Bezpieczeństwo funkcjonalne maszyn – słaby punkt polskiego przemysłu
Czym jest bezpieczeństwo funkcjonalne maszyn?
Normy i prawo – jak to działa w praktyce
Jak bezpieczeństwo funkcjonalne działa w praktyce?
Polski przemysł – dlaczego bezpieczeństwo funkcjonalne wciąż jest zaniedbywane?
Skutki zaniedbań
Jak to zmienić?
Czym jest bezpieczeństwo funkcjonalne maszyn?
Bezpieczeństwo funkcjonalne maszyn to obszar bezpieczeństwa technicznego, który zajmuje się zapewnieniem, że systemy sterowania zachowują się w sposób bezpieczny nawet wtedy, gdy wystąpią błędy, usterki lub awarie. Oznacza to projektowanie tak, aby automatyczne zabezpieczenia działały przewidywalnie i nie dopuszczały do niekontrolowanych sytuacji zagrażających zdrowiu ludzi lub integralności sprzętu. W praktyce obejmuje to ocenę ryzyka i wdrażanie funkcji ochronnych, które aktywują się w przypadku wykrycia niebezpiecznego stanu. Funkcjonalne bezpieczeństwo jest zatem kluczowe dla redukcji ryzyka podczas pracy maszyn oraz zapewnienia ochrony ludzi i środowiska.
Normy ISO 13849 i IEC 62061 stanowią podstawę standardów bezpieczeństwa funkcjonalnego w sektorze maszynowym. ISO 13849 odnosi się do części systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem, określając ogólne zasady projektowania oraz sposób oceny tego typu systemów. IEC 62061 z kolei koncentruje się na bezpieczeństwie funkcjonalnym elektrycznych, elektronicznych i programowalnych systemów sterowania maszyn. Obie normy współdziałają przy ocenie i projektowaniu funkcji bezpieczeństwa maszyn.
Normy i prawo - jak to działa w praktyce
Dyrektywa Maszynowa 2006/42/WE określa ramy prawne, w których maszyny muszą być projektowane i dostarczane tak, aby minimalizować ryzyko związane z ich użytkowaniem. Producent, który projektuje i wykonuje maszynę zgodnie ze zharmonizowanymi normami, takimi jak ISO 13849‑1 lub IEC 62061, może przyjąć, że spełnia wymagania dyrektywy i umieścić znak CE na produkcie.
W normie ISO 13849‑1 określa się, jak projektować i integrować części systemów sterowania związane z bezpieczeństwem, oraz jak wyznaczać wymagane poziomy bezpieczeństwa (PL) w zależności od ryzyka. Norma ta obejmuje różne technologie, w tym mechaniczne, hydrauliczne, pneumatyczne i elektryczne elementy kontroli maszyn.
Norma IEC 62061 skupia się na projektowaniu i walidacji systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem (Safety-Related Control Systems) oraz przypisuje im poziomy nienaruszalności bezpieczeństwa (SIL). SIL to skala, która opisuje, jak bardzo niezawodny musi być system sterowania, aby zapewnić określony poziom redukcji ryzyka. Wymogi tej normy są stosowane przede wszystkim do elektrycznych, elektronicznych i programowalnych systemów sterowania maszyn.
Jak bezpieczeństwo funkcjonalne działa w praktyce?
Bezpieczeństwo funkcjonalne rozpoczyna się od analizy ryzyka, w której identyfikuje się potencjalne zagrożenia związane z użytkowaniem maszyny, ocenia prawdopodobieństwo ich wystąpienia oraz skutki, a następnie dobiera środki ograniczające ryzyko do akceptowalnego poziomu.
Na tej podstawie określa się funkcje bezpieczeństwa – konkretne zadania, które kontrola maszyny musi wykonać, aby zapobiec niebezpiecznym sytuacjom. Następnie dobiera się odpowiednie układy sterujące, które spełniają wymagania norm ISO 13849‑1 lub IEC 62061 i realizują te funkcje w sposób zgodny z wymaganym poziomem PL lub SIL.
Walidacja systemu bezpieczeństwa jest równie ważna. Przy właściwej walidacji sprawdza się, czy wszystkie funkcje bezpieczeństwa działają poprawnie w różnych scenariuszach – w normalnych warunkach pracy oraz w sytuacjach awaryjnych – zgodnie z wymaganiami norm. Testowanie obejmuje również analizę sposobu działania systemów bezpieczeństwa podczas startu, zatrzymania i restartu maszyny.
Polski przemysł - dlaczego bezpieczeństwo funkcjonalne wciąż jest zaniedbywane?
Mimo oczywistych korzyści wynikających z wdrażania bezpieczeństwa funkcjonalnego, wiele polskich przedsiębiorstw nadal nie traktuje tego obszaru jako priorytetu. Problem ma kilka przyczyn, które często nakładają się na siebie.
