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Timestamp: 2018-05-21 23:07:35+00:00
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Sécurité des machines Modes de fonctionnement protections neutralisées - PDF
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Sévérine Louise Dupont
1 Sécurité des machines Modes de fonctionnement protections neutralisées
2 L Institut national de recherche et de sécurité (INRS) Dans le domaine de la prévention des risques professionnels, l INRS est un organisme scientifique et technique qui travaille, au plan institutionnel, avec la CNAMTS, les Carsat, Cram, CGSS et plus ponctuellement pour les services de l État ainsi que pour tout autre organisme s occupant de prévention des risques professionnels. Il développe un ensemble de savoir-faire pluridisciplinaires qu il met à la disposition de tous ceux qui, en entreprise, sont chargés de la prévention : chef d entreprise, médecin du travail, CHSCT, salariés. Face à la complexité des problèmes, l Institut dispose de compétences scientifiques, techniques et médicales couvrant une très grande variété de disciplines, toutes au service de la maîtrise des risques professionnels. Ainsi, l INRS élabore et diffuse des documents intéressant l hygiène et la sécurité du travail : publications (périodiques ou non), affiches, audiovisuels, multimédias, site Internet Les publications de l INRS sont distribuées par les Carsat. Pour les obtenir, adressez-vous au service Prévention de la caisse régionale ou de la caisse générale de votre circonscription, dont l adresse est mentionnée en fin de brochure. L INRS est une association sans but lucratif (loi 1901) constituée sous l égide de la CNAMTS et soumise au contrôle financier de l État. Géré par un conseil d administration constitué à parité d un collège représentant les employeurs et d un collège représentant les salariés, il est présidé alternativement par un représentant de chacun des deux collèges. Son financement est assuré en quasi-totalité par le Fonds national de prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles. Les caisses d assurance retraite et de la santé au travail (Carsat), les caisses régionales d assurance maladie (Cram) et caisses générales de sécurité sociale (CGSS) Les caisses d assurance retraite et de la santé au travail, les caisses régionales d assurance maladie et les caisses générales de sécurité sociale disposent, pour participer à la diminution des risques professionnels dans leur région, d un service Prévention composé d ingénieurs-conseils et de contrôleurs de sécurité. Spécifiquement formés aux disciplines de la prévention des risques professionnels et s appuyant sur l expérience quotidienne de l entreprise, ils sont en mesure de conseiller et, sous certaines conditions, de soutenir les acteurs de l entreprise (direction, médecin du travail, CHSCT, etc.) dans la mise en œuvre des démarches et outils de prévention les mieux adaptés à chaque situation. Ils assurent la mise à disposition de tous les documents édités par l INRS. Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l INRS, de l auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite. Il en est de même pour la traduction, l adaptation ou la transformation, l arrangement ou la reproduction, par un art ou un procédé quelconque (article L du code de la propriété intellectuelle). La violation des droits d auteur constitue une contrefaçon punie d un emprisonnement de trois ans et d une amende de euros (article L et suivants du code de la propriété intellectuelle). INRS, Création/Réalisation maquette : Atelier Causse. Illustrations : Jean-André Deledda.
3 Sécurité des machines Modes de fonctionnement protections neutralisées J.-C. Blaise, G. Welitz, INRS ED 6129 septembre 2012
4 sommaire Introduction 3 1. Les interventions hors production 5 Identification des interventions sur une machine 5 Quelques chiffres sur les accidents 6 La consignation en question 9 2. L observation du processus 11 Mise en œuvre d un mode «observation» 11 Les conditions d intervention en fonctionnement PPN 13 Les mesures de prévention 14 Exemples 15 Annexe 25 2
5 Introduction La sécurité des équipements de travail, est «globalement bien» prise en compte par les référentiels réglementaires et normatifs pour les modes de fonctionnement en production. Depuis plus de 20 ans que ces référentiels existent et évoluent, les constructeurs les appliquent. Par contre, les autres modes pour les opérations de réglage et de maintenance sont encore peu étudiés du point de vue de leur sécurité. Ils ne sont, en effet, pas assez définis et caractérisés par les constructeurs, qui ont pour objectif principal de construire une machine qui «produit». Il en est de même chez les utilisateurs qui voient essentiellement en leurs équipements des moyens de production. Et pourtant, les opérations de maintenance restent nécessaires ; les machines ne sont pas à l abri de dégradations ou de défaillances, elles ont aussi simplement besoin d être réglées et entretenues. Afin de mieux comprendre la problématique, cette brochure identifie les différentes interventions hors production et présente une analyse de l accidentologie. Elle examine également les conditions de mise en œuvre d une intervention particulière, l observation de processus, en proposant des principes de solutions lorsque des protections doivent être neutralisées. 3
