mahdollista vain, jos kontaktorit Q1 ja Q2 eivät ole jo päällä. Vikaantumiset havaitaan toiminnan aikana tai toimintaan kytketyn suojan vaihtaessa tilaa. Turvatoimintoa ei menetetä yhden komponentin vikaantuessa. Useamman kuin kahden vian kertyminen saattaa johtaa turvatoiminnon menettämiseen. (BGIA Report 2/2008e, 265) Ominaisuudet Hyvin koetellut turvallisuusperiaatteet on huomioitu ja Luokan B vaatimukset täyttyvät. Suojusten kiinteällä asennuksella varmistetaan koskettimien niille tarkoitettu toiminta. Kosketin B1 on avautuva sekä standardin IEC , liite K on otettu huomioon. Anturit B1 ja B2 eivät aiheuta häiriöitä toinen toisensa toimintaan, koska ne on asennettu erilleen ja niiden johtimet on eristettyjä. Turvarele K1 täyttää Luokan 4 ja suoritustason e kaikki vaatimukset. Kontaktoreilla Q1 ja Q2 kytkentä tapahtuu mekaanisella elementillä. Luokka 4 tulee kyseeseen vain, jos eri suojusten mekaaniset koskettimet eivät ole sarjaankytkettyjä. Silloin vikaantumisia koskettimissa ei havaita. (BGIA Report 2/2008e, 265)
40 Vikaantumisen todennäköisyys Kuva 10. Lohkokaavio alajärjestelmistä (BGIA Report 2/2008e, 265) Piirin kytkentä voidaan jakaa kolmeen alajärjestelmään (Kuva 10) lohkokaaviona esitettynä. MTTF d : Vian poissulkeminen koskettimelle B1 on mahdollista, koska sen kosketin on avautuva. Koskettimen B2 B 10d arvo on 1,000,000 sykliä. B 10d arvo tarkoittaa kytkentäkertojen määrää, johon mennessä 10 % komponenteista on vaarallisesti vikaantuneita. Kyseinen arvo on koskettimien B1 ja B2 mekaanisille osille. Vuodessa on 365 päivää, koneita käytetään 16 tuntia päivässä ja sykliaika eli kytkennän taajuus on kerran tunnissa. Näin ollen n op arvoksi saadaan 5840 sykliä vuodessa. Tästä saadaan MTTF d arvoiksi koskettimelle B vuotta ja koskettimelle B2 856 vuotta. Kontaktoreiden Q1 ja Q2 B 10 arvo sähköisten kytkentöjen määrälle on 1,000,000. Jos 50 % vioista oletetaan vaarallisiksi, B 10d arvo saadaan kertomalla B 10 arvo kahdella. Aiemmin arvioitu vuosittainen syklien määrä n op johtaa MTTF d arvoon 3424 vuotta kanaville Q1 ja Q2. MTTF d arvo kanavaa kohtaan kahdessa alajärjestelmässä on suurempi kuin 100 vuotta, joka on korkea arvo. (BGIA Report 2/2008e, 266) DC avg : Vikaantumisten havaitsemisen todennäköisyys koskettimille B1 ja B2 on 99 % johtuen niiden eri toteutustekniikoista. Diagnostiikan kattavuuden arvo 99 % kontaktoreille Q1 ja Q2 perustuu turvareleen K1 takaisinkytkentään. (BGIA Report 2/2008e, 266)
41 41 CCF: Standardista SFS-EN liitteessä F taulukosta F.1 saadaan pistemäärä yhteisvikaantumiselle. Alajärjestelmille B1/B2 ja Q1/Q2 saadaan 70 pistettä. (BGIA Report 2/2008e, 266) - Erottaminen 15 - Hyvin koeteltuja komponentteja 5 - Ylijännitesuojaus 15 - Ympäristötekijät Alajärjestelmät B1/B2 ja Q1/Q2 molemmat vastaavat luokan 4 vaatimuksia korkealla MTTF d arvolla 100 vuotta ja korkealla DC avg 99 % arvolla. Tästä johtuen vaarallisen vikaantumisen keskimääräinen todennäköisyys on 2,47*10-8 /h. Lisäksi turvareleen K1 vastaava todennäköisyys on 5,16*10-8 /h. Tämä vastaa suoritustasoa e. (BGIA Report 2/2008e, 266) 9 TYÖN TOTEUTUS 9.1 Riskit lasinleikkauslinjoilla Jaoin vaaratekijät neljään kategoriaan mahdollisen vaaran lähteen mukaan. Aloitin vaaratekijöiden tunnistamisen haastattelemalla työntekijöitä sekä tutustumalla kyseisiin koneisiin. Apuna käytin standardissa SFS-EN ISO liitteessä B esitettäviä taulukoita. Opinnäytetyön liitteissä 1-9 on tunnistettujen vaaratekijöiden arviointi ja riskin suuruuden määrittäminen. Punaisella merkityt luvut tarkoittavat, että toimenpiteisiin riskin vähentämiseksi on ryhdyttävä. Tuotantolinjojen ollessa samankaltaisia ovat vaaratekijätkin molempien osalta samat. Riskin arviointi tehtiin tilaajan kanssa suppeassa ryhmässä. Riskin arviointi on kuitenkin suositeltavaa tehdä useamman henkilön ryhmässä, jotta siitä saadaan mahdollisimman kattava Kuljetinvaunu Kuljetinvaunun vaaratekijät liittyvät tilanteisiin, joissa vaunun vaara-alueelle mennään tarkoituksella tai vahingossa. Vaaratekijät ovat luonteeltaan
