ישנם גורמים רבים המעורבים בתכנון והטמעה של בטיחות אוטומציה תעשייתית. על מנת להעריך את המצב ולבחור את קורס התכנון הטוב ביותר, מומחים מיומנים צריכים לערוך ביקורת בטיחות לפני תכנון כל מערכת הקשורה לבטיחות, שכן תקני הבטיחות והחוקים משתנים עם הזמן.
תוכנית בטיחות אוטומציה תעשייתית מוצלחת דורשת אסטרטגיה רבת פנים המשלבת את המוצרים הטובים ביותר, עקרונות עיצוב והכשרת מפעילים. הערכת סיכונים היא הצעד הראשון ביצירת מקום עבודה בטוח; לאחר זיהוי בעיות אפשריות, המיקוד עובר להפחתת הסיכון באמצעות רמות שונות של הפחתה. הדרכים היעילות ביותר להגן על עובדים מונחות על ידי היררכיה של הגבלות הנדסיות ומנהלתיות.
למרות שאחריותם העיקרית אינה טמונה בתכנון הספציפי של מערכת הבטיחות, כל חבר בפרויקט ובצוות התפעול נהנה מידע יישומי של מושגי הבטיחות הרלוונטיים. חשוב להבין את נושאי תכנון הבטיחות הנפוצים ביותר על מנת לספק לצוות את המידע הסקירה שהם צריכים.
עיצוב מערכת אוטומציה בהחלט ישפיע על בטיחות כל ציוד המשתמש באוטומציה תעשייתית. מצד שני, תפיסות עיצוב בטיחותיות להגנה על עובדים כוללות את המאפיינים הפיזיים והשימוש המיועד של כל ציוד קשור.
המונח "היררכיית שליטה" אינו מתייחס לשליטה בזמן אמת; במקום זאת, הוא מתאר את הפעולות שעל המשתמשים לנקוט כדי למזער את הסיכונים הכרוכים בכל חלק של ציוד או התקנה. לעתים קרובות יש הרבה פעולות אפשריות שניתן לבצע בשילוב זה עם זה.
1 - חיסול
ביטול או הסרה של סיכונים פוטנציאליים היא השיטה הטובה והיעילה ביותר להפחתת סיכונים. למרבה הצער, לא ניתן לתכנן את רוב הציוד והתהליכים כך שיבטלו לחלוטין את כל הסיכונים הפוטנציאליים, ולכן לרוב זו לא אופציה. אבל מעצבים צריכים תמיד לשקול חיסול.
2 - החלפה
גם אם לא ניתן לבטל לחלוטין סיכון, ניתן להחליפו בסיכון פחות מסוכן או שביקר בו בתדירות נמוכה יותר. זה לא תמיד אפשרי. לדוגמה, עבור ציוד המשתמש בכימיקלים, יכול להיות כימיקל בטוח יותר מבחינת דליקות או רעילות. גם אם הכימיקל הבטוח יותר יקר יותר, בדרך כלל ההשקעה בו משתלמת כי היא משפרת את תנאי העבודה ומפחיתה תאונות.
3 - בקרות הנדסיות
למרות שתמיד חשוב לחקור את שני השלבים הראשונים, המציאות היא שעם ציוד אוטומטי מודרני, השלב הבא ביישום בקרות הנדסיות הוא בדרך כלל המקום בו מתממשת הפחתת הסיכון הגדולה ביותר. בקרות הנדסיות יכולות להיות פשוטות או מורכבות ויכולות ללבוש צורות רבות.
גוּפָנִי:גידור אבטחה יושב בראש רשימת רכיבי האבטחה למערכות אוטומציה. כדי להקל על גישה למפעיל לאזורים קריטיים בתוך התא, יש לפתח גדרות אבטחה תוך מחשבה על בטיחות ופונקציונליות של המפעיל. גידור בטיחות מונע מהמפעילים להגיע בשוגג פנימה.
חיישנים:ישנם מספר חיישנים שיכולים לזהות מצבים מסוכנים או שניתן להפעיל על ידי המשתמש כדי לאותת ולהפחית את המפגע. אלה כוללים וילונות תאורה, מתגי הגבלה, לחצני עצירת חירום (e-stop), כבלי משיכה לעצירת חירום ועוד. אם מישהו ינסה להיכנס לתא, החיישנים עשויים לומר לתא לעצור. בדומה למזרני בטיחות, ניתן להגדיר סורקים באזור להאט או לעצור את המכונה אם מפעיל נמצא בקרבת מקום.
משתלבים:חלק מחיישני הבטיחות שלובים זה בזה, ומאפשרים למשתמשים לנעול אותם בחוץ כך שהם לא יוכלו לגשת למכשיר המקושר עד שהוא מאובטח.