6 1. Les interventions hors production analyse des accidents révèle la nécessité L d améliorer la sécurité des interventions hors production. Cette amélioration passe par une meilleure identification de ces interventions dans les différentes phases de vie d un équipement de travail et plus particulièrement dans la phase «utilisation» (voir fi g. 1). Une analyse de la terminologie utilisée dans les principaux textes relatifs aux équipements de travail et aux activités de maintenance est également proposée en annexe 1. 1 Directive 2006/42/CE du 17 mai 2006 concernant le rapprochement des législations des États membres relatives aux machines. Journal Officiel de l'union Européenne n L 157/24 du 9 juin 2006, pp NF EN ISO Sécurité des machines - Systèmes de fabrication intégrés - Prescriptions fondamentales. La Plaine Saint-Denis, AFNOR, décembre 2007, 49 p. NF EN ISO Sécurité des machines - Principes généraux de conception - Appréciation du risque et réduction du risque, La Plaine Saint-Denis, AFNOR, décembre 2010, 82 p. NF EN Maintenance - Terminologie de la maintenance. La Plaine Saint-Denis, AFNOR, octobre 2010, 29 p. Identification des interventions sur une machine En se basant sur cette identification, une synthèse des types d activités hors production normale est proposée. Elle indique la nature des interventions potentielles sur une machine et non pas les services de l entreprise responsables de ces interventions. Par exemple : le réglage, activité d exploitation, peut être réalisé par du personnel d exploitation ou du personnel de maintenance ; l entretien, activité de maintenance, peut être réalisé par du personnel d exploitation ou du personnel de maintenance. La phase de conception/construction inclut la mise au point et les tests de l équipement de travail chez le concepteur. Conception/ Construction Transport assemblage et installation Mise en service Utilisation Mise hors service/ démantèlement EXPLOITATION MAINTENANCE Production PRÉVENTIVE CORRECTIVE À ÉCHELLE MAJEURE Remise en service Apprentissage/ Programmation Réglage Changement de processus Entretien (nettoyage graissage ) Essais Observation (inspection, surveillance ) Révision Dépannage Diagnostic de panne Réparation Amélioration Modification Reconstruction HORS PRODUCTION Cartographie des usages prévus en exploitation et en maintenance Figure 1. Architecture des phases de vie d un équipement de travail. 5
7 Le transport, l assemblage et l installation sont regroupés comme dans la norme ISO ; l'installation comprend la mise au point et les tests réalisés chez l utilisateur. La phase de mise en service correspond aux essais de production et à la montée en cadence pour atteindre les conditions prévues d exploitation. Concernant la phase utilisation, on distingue donc l exploitation et la maintenance : Exploitation : elle comprend les différentes étapes de préparation au fonctionnement (changement de processus de fabrication, réglage, apprentissage, programmation) et le fonctionnement proprement dit. En fonctionnement, différents modes de productions peuvent être utilisés ainsi que des modes particuliers (communément appelés dégradés) prévus et non prévus (ces derniers sont appelés «dysfonctionnements» dans l ISO 12100). Le changement de processus couvre un panel très large ; d un changement simple, tel que le paramétrage, en passant par un changement d outillage jusqu à des travaux qui nécessitent de reconsidérer une ou plusieurs parties de la machine. Dans ce cas, il s agit d activités d amélioration, de modification ou de reconstruction, donc de maintenance. Maintenance : Les différentes interventions de maintenance peuvent être répertoriées selon les 3 types suivants : préventif, correctif et à échelle majeure (se référer aux documents INRS ED 123 et ED 129. L un rappelle ce vocabulaire et l autre définit les grandes étapes de la maintenance) 3. La phase de mise hors-service (sous-entendu définitive) inclut le démantèlement, la mise au rebut et éventuellement le recyclage de tout ou partie de l équipement. La directive «Machines» rappelle au concepteur qu une machine doit être conçue sans exposer quiconque à un risque, et ceci durant l ensemble des phases de son cycle de vie. L analyse de la terminologie met plus particulièrement en évidence deux aspects. Tout d abord, elle montre le grand nombre et la grande diversité des activités sur un équipement de travail. Globalement, les interventions «hors production» concernent la maintenance, mais également diverses activités d exploitation telle que le réglage (voir figure 1). Ensuite, les documents de référence comme la directive «Machines» confirment, s il était besoin, que toutes les phases de vie et l ensemble des activités en utilisation sont