42 42 puristumisvaaroja vaunun liikkuvien ja kiinteiden osien väliin. Myös kuljetinvaunun ja leikkauspöydän väliin jäävässä pienimmillään 250mm raossa on puristumisvaara. Kuljetinvaunu liikkuu nopeudella 400mm/s ja toimii automaattisesti, jolloin se saattaa yllättäen lähteä noutamaan uutta levyä. Koko vartalon puristumisvaaran vähentämiseksi vähimmäisetäisyyden leikkauskoneen ja kuljetinvaunun välissä tulee olla 500mm. C-tyypin standardeissa määritellään konekohtaisia lukuarvoja suurimmille sallituille nopeuksille, kun konetta käytetään ensisijaisten turvalaitteiden ollessa pois käytöstä. Siedettävän riskin rajana pidetty arvo koneen liikkeen aiheuttamassa iskussa vapaassa tilassa on 200mm/s. (Siirilä 2009, 305, taulukko 10.1) (SFS-EN A1, 10) Leikkauskone Leikkauskoneen vaara-aluetta ei ole suojattu mitenkään, joten merkittävin riski on osua koneen kyljessä nopeasti liikkuvaan moottorikoteloon. Lisecin järjestelmässä myös ohjauspaneeli on sijoitettu leikkauskoneen moottorikotelon viereen. Tämän lisäksi kulkureitti kuljetinvaunun vaara-alueelle sijaitsee aivan leikkauskoneen moottorikotelon vieressä Materiaali Lasi on joissakin tilanteissa arvaamatonta materiaalia käsitellä. Linjan suurimmat riskit liittyvätkin juuri lasin ominaisuuksiin. Särkyessään lasi hajoaa teräviksi sirpaleiksi ja voi aiheuttaa suurta vahinkoa ihmisen osuessa kohdalle. Näin on käynytkin, mutta vahingoilta on vältytty Ympäristö Lasilevyjen leikkaamisesta syntyvä lasipöly on erittäin hienojakoista, joten lattia on hyvin liukas kohdista joihin pölyä kertyy.
43 Vaurioituneen levyn tuotannosta poistaminen Lasilevyn vaurioituessa joudutaan se poistamaan tuotannosta. Tämä tapahtuu manuaalisesti nosturiin kiinnitettävien imukuppitarttujien avulla. Mahdollisesti särkymässä olevaa levyä tuetaan kiinnittämällä imukuppeja jokaiseen mahdolliseen palaseen. Tämän jälkeen levy nostetaan telineeltä pois ja viedään tuotantolinjan alkupäähän, jossa se pudotetaan lattialle toivoen mahdollisimman pieniä sirpaleita siivoamisen helpottamiseksi. Turvallisuusnäkökulmasta tällainen toimenpide vaatii dokumentointia siitä kuinka levyn poistaminen ja pudotus lattialle tulee suorittaa turvallisesti. 9.2 Järjestelmien toimintaperiaatteet Vaikka linjojen toiminnot ovat samat, poikkeavat toteutustavat ja tekniikka hieman toisistaan. Suurimmat erot löytyvät kuljetinvaunujen toiminnasta. Molemmille yhteisen pitkittäisliikkeen lisäksi Botteron toimittama kuljetinvaunu liikkuu myös sivusuunnassa lasilevyn poimintaa suorittaessaan. Toinen merkittävä ero on kuljetinvaunujen nostoliikkeiden toteutustavat. Poiketen Botteron sähkötoimisista liikkeistä, saa Lisecin kuljetinvaunun nostoliikkeet voimansa hydraulisesti. Huomasin, että koneiden sähkökuvat eivät vastaa todellisuutta. Kuviin piirrettyjä rajakytkimiä ja valoverhoja ei todellisuudessa ole. Botteron toimittamille koneille on suunniteltu ja piirretty myös toimintaan kytkettyjä sähkölukollisia ovia turva-alueelle pääsemisen valvontaan. Näitäkään ei todellisuudessa ole. Sain kuitenkin idean tarkastelemalla Botteron tekemää suunnitelmaa suojata vaara-alueet. Tätä toteutustapaa muokkaamalla ja soveltamalla voidaan hyödyntää molemmilla tuotantolinjoilla.