הסרת אנרגיה:ניתן להשתמש בממסרי בטיחות או בקרי בטיחות לחיבור חיישנים ומנעולים כדי לנתק את החשמל למנועים, מפעילים וכל ציוד אחר שעלול לסכן את בטיחות המשתמש. אנרגיה פנאומטית ואפילו הידראולית הם שניים ממקורות האנרגיה הנפוצים יותר שמתעלמים מהם, יחד עם ספקי כוח וכוח ציוד חשמלי. חיישנים יכולים להיבנות כהתקנים עצמאיים או רכיבים של ממסרים בעלי חוטים חזקים יותר או מעגלי בקר בטיחות דיגיטליים. ניתן לחבר אותם גם כדי להסיר אנרגיה. בקרי בטיחות הם מכשירים דיגיטליים מתוחכמים שיכולים להתממשק למערכות ברמה גבוהה יותר ובעלי יכולות תצורת תוכנה נרחבות.
עצירת תנועה:כאשר מתרחשת עצירת חירום, מערכות פיזיות מסוימות דורשות טיפול נוסף כדי למנוע תנועה זמן רב לאחר שהאנרגיה נעלמת. ייתכן שיידרשו שסתומי דימום מהירים במעגלים פנאומטיים כדי להוריד לחץ מצילינדרים שעלולים לנוע. ציוד כגון מכבשים אנכיים או מזמרה עשוי לדרוש עצירות מכניות כדי לעצור תנועה הנגרמת על ידי כוח הכבידה לאחר עצירת חירום. התקנים מכניים המונעים על ידי מנוע עשויים להזדקק לבלמים כדי לעצור את התנועה הסיבובית לאחר עצירת חירום.
תוֹכנָה:התוכנה שמאפשרת לנו לשנות את היקף עבודתו של הרובוט נוצרה על ידי יצרני רובוטים תעשייתיים כמו Universal Robots. במקרים רבים, אנו יכולים לשנות את המתחם כדי לכווץ את תא הרובוט שלנו ולהסיר בבטחה את הגדר. בנוסף, היא מאפשרת למפעילים ליצור אינטראקציה קלה עם הרובוט באמצעות ציוד בטיחות נוסף כגון וילונות אור, סורקי שטח ומחצלות בטיחות בעת הצורך.
4 - בקרות ניהול
לאחר הטמעת הנהלים הקודמים, חיוני לטפל בגורם האנושי. זה כולל כל כוח אדם המעורב בתכנון, הנדסה, תחזוקה של הציוד, קבלנים, מבקרים או כל מי שעשוי לעבוד ליד או עם הציוד.
5 - ציוד מגן אישי (PPE)
PPE כולל משקפי בטיחות, אטמי אוזניים, מכונות הנשמה, מגפי אצבע בטיחות, כפפות ופריטים דומים הנפוצים בסביבות תעשייתיות. במקרים מסוימים נדרשים אמצעי הגנה מתקדמים יותר מפני נפילה והכשרה הכרחית. למרות שהם קריטיים לבטיחות העובדים, אמצעים אלה נמצאים בתחתית ההיררכיה של בקרות ואין לראות בהם כמפחיתים סיכונים מוכרים, מכיוון שהם מהווים מוצא אחרון. השימוש ב-PPE דורש גם מאמץ מתמשך של העובדים.
היתרונות של אבטחת אוטומציה תעשייתית
חברות ייצור יכולות להפיק תועלת מבטיחות אוטומציה משופרת במספר דרכים.
שיפור במורל
לעובדים יש כעת יותר זמן למשימות הדורשות חשיבה ברמה גבוהה יותר מכיוון שהאוטומציה עושה את המשימות הכבדות. הצלת עובדים מסביבות מסוכנות מראה שחברות רואות בהם נכסים יקרי ערך שרווחתם נמצאת בראש סדר העדיפויות.
הפחתת עלויות
לפי נתונים, כמעט 10 מיליארד דולר מושקעים על פציעות ומחלות מדי שנה. יתרה מכך, על פי הטענות, ארגונים יכולים לחסוך 20 עד 40 אחוז מההוצאות הללו פשוט על ידי שיפור פרוטוקולי הבטיחות.
יעילות רבה יותר
אוטומציה מייצרת בדרך כלל איכות אחידה, נעה מהר יותר ומפחיתה בזבוז. עלויות התחזוקה נמוכות בהרבה מהמשך תשלום עבור תוכניות נוכחיות, למרות שייתכן שתצטרך לשלם אגרה גדולה מראש.
יתרון תחרותי יותר
אוטומציה מעניקה לארגונים יתרון תחרותי על ידי הגדלת הייצור תוך שמירה על בטיחות ויעילות.
פיתוח מכונות, מערכות ואוטומציה תעשייתיות בטוחות הוא תהליך מתמשך. במקום זאת, יש לו מחזור חיים מתמשך. בנוסף, האינטרס של כל הצוות לתכנן ולפעול בצורה בטוחה. הערכת סיכונים, הפחתת ותיקוף הן כולן משימות שהצוות צריך לטפל בהן. הצעה נוספת היא להוסיף כמה בלמים ואיזונים, כגון שימוש באנשים שונים לטיפול בהנדסת אבטחה ואימות. הצוות צובר כך למודעות נוספת וכעת יכול להסתכל על דברים מנקודות מבט שונות.