à prendre en compte par le concepteur : elles ne sont toutefois pas toujours aisées à identifier par ce dernier. La mise en évidence des différentes interventions possibles est un premier pas pour prendre en compte ces activités et mettre en place des modes de fonctionnement adaptés avec les mesures de prévention appropriées. Quelques chiffres sur les accidents L analyse de la base de données EPICEA 4 concernant des accidents de dépannage survenus entre 1984 et 1998 a montré que : 76 % provenaient d interventions réalisées en marche continue, ou suite à une remise en marche de la machine (volontaire ou pas), 41 % étaient dus à une absence de protection «normale», c est-à-dire des dispositifs de protection imposés par la législation et l état de l art., 27 % étaient dus à un risque non appréhendé par la victime. Une seconde analyse des accidents entre 1998 et 2007, plus globalement sur l ensemble des interventions autres que production, révèle 88 accidents mortels. Les principaux résultats de cette analyse, à savoir la répartition de ces accidents par facteurs de risques (fig. 2 et 3) et par phases (fig. 4 et 5) sont présentés ici. Les facteurs de risque identifiés dans l analyse peuvent être rassemblés selon trois compo- 2 NF EN ISO Sécurité des machines - Principes généraux de conception - Appréciation du risque et réduction du risque, La Plaine Saint-Denis, AFNOR, décembre 2010, 82 p. 3 Maintenance : des activités à risques - Paris, INRS, coll. Fiche pratique de sécurité, ED 123, 4 p. Maintenance - Prévention des risques professionnels - Paris, INRS, coll. Fiche pratique de sécurité, ED 129, 4 p. 4 EPICEA est une base de données nationale et anonyme rassemblant des cas d'accidents du travail survenus à des salariés du régime général de la Sécurité sociale. Ces accidents sont mortels, graves ou significatifs pour la prévention. Cette base de données n'est pas exhaustive puisque tous les accidents du travail n'y sont pas répertoriés. 6
8 % Absence de consignation Maintenabilité Connaissances inadaptées Accessibilité Marche continue Erreur de consignation Suppression sécurités Coactivité Absence protection Indéterminé Remise en marche volontaire Remise en marche automatique Travail isolé Disponibilité du matériel Figure 2. Répartition des accidents hors production par facteurs de risques. santes, technique, humaine et organisationnelle : les facteurs techniques regroupent la maintenabilité, l absence de protection ou les protections inadaptées ; les facteurs humains regroupent les connaissances insuffisantes des opérateurs, notamment liées à l appréhension du risque ; enfin, les facteurs organisationnels correspondent principalement au respect des procédures, notamment à l absence ou aux erreurs de consignation, à la coactivité et au travail isolé. La survenue des accidents étant pluricausale, bien souvent deux composantes, sinon les trois, se retrouvent dans un accident. Une deuxième caractéristique recherchée par l analyse est : «dans quelle phase s est produit l accident?». Dans un premier temps, les types d interventions n ont pas été regroupés. % Organisationnel Technique Humain Indéterminé 0 Figure 3. Répartition des accidents hors production par type de facteurs de risques. 7 % Réparation Nettoyage Diagnostic Essais Débourrage Graissage Contrôle Remise en service Réglage Indéterminé Figure 4. Répartition des accidents hors production par phases. 7
9 La dénomination utilisée est celle trouvée dans les récits, ou induite par le récit car non décrite explicitement. Les phases décrites dans les récits d accidents sont regroupées par rapport à l architecture proposée en figure 1. La maintenance préventive regroupe les activités de nettoyage, d essai, de contrôle et de réglage (réglage effectué dans ces accidents suite à une activité de maintenance). La maintenance corrective regroupe les activités de réparation ou de dépannage. Le diagnostic est réparti en maintenance corrective ou préventive, selon qu il est effectué suite à une panne ou non. Enfin, le dysfonctionnement correspond à des activités visant à «rattraper» des aléas de production principalement dus au bourrage de matière première donc à rétablir la fonction requise. Il s agit en fait de maintenance pour laquelle il n est pas possible de distinguer le préventif du correctif, ne sachant si une panne est survenue ou pas. Même si la maintenance corrective reste très accidentogène, principalement du fait de l absence de consignation, les activités de maintenance % Maintenance Préventive Maintenance Corrective Remise en service Fonctionnement / Débourrage Indéterminé Figure 5. Répartition des accidents hors production par types de phases. 