44 Bottero Kuljetinvaunu ohjausjärjestelmä Kuljetinvaunun moottoreiden pyörimisnopeutta säädellään taajuusmuuttajalla, johon moottorit on kytketty. Moottoreiden ja muiden elinten kontaktoreita ohjataan logiikan lähdöillä. Sähkön syöttö taajuusmuuttajalle tuodaan pääkontaktorin kautta, jolloin sitä ohjaamalla voidaan toimilaitteet kytkeä irti energian syötöstä tarvittaessa. Järjestelmässä on kaksi turvarelettä, joista toinen on hätäpysäytystä varten ja toinen turvapysäytystä varten. Mikäli sähkön syöttö toiselta tai molemmilta turvareleiltä katkeaa aukeaa pääkontaktori, jolloin toimilaitteet kytkeytyvät irti sähkön syötöstä. Pysäytyksen jälkeen turvareleet edellyttävät kuittaamista salliakseen koneiden uudelleen käynnistämisen.
45 45 Kuva 11. Ohjelmoitavan logiikan lähtökortti. Kyseisissä järjestelmissä ei vaara-alueita ole eristetty. Sähkökuvan (Kuva 11) mukaan logiikan lähtökortilta on kuitenkin varattu paikka toimintoa Area access allowed varten. AO07.18 Area access allowed aktivoituessa se nimensä mukaisesti mahdollistaa vaara-alueelle turvallisen pääsyn. Ohjelman tarkastaminen ei kuitenkaan ollut mahdollista.
46 Kuva 12. Kuljetinvaunun hätäpysäytysrele ja turvarele. 46
47 47 Vasemmalla (Kuva 12) on hätäpysäytyspiiri A14KA1 ja oikealla turvapysäytyksestä vastaava turvarele A14KA2. Järjestelmään on suunniteltu neljä toimintaan kytkettyä ovea, joiden rajakytkimet ovat A14SQ1, A14SQ2, A14SQ3 ja A14SQ4. Eli rajakytkimen auetessa sähkönsyöttö turvareleelle katkeaa ja laitteet pysähtyvät. Turvareleen kuittaaminen ja koneiden uudelleen käynnistäminen edellyttää ovien sulkemista sekä painikkeen A14SB2 painamista. Lisäksi A27SA1 on laitteita ohjaavan logiikan lähtöön kytketty Kunnossapito -tieto. Sen täytyy olla päällä laitteita käynnistettäessä. En ole tarkastanut vastaako todellisuus sähkökuvia ja onko laitteita ohjaavalta logiikalta varattu kyseinen tulotieto. B15KA0 on leikkauskoneen hätäpysäytyksen turvarele. Se on kytketty kuljetinvaunun hätäpysäytysreleeseen. Eli jos toisen koneen hätäpysäytyspainiketta painetaan pysähtyvät molemmat koneet. Sähkökuvan (Kuva 12) mukaan hätäpysäytysreleen A14KA1 laukeaminen ei laukaise turvarelettä A14KA2. Hätäpysäytysrele kuittaantuu automaattisesti hätäpysätyspainike vapautettaessa, tällöin myös turvarele kuittaantuu. Käytännössä turvarele tulee kuitenkin kuitata erikseen, eikä hätäpysäytyspainikkeen vapauttaminen saa kytkeä laitteita energian syöttöön.