Brak wiedzy i kompetencji
Projektowanie zgodne z ISO 13849 lub IEC 62061 wymaga specjalistycznej wiedzy z zakresu analizy ryzyka, automatyki oraz systemów sterowania. Wiele firm nie inwestuje w szkolenia ani w rozwój kompetencji swoich inżynierów. W rezultacie ocena ryzyka i wdrażanie systemów bezpieczeństwa bywa powierzchowne lub opiera się na przestarzałych rozwiązaniach, które nie zapewniają realnej ochrony.
Starszy park maszynowy
Znaczna część polskich zakładów korzysta z maszyn, które powstały przed wprowadzeniem współczesnych norm bezpieczeństwa funkcjonalnego. Modernizacja takiego parku maszynowego — obejmująca instalację nowych systemów sterowania, diagnostykę i testy — wymaga znacznych nakładów finansowych, których wielu przedsiębiorców unika. Brak modernizacji oznacza, że maszyny nie są projektowane zgodnie z aktualnymi standardami bezpieczeństwa, co prowadzi do podwyższonego ryzyka awarii lub wypadków.
Presja kosztowa i kultura zarządzania
W warunkach konkurencyjnych nacisk na koszty i krótkie terminy produkcji sprawia, że działania związane z bezpieczeństwem funkcjonalnym często są odsuwane na dalszy plan. Firmy skupiają się na wydajności i realizacji zamówień, a inwestycje w bezpieczeństwo traktowane są jako dodatkowy koszt. Taka perspektywa krótkoterminowa może prowadzić do sytuacji, w których awarie systemów sterowania kończą się poważnymi kosztami — zarówno finansowymi, jak i wizerunkowymi — ponieważ wypadki, przestoje i uszkodzenia maszyn są znacznie droższe niż działania prewencyjne.
Skutki zaniedbań
Gdy bezpieczeństwo funkcjonalne jest ignorowane lub realizowane tylko formalnie, rośnie ryzyko poważnych konsekwencji. Brak właściwych systemów ochronnych zwiększa prawdopodobieństwo wypadków przy pracy, uszkodzeń urządzeń oraz kosztownych postojów produkcyjnych.
Co więcej, firmy, które nie spełniają wymagań norm funkcjonalnych, mogą mieć trudności z udokumentowaniem zgodności z Dyrektywą Maszynową i uzyskaniem znaku CE. Brak takiej zgodności może ograniczać ich możliwość działania na rynku unijnym, ponieważ wymogi dotyczące bezpieczeństwa są jednym z warunków dopuszczenia maszyn do obrotu w UE.
Jak to zmienić?
Aby polski przemysł mógł podnieść poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego, konieczne są działania systemowe. Firmy muszą inwestować w rozwój kompetencji swoich inżynierów, wdrażać systematyczną analizę ryzyka na każdym etapie projektowania i eksploatacji maszyn oraz modernizować przestarzały park maszynowy zgodnie z obowiązującymi normami.
Ponadto zarządzanie ryzykiem i bezpieczeństwem musi stać się elementem długofalowej strategii, a nie jedynie formalnym wymogiem przy odbiorze lub instalacji maszyny. Takie podejście nie tylko zwiększa bezpieczeństwo pracowników, lecz także poprawia efektywność produkcji i wzmacnia konkurencyjność firm na rynku.
Bezpieczeństwo funkcjonalne maszyn to kluczowy element bezpieczeństwa przemysłowego i nowoczesnej produkcji. Standardy ISO 13849 i IEC 62061 definiują wymagania dotyczące projektowania i walidacji systemów sterowania, które minimalizują ryzyko wypadków i awarii.
Polski przemysł wciąż w wielu przypadkach nie wdraża w pełni tych zasad — z powodu braku kompetencji, starszego parku maszynowego i presji kosztowej. Zaniedbania w tym obszarze niosą poważne konsekwencje dla bezpieczeństwa i działalności przedsiębiorstw. Zmiana tej sytuacji wymaga działań strategicznych, inwestycji w szkolenia oraz modernizacji systemów — i jest konieczna, jeśli przemysł ma konkurować i chronić ludzi.
Bibliografia
- Functional safety — definicja i znaczenie bezpieczeństwa funkcjonalnego jako elementu ochrony przed ryzykiem, Wikipedia.
- ISO 13849 — normy dotyczące bezpieczeństwa maszyn, podział i funkcje, Wikipedia.
- What is IEC 62061? — opis normy IEC 62061 dotyczącej funkcjonalnego bezpieczeństwa systemów sterowania maszyn, The 61508 Association.
- Bezpieczeństwo funkcjonalne — cele i normy z zakresu bezpieczeństwa maszyn, WIKA Polska.
- Bezpieczeństwo funkcjonalne EN ISO 13849‑1 (PL) — znaczenie normy ISO 13849‑1 w kontekście dyrektywy maszynowej, Pfannenberg.
- Normy dotyczące bezpieczeństwa funkcjonalnego — aktualizacja i status norm IEC 62061 i ISO 13849, Pilz.
- Projekty komponentów umożliwiające spełnienie norm bezpieczeństwa funkcjonalnego — praktyczne aspekty walidacji i testów systemów sterowania, tek.info.pl.