2 Récit d accident EPICEA L accident a lieu sur une extrudeuse. Le produit fabriqué est évacué par un robot de manutention. L ensemble automatisé est rendu inaccessible par des protecteurs fixes et mobiles. Trois à quatre interventions à l intérieur de l enceinte sont nécessaires pendant la journée de travail. Il est à noter qu une affiche formalise ce besoin et précise : «Interdiction de pénétrer sans autorisation d un responsable». Les opérateurs et l encadrement interviennent de façon habituelle à l intérieur de l enceinte, pendant les arrêts provisoires (quelques minutes) des éléments mobiles. Pour faciliter ces interventions, la porte d accès est ouverte en permanence : les dispositifs de verrouillage associés aux protecteurs mobiles (portes) sont donc neutralisés pour assurer la production. Lors de l accident, la victime est seule pour effectuer son travail normal et intervenir dans la zone dangereuse. Elle est retrouvée le thorax écrasé entre deux éléments en saillie des deux coquilles du moule. Nos commentaires On est en présence d une machine, dont un type d intervention (fréquente!) n a pas été pris en compte par une mesure technique lors de la conception. Seule une consigne rappelle l interdiction de pénétrer sans autorisation d un responsable. Cette nécessité d intervenir a impliqué la neutralisation des protections principales. On ne reconnaît pas la nature de cette intervention. A priori, il s agit d un besoin d observer un fonctionnement à l intérieur de l enceinte. Facteur de risques : suppression de sécurité. Phase : indéterminée. 8
10 préventive le sont également en raison d interventions avec maintien de tout ou partie des énergies. La consignation en question Il ressort de l accidentologie, une persévérance de la problématique liée à la consignation. Les solutions techniques existent pour consigner correctement un équipement de travail et sont largement décrites 5 ; pourtant leur application demeure souvent imparfaite. C est la nature même de cette solution qui, quoiqu à forte composante technique, n en reste pas moins une consigne qui implique le respect de mesures organisationnelles. Très souvent, la consignation d un équipement est présentée comme la panacée pour laquelle il n existe pas d alternatives. Par ailleurs, les notices d instructions des fabri- 5 Consignations et déconsignations. Paris, INRS, ED 6109, 2011, 32 p. cants de machines préconisent la consignation générale de la machine pour toute intervention de maintenance, sans tenir compte des conditions réelles d intervention et des contraintes associées. Le plus souvent, une telle consigne ne sera pas appliquée car considérée comme une procédure lourde à mettre en œuvre, en particulier du fait du ratio temps d intervention sur temps de consignation ou, tout simplement, parce que l intervention nécessite le maintien de tout ou partie des énergies. Les accidents analysés auraient-ils pu être évités si la machine avait été privée de ses énergies, c est-à-dire consignée? Mais cette consignation était-elle réalisable? En effet, certaines interventions diagnostic, essais, réglage ne peuvent être réalisées sans énergie. La deuxième partie du document se focalise donc sur ces interventions sous énergie, qui nécessitent la mise en œuvre de modes de fonctionnement «protections neutralisées» et plus particulièrement l observation de processus. Récit d accident EPICEA Pour fabriquer des couverts en plastique, l entreprise vient d acquérir un ensemble de production composé d une presse et d un robot manipulateur qui transfère les pièces du moule dans une caissette en polystyrène. La mise au point est difficile, principalement à cause de la forme des pièces, et la cadence de production est élevée. Pour effectuer cette mise au point sur le robot, l opérateur arrête la production, fait le tour de la presse pour intervenir et retourne au pupitre pour remettre l ensemble en fonctionnement. Le jour de l accident, alors que les protections sont neutralisées, la presse s arrête. L opérateur appelle le chef d équipe qui constate un dysfonctionnement. Il remue une caissette lorsque le robot revient vers lui, le tapant mortellement à la tête. Ce risque avait été repéré sur le document unique. La victime avait signé la fiche de poste interdisant d effectuer cette opération. Nos commentaires Bien que ce risque ait été identifié par l exploitant, aucune mesure technique n a semble-t-il été mise en œuvre. La consigne d interdiction, même validée par une signature, ne permet pas de maîtriser le risque. On est en présence d une machine qui n est pas fiabilisée, elle montre des problèmes de mise au point qui ne sont pas résolus, impliquant des interventions fréquentes en fonctionnement. Facteur de risques : suppression de sécurité/neutralisation des protections. Phase : diagnostic, observation du processus. 9