48 Kuva 13. Taajuusmuuttaja ja molemmat nostoliikkeen moottorit 48
49 49 Kuljetinvaunun toimilaitteiden (Kuva 13) nopeutta säätävä taajuusmuuttuja A8AZ1, jota syötetään pääjännitteellä. Sähkön syöttö kuljetinvaunun toimilaitteille pääkontaktorin A12KM1 kautta. A30KM1 ohjaa toisen puolen nostoliikkeen tekevää moottoria MV-M1. Tarttujia kyseiseltä puolelta laskettaessa ohjataan jarrua ohjaavaa kontaktoria A30KM2, jolloin tarttujat laskeutuvat hallitusti. Moottorin M1 ja sitä vastaavan jarrun MV-YB2 toiminta on samanlainen, mutta liike tapahtuu toiselle puolelle Leikkauskone ohjausjärjestelmä Koneen toimittajan ollessa sama leikkauskoneen tekninen toteutustapa on hyvin samankaltainen kuin kuljetinvaunun. Lasia leikkausalustan päällä siirtävien kuljetinhihnojen moottorit on kytketty taajuusmuuttajaan, joten niiden nopeutta voidaan säätää. Leikkaavaa terää ohjataan servokäytöillä ja sitä voidaan ohjata X,Y ja Z-suunnissa. Servo-ohjaimien syöttöä ohjataan kontaktoreilla. Samalla tavoin kuin kuljetinvaunun järjestelemässä on leikkauskoneella kaksi turvarelettä, joista toinen hätäpysäytystä ja toinen turvapysäytystä varten. Myös turvareleiden toimintaperiaate on samanlainen kuin kuljetinvaunussa. Leikkauskoneen hätäpysäytyksestä vastaava rele on liitetty kuljetinvaunun hätäpysäytysreleen toimintaan. 9.4 Lisec Kuljetinvaunu ja leikkauskone Kuten jo aiemmin on mainittu, ovat järjestelmät hyvin samankaltaisia. Myös Lisecin järjestelmässä kuljetinvaunun nopeutta säädetään taajuusmuuttajalla ja leikkauskoneen ohjaus tapahtuu servokäytöillä. Leikkauskoneen turvareleen katkaistessa sähkön syötön, toimilaitteet pysähtyvät ja logiikan tulo ohjataan päälle. Ajatellen toimintaan kytkettyjen ovien käyttämistä, kuljetinvaunun ohjausjärjestelmästä puuttuu toinen turvarele turvapysäyttämistä varten. Lisäksi leikkauskoneelle on sähkökuvien mukaan suunniteltu kahdennettu oven rajakytkin, mutta niin tätä kytkintä kuin oveakaan ei järjestelmässä tällä hetkellä ole. Kuten
50 50 Botteron toimittamassa järjestelmässä myös tässä kuljetinvaunun hätäpysäytysrele on kytketty leikkauskoneen toimintaan. Hätäpysäytyskäsky pysäyttää molempien koneiden toiminnan. 9.5 Turvallistaminen Tämän projektin keskeisimpiä kysymyksiä ovat olleet, miten jo käytössä oleviin koneisiin voidaan rakentaa vaadittavat turvapiirit ja turvatoiminnot ja kuinka suojata leveä aukko tuotantolinjojen alkupäässä. Tunnistettuja ja arvioituja riskejä voidaan pienentää eristämällä koneet ihmisistä ja valvomalla kulkua vaara-alueille. Ajatuksena on jakaa molemmat tuotantolinjat kuljetinvaunun ja leikkauskoneen vaara-alueisiin. Kuljetinvaunua ja leikkauskonetta ohjaavat komponentit sijaitsevat eri sähkökaapeissa, joten vaaravyöhykkeen kahtiajako on tämänkin puolesta luontevaa. Tutkimalla koneiden sähkökuvia löytyi mahdollisia tapoja toteuttaa turvallistaminen. Sähkön syöttö järjestelmiin kulkee turvareleen läpi. Turvareleeseen kytketyt rajakytkimet katkaisevat turvareleeltä sähkön syötön, jonka seurauksena pääkontaktori lakkaa vetämästä. Eli esimerkiksi toimintaan kytketyn oven rajakytkin katkaisee sähkön syötön toimilaitteilta. Tämä tarkoittaa luokan 0 pysäytystä, jolloin toimilaitteet kytketään välittömästi irti energian syötöstä. Vaara-alueet aidataan ja alueelle kulkua valvotaan koneiden toimintaan kytketyin ovin, jotka on varustettu sähkölukoilla ja rajakytkimillä. Sähkölukon avaaminen ja vaara-alueelle pääseminen on mahdollista, kun laitteet ovat pysähtyneet. Toimintaan kytketty ovi avattaessa oveen asennettu rajakytkin katkaisee sähköt turvareleeltä. Tällä tavoin toteutettuna järjestelmä ei kuitenkaan olisi kovinkaan joustava. Käyttäjän tulee ottaa prosessin tila huomioon vaara-alueelle halutessaan. Tällöin on käyttäjän vastuulla missä vaiheessa prosessi keskeytetään. Tilanne, jossa järjestelmän pysäyttäminen haittaa merkittävästi sujuvaa jatkamista on lasilevyn noston keskeyttäminen kohdassa, jossa imukuppitarttujat ovat jo saavuttaneet alipaineen.
51 51 Kuljetinjärjestelmän joustavuutta voidaan parantaa muokkaamalla laitteita ohjaavan logiikan ohjelmaa niin, että käyttäjä joutuu ikään kuin pyytämään lupaa avata ovi. Vaara-alueelle halutessaan käyttäjä painaa tuotannon pysäytyspyyntö painiketta, joka ohjaa logiikan tulon päälle. Kyseisen tulon aktivoiduttua logiikka pysäyttää prosessin tilaan, josta koneet voidaan helposti palauttaa automaattikäytölle. Prosessin ollessa pysähtyneenä sähkölukko voidaan avaimella avata. Oven avaaminen katkaisee järjestelmästä sähköt. Vaara-alueelta poistuttaessa uudelleen käynnistäminen edellyttää oven sulkemista ja turvareleen kuittaamista. Joustavuus riippuu pitkälti turvallistamisen toteutustavasta ja järjestelmältä vaadittavista ominaisuuksista. Kuva 14. Periaatekuva tuotannon pysäytyspyynnöstä Alkuosan suojaaminen Alkuosan suojaamiseksi käytiin läpi erilaisia ideoita ja vertailtiin vaihtoehtoja. Leveän aukon käytännöllinen suojaaminen asetetut vaatimukset täyttäen osoittautui haastavaksi tehtäväksi. Kyseinen osa on kuitenkin saatava suojattua, koska lasilevyn särkymisen kesken kuljetinvaunun noston arviointiin olevan yksi suurimmista
52 52 riskeistä. Näin ollen alkuosan suojaamiseksi ei riitä pelkkä turvalaite vaan sen lisäksi tarvitaan suojus fyysiseksi esteeksi. Lasileikkauslinjojen osalta päädyn suojaaminen esimerkiksi valoverhoilla, valopuomeilla tai tuntomatoilla on hankalaa, johtuen lasilevyn korkeudesta ja riskistä särkyä kesken noston. Valoverho tai valopuomi tulisi asentaa riittävän etäälle lasilevytelineestä juuri edellä mainitut seikat huomioiden. Turvalaitteita ja suojuksia käsittelevässä kappaleessa 7 esitetyistä yhtälöistä ilmenee, että esimerkiksi valopuomin sijoittaminen vaatii valoverhoakin enemmän tilaa Ovet Erilaisia ehdotuksia tuotantolinjan alkuosaa suojaavan oven toiminnasta ja sen rakenteesta pohdittiin. Koko aukon kattavalle kiinteärakenteiselle yli 5 metriä pitkälle ovelle olisi riittävästi tilaa kääntyä auki ja kiinni. Ratkaisu ei kuitenkaan ole kovin käytännöllinen johtuen oven suuresta koosta. Myöskään liukuovea ei koettu toteuttamiskelpoiseksi ratkaisuksi. Syyksi todettiin tilan puute ja ympärillä oleva tuotanto. Varteenotettavimmaksi vaihtoehdoksi päädyn suojaamiseksi todettiin paljeovi, joka on mahdollista taittaa kokoon saranoimalla se sopivista kohdista. Välttääkseen liiallista saranoihin kohdistuvaa rasitusta ovi tulisi tukea riittävän hyvin. Suuren oven avaamisen ja sulkemisen helpottamiseksi ovi voisi olla pyörillä varustettu. Oveen kiinnitettävä rajakytkin ja sähkölukko tulee kytkeä kuljetinvaunun turvapiirin toimintaan. Lisäksi päädyssä säilytettävää lasinippujen siirtämiseen tarkoitettua tarttujaa tulee siirtää hieman ulospäin, jotta ovi on mahdollista asentaa paikoilleen.