11 Récit d accident EPICEA L opérateur intervient sur une ligne automatisée d usinage de moyeux de roues composée de 10 rectifieuses. Un portique permet le chargement et le déchargement des pièces en mode automatique sur chaque rectifieuse. La ligne est sécurisée par des protecteurs fixes et des portillons verrouillés pour les sections sur lesquelles les interventions sont fréquentes. Lors du fonctionnement, l opérateur démonte un protecteur fixe pour intervenir sur une section qui connaît peu de pannes. Il règle un détecteur optique. Alors qu il vérifie son réglage, un ordre de déchargement est donné au portique. Ce portique optimise ses déplacements en fonction de la production : ses trajectoires ne sont donc pas prévisibles. Le portique heurte mortellement la victime lors de sa descente. Nos commentaires Il n est pas réaliste pour l utilisateur, de mettre en œuvre une procédure de consignation et de perturber la production de l ensemble de l installation (10 rectifieuses) pour un réglage de courte durée, dont la vérification nécessite une observation en fonctionnement. La sécurité pour ce type d intervention n a pas été prise en compte à la conception. Facteur de risques : suppression de sécurité/neutralisation des protections marche continue. Phase : réglage. 10
12 2. L observation du processus observation du processus est le plus souvent L réalisée à des fins de diagnostic pour évaluer le bon fonctionnement (par exemple en termes de performance de l installation ou de qualité du produit), les dysfonctionnements ou les causes de panne et leur localisation. Il en découle des prises de décisions : actions de validation du processus, de réglage, de maintenance comprenant l ensemble des activités identifiées préalablement dans ce document. Pour les pièces à forte valeur ajoutée, par exemple, les opérateurs éprouvent le besoin d observer le bon déroulement de la production. Cette «culture» doit être prise en compte à la conception. Mise en œuvre d un mode «observation» À la conception : le dialogue concepteur/utilisateur, enrichi des retours d expérience permet d identifier le besoin d intervenir. Dans le cas d une machine en service : si la nécessité d observation est identifiée alors que la machine n a pas de mode prévu avec les sécurités appropriées, des modifications seront alors nécessaires mais plus délicates à mettre en œuvre car pouvant nécessiter la reconception de tout ou partie de la machine, système de commande y compris. Les actions d observation d un processus doivent être réalisées sans exposer quiconque à un risque. Les mesures de prévention, suite à une analyse des risques, consistent, dans l ordre, à : 1 - privilégier la prévention intrinsèque, en supprimant par exemple le besoin d intervenir, 2 - mettre en place des mesures alternatives pour une intervention sûre telles que caméra, outil d aide au diagnostic, trappe de visite adaptée interdisant l accès aux éléments dangereux, 3 - mettre en œuvre un mode spécifique. Les mesures de prévention sont donc à considérer selon deux types de fonctionnement : PPA : fonctionnement avec les Protections Production Actives. Il correspond aux fonctionnements «classiques» de production en mode automatique, mode manuel et leurs dérivés avec les protections associées actives (voir points 1 et 2 ci-dessus). PPN : fonctionnement avec les Protections Production Neutralisées. Dans ce cas, les protections actives en mode production sont partiellement ou totalement neutralisées (c est-à-dire que leur effet est annulé), soit par démontage des protecteurs, soit en rendant inactifs des dispositifs de protection. Le fonctionnement PPN est lié à la mise en place d un mode spécifique appelé «observation», ayant pour objectif de protéger les opérateurs situés en zone d observation (voir figure 6). 11
13 1. Mode «Production» Prod. 2. Accè Fonctionnement Protections Production Actives Fonctio Opérateur non habilité Opérateur habilité oduction» ns Production Actives Prod. 2. Accès à la zone pour observer le processus??? en neutralisant des protections Fonctionnement Protections Production Neutralisées Protectio Protection neutralisée : interdiction sans mesures techniques compensatoires Figure 6. Besoin d'accès à une zone dangereuse pour observer un processus 12
14 Les conditions d intervention en fonctionnement PPN L intervention est à privilégier en maintenant le fonctionnement PPA. Toutefois, si le besoin d intervention en fonctionnement PPN se justifie, les 4 conditions de la section de la directive 2006/42/CE sont à respecter pour mettre en place le mode «observation» : «Si, pour certaines opérations, la machine doit pouvoir fonctionner alors qu un protecteur a été déplacé ou retiré et/ou qu un dispositif de protection a été neutralisé, le sélecteur de mode de commande ou de fonctionnement doit simultanément : 1 - désactiver tous les autres modes de commande ou de fonctionnement, 2 - n autoriser la mise en œuvre des fonctions dangereuses que par des organes de service nécessitant une action maintenue, 3 - n autoriser la mise en œuvre des fonctions dangereuses que dans des conditions de risque réduit, tout en évitant tout danger découlant d un enchaînement de séquences, 4 - empêcher toute mise en œuvre des fonctions dangereuses par une action volontaire ou involontaire sur les capteurs de la machine.» Dans ce cas, les solutions telles que présentées dans le document INRS, référence ED peuvent être appliquées. Il peut s avérer que, pour des besoins d observation du processus, certaines des conditions ci-dessus ne soient pas respectées. Ce cas est prévu par la directive qui introduit une «dérogation» : «Si ces quatre conditions ne peuvent être remplies simultanément, un sélecteur de mode de commande ou de fonctionnement doit activer d autres mesures de protection conçues et construites de manière à garantir une zone de travail sûre. En outre, à partir du poste de réglage 7, l opérateur doit avoir la maîtrise du fonctionnement des éléments sur lesquels il agit.» Les circonstances qui conduisent à ne pas pouvoir respecter les quatre conditions énoncées ci-dessus peuvent être respectivement : La nécessité d observer le fonctionnement de la machine avec les caractéristiques d un fonctionnement normal (par exemple en mode automatique). Les protections mises en place pour ce fonctionnement peuvent rendre inaccessibles la zone à observer ; il est donc nécessaire de les neutraliser. Les commandes à action maintenue ne peuvent pas être conservées si l intervenant a besoin de ses deux mains ou encore si le maintien d un dispositif de commande soulève des problèmes d ergonomie, si un arrêt intempestif par relâchement des commandes est dangereux (bris, projection), etc. Le risque ne peut pas être réduit car l intervention nécessite une vitesse normale d usinage par exemple. L enchaînement de séquences à vitesse normale nécessite d être vérifié (restitution d un programme par exemple). Certaines interventions, notamment de diagnostic, nécessitent d agir volontairement sur des capteurs mettant en œuvre des fonctions dangereuses. Certaines applications nécessitent d ailleurs de déroger à plusieurs des quatre conditions simultanément. Mais, l objectif reste d en remplir le maximum! Dans ce cas, d autres mesures de protection compensatoires doivent être mises en œuvre. Elles doivent être conçues et construites de manière à garantir une zone de travail la plus sûre possible. Pour cela, l annexe D de la norme ISO 11161, relative à la mise en place d un mode observation du processus, préconise un logigramme d analyse. Mais, celui-ci conduit «trop facilement» le concepteur de la machine à se contenter de fournir des informations pour l utilisation et à se reporter sur les mesures prises par l utilisateur. 6 Prévention des risques mécaniques. Paris, INRS, à paraître, 2 e semestre Le texte de la directive «poste de réglage» peut être compris de façon trop restrictive, cette notion de poste est à comprendre au sens large. Cette exigence de la directive est donc aussi valable pour un «poste dobservation». 13
15 La formation des opérateurs et l organisation du travail, aussi importantes soient-elles, ne peuvent pas à elles seules se substituer aux mesures de protection à mettre en place. Il appartient au constructeur d apporter «la preuve», dans le dossier technique de la machine, que ce mode de fonctionnement PPN supplémentaire est absolument nécessaire. Dans le cas de machines spéciales, ce mode doit faire l objet de discussions approfondies entre le constructeur et le futur utilisateur. L utilisateur doit choisir la machine la plus adaptée à son besoin. Ces surcoûts seront largement compensés par l évitement des perturbations de production et l évitement d interventions. Il n existe pas de mesure «universelle» pour sécuriser le mode observation en fonctionnement PPN. Afin de définir quelles peuvent être les mesures techniques de protection, une analyse «classique», selon la norme ISO 12100, pour apprécier et réduire le risque est à réaliser. La hiérarchie des mesures de prévention est à respecter, à savoir : prévention intrinsèque, moyens de protection et mesures compensatoires, informations pour l utilisation. Il est important que le fonctionnement PPN ne soit pas utilisé à des fins autres que celles nécessaires au mode observation, par exemple en limitant la vitesse et les débattements, en n autorisant qu un certain nombre de pièces produites dans ce mode, ou encore en limitant la durée d observation. Ces limitations ne seront réalistes qu après une analyse détaillée du besoin d intervention et de l activité associée, sinon les sécurités mises en place risquent d être contournées. L objectif est d éviter la réalisation d autres interventions dans ce mode, telle une réparation, voire le retour à la production. Les mesures de prévention En fonctionnement PPA Les mesures de prévention intrinsèque suivantes suppriment le besoin d intervention en zone dangereuse et permettent de se placer dans le mode de fonctionnement PPA pour observer le processus : fiabiliser l équipement et déterminer les critères de remplacement des pièces d usure dans la notice d instructions. L utilisateur doit respecter ces instructions, par exemple en programmant les actions de maintenance préventive et en ne les reportant pas ; choisir à la conception les solutions qui suppriment les dysfonctionnements liés par exemple au bourrage, à la variabilité des matières travaillées, aux contraintes (mécaniques, environnementales ) ; intégrer des outils d aide au diagnostic, par exemple des systèmes de vidéo et d analyse d images, des fonctions de diagnostic via automate, des systèmes d analyse vibratoire, de contrôle d huile, de thermographie infrarouge ; choisir une disposition adaptée des organes à observer et utiliser des protections qui permettent une bonne visibilité sur ces organes en conservant un fonctionnement PPA. De plus, la définition très précise des performances et limites de la machine dans les documents commerciaux facilite le choix de la machine adaptée aux besoins de l utilisateur et évite qu une mauvaise utilisation conduise à des interventions dangereuses en fonctionnement. En fonctionnement PPN Les solutions qui respectent les quatre conditions de la directive (section 1.2.5) sont à privilégier ; sinon d autres mesures de protection doivent être mises en œuvre. La grande diversité des situations nécessitant un fonctionnement PPN ne permet pas de décrire de façon exhaustive les mesures pouvant être mises en œuvre. Des principes de solutions pour sécuriser ces situations sont proposés ci-après à travers quatre exemples. 14
16 Exemples Exemple 1 Trappe d observation Exemple 2 «Le refuge» Exemple 3 Protection par zones Exemple 4 Arrêt d urgence «mobile» et dispositif de validation 15
17 Remarques communes à tous types de situations décrites dans les exemples Tout changement de mode, passe par un sélecteur et donc par un arrêt entre les deux modes : le passage en mode «observation» n y déroge pas! (sauf éventuellement en exemple 4). Le port des équipements de protection individuelle (EPI) est nécessaire en zone d observation s il subsiste des risques résiduels de projections, de rayonnements Chaque poste de commande d une zone d observation doit être muni d un organe de service permettant l arrêt normal et le cas échéant un arrêt pour des raisons de service ou un arrêt d urgence (voir section de la directive et document INRS ED ), selon l analyse des risques. L accès à ces zones d observations est réservé aux personnels habilités (c'est-à-dire aptes, qualifiés et formés, auxquels sont délivrées des autorisations spécifiques). 8 Intervention sur un équipement de travail. Paris, INRS, ED 6038, 2008, 24 p. 16
18 Exemple 1 TRAPPE d observation Principes de sécurisation Sécurisation par trappe dont l ouverture, pour l observation du processus machine en fonctionnement, n est autorisée qu en mode «Observation» au seul personnel habilité du fait de la subsistance de risques résiduels. Si les dimensions de l ouverture selon les préconisations de l ISO ne sont pas totalement respectées, il faut toutefois s en approcher au maximum. Les risques liés à la perturbation du mouvement des opérateurs (sols antidérapants par exemple) sont à prendre en compte, ainsi que ceux liés à l introduction à travers la trappe d outils d appareils de mesures, etc. Conditions d accès et de redémarrage 1 Étape 1 : la machine est en fonctionnement avec ses protections pour la production active. Étape 2 : la personne habilitée passe en mode «Observation», permettant d autoriser le fonctionnement protecteur mobile (trappe) ouvert, dispositif de verrouillage neutralisé. Cette personne utilise les EPI s ils sont nécessaires et garantit l absence de tierce personne non habilitée dans cette zone d observation. Dès que la personne habilitée quitte cette zone d observation, elle doit impérativement quitter ce mode «Observation». L analyse des risques doit conduire à la mise en œuvre de temporisations pour limiter le temps d accès à ce mode. Exemples d utilisation Adaptation d un stroboscope pour effectuer des mesures Passage pour accessoire de nettoyage 1 NF EN ISO Sécurité des machines Distances de sécurité empêchant les membres supérieurs et inférieurs d'atteindre les zones dangereuses. La Plaine Saint-Denis, AFNOR, juin 2008, 18 p. 1. Mode «Production» Prod. 2. Mode «Observation» Fonctionnement Protections Production Actives Fonctionnement Protections Production Neutralisées Obs. Dispositif de verrouillage ou d'interverrouillage détectant la position fermée de la trappe Dispositif de verrouillage ou d'interverrouillage détectant la position ouverte de la trappe Figure 7. Mise en sécurité de l observation d un processus à travers une trappe 17
19 Exemple 2 «LE REfugE» Principes de sécurisation Le principe est de pénétrer dans l espace contrôlé 1 lorsque la machine est à l arrêt, puis de se réfugier dans une zone d observation «sûre», depuis laquelle il sera possible de mettre en marche le processus. L emplacement de la zone d observation et le type de protection pour la sécuriser seront fonction du danger et de l observation à réaliser, par exemple : un ceinturage par protecteurs fixes et un accès à la zone d observation par protecteur mobile et/ou dispositifs de protection pour détecter une sortie de zone. Pour leur implantation, on pourra se référer aux normes ISO (dispositifs de protection) et ISO (protecteurs) ; un organe de service fixe à action maintenue, implanté de façon à éloigner l opérateur : d un simple bouton-poussoir à une commande bimanuelle selon les risques et les besoins d observation. Pour le choix et l implantation de la commande bimanuelle, se référer à la norme EN 574. Pour l implantation d un bouton-poussoir, on considère la formule générale de la norme : S = (K x T) + C, avec C = mm 4. Remarque Les distances pour l observation peuvent s avérer «importantes» et ne pas permettre d assurer une bonne visibilité, qui peut alors être améliorée par des moyens optiques grossissants. Conditions d accès et de redémarrage Étape 1 : la machine est en fonctionnement avec ses protections pour la production active. Étape 2 : l accès en espace contrôlé, pour l ob- 1 Espace défini par les dispositifs de protection périmétrique 2 NF EN ISO Sécurité des machines - Positionnement des moyens de protection par rapport à la vitesse díapproche des parties du corps. Paris, AFNOR, ao t 2010, 39 p. 3 NF EN ISO Sécurité des machines Distances de sécurité empêchant les membres supérieurs et inférieurs d'atteindre les zones dangereuses. Paris, AFNOR, juin 2008, 18 p mm correspond à la longueur de deux bras, plus le torse. servation du processus, nécessite la sélection du mode «Observation». Les fonctions dangereuses de la machine sont alors à l arrêt. Dans ce mode, tous les autres modes de commande ou de fonctionnement sont désactivés, à l exception de l arrêt d urgence. Étape 3 : l opérateur dans le mode «Observation» réactive la protection périmétrique de l espace contrôlé pour empêcher l accès à un tiers (réarmement du protecteur mobile ou du dispositif de protection depuis l intérieur de l espace contrôlé pour chaque possibilité d accès) 5. L enfermement de l opérateur dans cette zone doit exclure toute possibilité de redémarrage depuis l extérieur de l espace contrôlé, par exemple via le sélecteur verrouillable à clef (intervenant conserve la clef), pour éviter le changement de mode. Étape 4 : Depuis sa zone d observation, l opérateur valide la mise en service du dispositif de commande du processus à observer 6, puis peut démarrer les fonctions nécessaires à l observation : cas d une enceinte : la validation se fait par fermeture du protecteur ou activation du dispositif de détection de personnes ; cas de l éloignement et action maintenue : la validation doit être effectuée via un organe spécifique (bouton-poussoir par exemple). En cas d ouverture du protecteur, de franchissement du dispositif de détection ou de relâchement du dispositif de commande d éloignement, les fonctions dangereuses sont arrêtées. En cas de tentative d intrusion d un tiers dans l espace contrôlé, alors que l observation du cycle est en cours, il est recommandé : pour des protecteurs mobiles, de les munir d interverrouillage de sorte à interdire une mise en arrêt d urgence intempestive, pour des dispositifs de détection de personnes, des systèmes d avertissement doivent signaler l opération en cours pour interdire l accès (respect de consignes, sens interdit, pré-alarme avant franchissement ). Lorsque l opérateur est dans l espace contrôlé, 5 Ou moyen équivalent, tel que badge d autorisation d accès. 6 Prendre les mesures nécessaires pour rendre impossible l actionnement en dehors de la zone. 18
20 1. Mode «Production» Fonctionnement Protections Production Actives Prod. 2. Accès à la zone Arrêt Protections Production Inactives Obs. Pupitre de commande Protection périmétrique Protection mobile ou dispositif immatériel Opérateur habilité Opérateur non habilité 3. Enfermement Arrêt Protections Production Actives Obs. 4. Mode «Observation» Fonctionnement Protections Zone Observation Actives Obs. Zone d'observation 2 3 Figure 8. Mise en sécurité de l observation d un processus à partir d un «refuge» il doit pouvoir en sortir aisément (porte antipanique par exemple). Ces principes sont à adapter en cas de multiplicité des possibilités d accès à l espace contrôlé, de la multiplicité des zones dangereuses, des zones d observations associées et des opérateurs qui interviennent. Il s agit de prendre en compte plus particulièrement les aspects suivants : Pour un certain nombre d interventions, il peut être irréaliste d arrêter l ensemble de la machine. Dans ce cas, elle doit être divisée en zones où les opérateurs peuvent accomplir leurs tâches de façon sûre. Ce «zonage» doit être défini dès la conception (se référer à la norme ISO ). Il est alors possible d intervenir dans une zone d observation, tandis que le reste de l installation continue de fonctionner en mode automatique. Le démarrage est possible uniquement quand tous les opérateurs sont dans leur zone ce qui est une forte contrainte. Si on ne souhaite pas que toutes les zones d observation soient occupées, la sélection des zones d observation actives devient très rapidement complexe à gérer, d autant qu il faut un organe de service par zone à observer. Dans ce cas, l utilisation d un seul organe avec un contrôle de position peut être une alternative pertinente (par exemple : commande bimanuelle connectable à plusieurs emplacements). 7 Pour s affranchir des mises en danger mutuelles, le calcul des distances et de l emplacement des zones d observations se complique. 7 NF EN ISO Sécurité des machines - Systèmes de fabrication intégrés - Prescriptions fondamentales. La Plaine Saint-Denis, AFNOR, décembre 2007, 49 p. 19