53 Suoja-aidat Suojarakenteiden yli ulottuminen riskin ollessa suuri Taulukko 10. Suojarakenteen korkeudesta (SFS-EN ISO 13857, 18) - a alle 1000 mm suojarakenteita ei ole otettu huomioon, koska ne eivät rajoita kehon liikkeitä tarpeeksi. - b alle 1400 mm suojarakenteita ei suositella käytettäväksi ainoana suojaustoimenpiteenä (SFS-EN ISO 13857, 18)
Mikko Vähäjylkkä KONETURVALLISUUS OSANA SÄHKÖSUUNNITTELUA
Mikko Vähäjylkkä KONETURVALLISUUS OSANA SÄHKÖSUUNNITTELUA Opinnäytetyö CENTRIA AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikka Kesäkuu 2013 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Ylivieskan yksikkö Aika Kesäkuu 2013 Tekijä/tekijät
Joona Saarinen. Ohjausjärjestelmien turvaratkaisut ja niiden vaatimusten täyttymisen osoittaminen
Joona Saarinen Ohjausjärjestelmien turvaratkaisut ja niiden vaatimusten täyttymisen osoittaminen Sähkötekniikan koulutusohjelma 2014 Ohjausjärjestelmien turvaratkaisut ja niiden vaatimusten täyttymisen
LOGISTIIKKAKESKUKSEN TUOTANTOKONEIDEN TURVALLISUUDEN PARANTAMINEN
LOGISTIIKKAKESKUKSEN TUOTANTOKONEIDEN TURVALLISUUDEN PARANTAMINEN Ammattikorkeakoulun opinnäytetyö Automaatiotekniikan koulutusohjelma Valkeakoski, kevät 2014 Aleksi Kaurto Aleksi Kaurto TIIVISTELMÄ VALKEAKOSKI
Henri Autio KONEEN SÄHKÖTEKNINEN TURVALLISTAMINEN
Henri Autio KONEEN SÄHKÖTEKNINEN TURVALLISTAMINEN Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma Maaliskuu 2009 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Tekniikka, Ylivieska
Hydraulimoottorin testauspenkin vaatimusten mukaistaminen
Hydraulimoottorin testauspenkin vaatimusten mukaistaminen Kimmo Putkonen Opinnäytetyö Lokakuu 2015 Kone- ja tuotantotekniikan koulutusohjelma Tekniikan ja liikenteen ala Kuvailulehti Tekijä(t) Putkonen,
Turvallinen kone työpaikalla Turvallinen kone työpaikalla Julkaisija: Työturvallisuuskeskus TTK, teollisuusryhmä Teksti: Tapio Siirilä Valokuvat: Tapio Siirilä, R-taso Oy Kansikuva: Jorma Pulkkanen Taitto:
Susanna Arponen Koneturvallisuus ja CE-merkinnän vaatimukset
Susanna Arponen Koneturvallisuus ja CE-merkinnän vaatimukset Tekniikan koulutusohjelma Tuotantotalouden suuntautumisvaihtoehto 2012 Koneturvallisuus ja CE-merkinnän vaatimukset Arponen, Susanna Satakunnan
KYMENLAAKSON AMMATTIKORKEAKOULU Kone- ja tuotantotekniikka / Energiatekniikka. Joonas Rihu TEOLLISUUSPUHALTIMIEN EY-VAATIMUSTENMUKAISUUS
KYMENLAAKSON AMMATTIKORKEAKOULU Kone- ja tuotantotekniikka / Energiatekniikka Joonas Rihu TEOLLISUUSPUHALTIMIEN EY-VAATIMUSTENMUKAISUUS Opinnäytetyö 2012 TIIVISTELMÄ KYMENLAAKSON AMMATTIKORKEAKOULU Kone-
Suojusten kytkentä koneen toimintaan
Kirjoittaja: Tapio Siirilä Julkaisupäivä 25.3.2013 Suojusten kytkentä koneen toimintaan METSTA, Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry Eteläranta 10, PL 10, 00131 Helsinki, puh. + 358 9 19231 www.metsta.fi
Pekka Tuuliainen CE-MERKINNÄN LAATIMINEN PUULAATIKOIDEN KOKOAMISLAITTEELLE
Pekka Tuuliainen CE-MERKINNÄN LAATIMINEN PUULAATIKOIDEN KOKOAMISLAITTEELLE Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Puutekniikan koulutusohjelma Marraskuu 2010 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö