Zarządzanie Wiedzą2. Ogólne zasady oceny zgodności maszyn.pdf

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 12/2004

Zarządzanie

wiedzą...

Ogólne zasady oceny

zgodności maszyn

Systemy zapobiegające zagrożeniom

przy użytkowaniu maszyn mogą być

implementowane zarówno przez produ-

centa maszyny, jak i przez jej użytkow-

nika. W obu tych przypadkach systemy

te powinny być tak zastosowane, aby

zapewniały redukcję ryzyka do poziomu

akceptowalnego. Producent i użytkownik

maszyny, stosując urządzenia, których

zadaniem jest redukcja ryzyka, powinien

zapewniać spełnienie wymagań ujętych

w odpowiednich przepisach, posługując się

np. odpowiednimi normami dotyczącymi

bezpieczeństwa.

W przypadku bezpieczeństwa funk-

cjonalnego systemów sterowania są to:

dotycząca producentów dyrektywa tzw.

maszynowa 98/37/WE [1] (wprowadzona

do prawa polskiego rozporządzeniem

ministra gospodarki, pracy i polityki spo-

łecznej z dnia 10 kwietnia 2003 r. [2]) oraz

dyrektywa dotycząca użytkowania maszyn

89/655/EWG [3] (wprowadzona do pra-

wa polskiego rozporządzeniem ministra

gospodarki, dotyczącym użytkowników

[4]). Należy także pamiętać, że według in-

terpretacji zamieszczonej w komentarzach

[5] do dyrektywy 98/37/WE użytkownik

maszyny, który dokonuje jej moderniza-

cji nawet do własnych celów powinien

zapewnić, że zmodernizowana maszyna

zapewnia taki sam poziom bezpieczeństwa,

jak maszyna nowa. Oznacza to, że dokonu-

jąc modernizacji maszyny należy upewnić

się, czy wszystkie zasadnicze wymagania

bezpieczeństwa zostały spełnione. Tak

więc, zarówno producent jak i użytkownik

maszyny powinni zadbać o to, aby ich ma-

szyna spełniała odpowiednie wymagania

bezpieczeństwa. Dotyczy to także syste-

mów sterowania realizujących funkcje

bezpieczeństwa.

Zgodnie z procedurami ujętymi w dy-

rektywie 98/37/WE, producent maszyny

zawsze, bez względu na jej rodzaj, powi-

nien upewnić się że zastosowane rozwią-

zania konstrukcyjne zapewniają spełnienie

zasadniczych wymagań bezpieczeństwa.

W przypadku zastosowania norm zhar-

monizowanych spełnienie wymagań tych

norm pozwala, przez domniemanie, na po-

twierdzenie zgodności z wymaganiami

zasadniczymi.

awaryjny. Ocena maszyny lub urządzenia

ochronnego pod względem bezpieczeń-

stwa powinna więc obejmować także

ocenę ich systemów sterowania [6, 7,

8]. Zasada ta jest także uwzględniona

w dyrektywach dotyczących maszyn.

Rozporządzenie ministra gospodarki, pracy

i polityki społecznej [2], wprowadzające

dyrektywę 98/37/WE, zawiera następujące

wymagania:

• rozdz. 2. § 14:

„Układy sterowania należy zaprojektować

i wykonywać w taki sposób, aby:

1) były bezpieczne i niezawodne oraz zapobie-

gały powstawaniu niebezpiecznych sytuacji;

2) mogły wytrzymywać obciążenia wynikają-

ce z normalnego używania i działania czynników

zewnętrznych;

3) błędy w układach logicznych nie doprowa-

dzały do niebezpiecznych sytuacji”.

• rozdz. 2. § 23 ust. 3:

„Defekt logicznych układów sterowania,

uszkodzenie lub zniszczenie obwodów sterowania

nie powinny doprowadzać do niebezpiecznych

sytuacji”.

Analogicznie, rozporządzenie ministra

gospodarki z dnia 30 października 2002 r.

[4] w rozdz. 3 § 11 zawiera wymagania:

„Układy sterowania maszyn powinny zapew-

niać bezpieczeństwo i być dobierane z uwzględnia-

niem możliwych uszkodzeń, defektów oraz ogra-

niczeń, jakie można przewidzieć w planowanych

warunkach użytkowania maszyny”.

Wymagania te dotyczą zachowania się

urządzeń w warunkach defektu. Dotyczą

więc bezpieczeństwa funkcjonalnego, rozu-

mianego jako te elementy bezpieczeństwa

ogólnego, które zależą od prawidłowego

funkcjonowania maszyny oraz jej systemu

sterowania. Oznaczają one, że projektanci

maszyn i urządzeń ochronnych powinni

uwzględniać zjawiska mające miejsce

w sytuacjach defektu systemu sterowania

oraz stosować odpowiednio skuteczne

środki zapobiegające sytuacjom niebez-

piecznym związanym z tymi defektami [7].

Tak więc projektant systemu sterowania

musi zapewnić spełnienie dwu celów:

• wytworzenie systemu umożliwia-

jącego maszynie realizację założonych

funkcji, z uwzględnieniem wymagań

bezpieczeństwa

• zbudowanie systemu, który funkcjo-

nuje w warunkach defektu w przewidy-

walny sposób i z określoną niezawodnością

przez cały cykl życia maszyny.

Zasady te dotyczą również użytkowni-

ka maszyny, jeśli dokonuje modernizacji

systemu sterowania. Powinny być one

stosowane także wówczas, gdy użytkow-

nik maszyny wyposaża w dodatkowe

urządzenia ochronne, oraz gdy organizuje

on stanowisko pracy przy maszynie.

(2001), jego główne elementy powinny

być zinterpretowane w szerokim zakre-

sie wymagań wiedzy, która jest do tego

konieczna. Tabele 2 – 6 przedstawiają

wymagania procesu zarządzania wiedzą

w celu usprawniania systemu zarządzania

bezpieczeństwem i higieną pracy oraz

ergonomią.

Podsumowanie

Zapewnienie rozwoju gospodarczego

w warunkach dynamicznie rozwijają-

cych się rynków światowych wymaga

koordynacji ludzi, procesów, technologii

i wiedzy. Zarządzanie wiedzą ma na celu

stworzenie kultury i struktury organizacyj-

nej, które umożliwiają i premiują rozwój

wiedzy w organizacji przez jej grupowe

zdobywanie i rozwiązywanie problemów.

Zarządzanie wiedzą powinno zapewnić

odpowiedni klimat do wymiany wiedzy,

wykorzystywania pomysłów i stosowania

wiedzy już istniejącej w nowy sposób.

Proces zarządzania wiedzą w dziedzinie

BHPiE obejmuje najszerzej rozumiane

zdobywanie, tworzenie i rozpowszech-

nianie wiedzy wśród jej użytkowników.

W takim procesie jest konieczny transfer

i przekształcanie ukrytej wiedzy w dzie-

dzinie BHPiE – specyficznej dla danej

organizacji – w wiedzę formalną. Nie tylko

wiedza formalna (przepisy i regulacje),

ale także wiedza ukryta w umysłach

pracowników na wszystkich szczeblach

firmy powinna być szeroko wykorzysty-

wana w celu efektywnego zarządzania

sferą bezpieczeństwa i higieny pracy oraz

ergonomii. Program BHPiE, łączący różne

sposoby postrzegania zagrożeń w środo-

wisku pracy, wymaga integracji zasobów

wiedzy dotyczących tej sfery.

Wymusza to z kolei potrzebę rozwoju

systemu pamięci organizacyjnej przedsię-

biorstw oraz nieustanny proces uczenia się

w zakresie BHPiE na wszystkich szcze-

blach zarządzania w organizacji.

PIŚMIENNICTWO

[1] ISO 9000:2000, Quality management systems

Fundamentals and vocabulary , and in ISO 9004:2000,

Quality management systems Guidelines for perfor-

mance improvements . Geneva, Switzerland. http://

www.iso.org/iso/en/ISOOnline.openerpage

[2] Awad E. M. and Ghaziri H. M, Knowledge

Management, Upper Saddle River , NJ: Prentice

Hall 2004

[3] ILO-OSH. Guidelines on occupational safety

and health management systems, ILO-OSH 2001.

International Labour Office, Geneva, Switzerland,

2001 http://www.ilo.org/public/english/protection/

safework/managmnt/guide.htm

Wymagania bezpieczeństwa

funkcjonalnego odnośnie

do systemów sterowania

w dyrektywach

dotyczących maszyn

W praktyce, w każdej maszynie sys-

tem sterowania spełnia określone funkcje

bezpieczeństwa, jak np. start, stop, stop

Norma PN-EN 954-1:2001

Aby zapisy obu tych dyrektyw reali-

zować w rozwiązaniach praktycznych,

konieczne jest bardziej precyzyjne sfor-

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 12/2004

dr inż. MAREK DŹWIAREK

Centralny Instytut Ochrony Pracy

– Państwowy Instytut Badawczy

Bezpieczeństwo funkcjonalne

systemów sterowania maszynami

w świetle przepisów wprowadzających dyrektywy UE

mułowanie wymagań dotyczących pro-

jektowania maszyn. Obecnie europejskie

i międzynarodowe komitety normaliza-

cyjne prowadzą intensywne prace mające

na celu opracowanie norm i przewodników

z zakresu bezpieczeństwa funkcjonalnego

maszyn [6]. Normą dotyczącą systemów

sterowania, zharmonizowaną z dyrektywą

maszynową jest: PN-EN 954-1:2001 Ma-

szyny. Bezpieczeństwo. Elementy systemów

sterowania związane z bezpieczeństwem.

Ogólne zasady projektowania [9].

Wprowadza podział urządzeń na 5 ka-

tegorii w zależności od ich zachowania

się w warunkach defektu. Podział ten

nie jest zależny od zastosowanych tech-

nologii, a jedynie od odporności urządzeń

na defekty i ich zachowania się w stanie

defektu określonego przez strukturę urzą-

dzenia i jego niezawodność. Dlatego dla

każdej kategorii sformułowano wymaga-

nia dotyczące funkcjonowania urządzeń

w przypadku wystąpienia defektu. Intencją

autorów normy było wprowadzenie deter-

ministycznych wymagań stawianych urzą-

dzeniom związanym z bezpieczeństwem.

Bardziej szczegółową charakterystykę tych

kategorii można znaleźć w literaturze [6].

Norma ta w rozdz. 4.2 „Ogólna strategia

projektowania” wprowadza także elementy

zarządzania projektowaniem urządzeń. Są

one scharakteryzowane jako strategia pro-

jektowania w 5 krokach. Jej celem jest wy-

eliminowanie defektów systematycznych.

Głównym jej elementem jest walidacja

urządzenia, przeprowadza przez badania

eksperymentalne i analizy FMEA ( Faull

Mode and Efect Analysis ) lub FTA ( Faull

Tree Analysis ). W praktyce jest to skutecz-

ne tylko w przypadku prostych systemów,

realizowanych z wykorzystaniem niewiel-

kiej liczby podzespołów i elementów. Tak

więc norma dotyczy głównie eliminacji

defektów przypadkowych, natomiast

w niewielkim stopniu uwzględnia aspekty

związane z zapobieganiem defektom sys-

tematycznym.

W przypadku złożonych systemów

elektronicznych sposób podejścia po-

legający jedynie na analizie warunków

uszkodzenia jest niewystarczający i może

prowadzić do wielu nieporozumień [7].

Wyniki analiz wypadków, które miały miejsce przy obsłudze maszyn wykazały, że jedną z najistotniejszych ich

przyczyn jest niewłaściwe funkcjonowanie systemu sterowania. Systemy sterowania zapobiegające wypadkom

mogą być implementowane zarówno przez producenta maszyny, jak i przez jej użytkownika. Wymagania

dotyczące ich odporności na defekty są zawarte w dyrektywach 97/37/EC i 89/655/EWG, a uszczegółowione

w dokumentach normalizacyjnych PN-EN 954-1:2001, ISO/DIS 138491-1:2004 i IEC/FDIS 62061:2004.

Posługiwanie się tymi dokumentami stanowi problem, zwłaszcza dla małych i średnich przedsiębiorstw.

Dlatego też istotne znaczenie ma wzmacnianie współpracy pomiędzy ośrodkami naukowymi, Normalizacyjnymi

Komitetami Technicznymi i przemysłem w zakresie tworzenia narzędzi do wdrażania zasad bezpieczeństwa

funkcjonalnego systemów sterowania.

Functional safety of machinery control systems in the light of the requirements of the EC directives

Results of accident analyses that took place during machine servicing have shown that inappropriate functioning of

control systems is one of their important causes. Systems preventing accidents can be implemented by the machine

manufacturer and/or the user. Requirements concerning their resistance to defects are included in Directives 97/37/EC

and 89/655/EEC. They are also given in more detail in standards EN 954-1:1996, ISO/DIS 13849-1:2004 and IEC/FDIS

62061:2004. Using these documents poses problems, especially for SMEs. Therefore, it is significant to strengthen

cooperation between research centres, Technical Normalisation Committees and industry to create tools for implement-

ing the principles of functional safety of control systems.

Dotyczy to zwłaszcza systemów bazują-

cych na pojedynczych sterownikach PLC

i systemach komputerowych. Dodatkowe

komplikacje, których nie można całkowi-

cie wyeliminować przez analizę behawio-

rystyczną wynikają z faktu, że zdecydowa-

na większość maszyn zawiera podzespoły

wykonane w różnych technologiach.

Oznacza to, że norma ta nie może być

skutecznie stosowana do oceny zgodności

bardziej złożonych systemów sterowania,

np. programowalnych. Jednak, zgodnie

z modułami oceny zgodności omówionymi

wcześniej, producent maszyny powinien

udokumentować środki zastosowane

w celu zapewnienia zgodności z wyma-

ganiami. Powstaje więc pytanie, jakimi

dokumentami szczegółowymi może się

on posłużyć w procesie oceny swojego

systemu sterowania.

Organizacja jednostek notyfikowanych

(Coordination of Notified Bodies for

machinery Directive 98/37/EC) opraco-

wała dokument Recommendation for Use

CNB/M/01.028 Subject: Use of CENELEC

standards if no CEN harmonized standards

available – zatwierdzony w dniu 3 marca

2000 r. przez Komitet Stanowiący, jako

wykładnia przepisów dyrektywy maszyno-

wej. Dokument ten mówi, że w przypadku

braku norm zharmonizowanych, w procesie

oceny zgodności z dyrektywą maszynową

jednostka notyfikowana może posługiwać

się projektami norm opracowywanymi

przez CEN i CENELEC oraz ISO.

Takimi, aktualnie opracowywanymi,

dokumentami dotyczącymi systemów

sterowania maszynami są projekty norm

ISO/DIS 138491-1:2004 [10] i IEC/FDIS

62061:2004 [11].

Dokument ISO/DIS 138491-1:2004

Systemy programowalne, a zwłaszcza

proste PLC, stały się obecnie na tyle tanie

że coraz częściej wypierają tradycyjne,

elektromechaniczne systemy sterowa-

nia. Są one obecnie spotykane, nawet

w najprostszych maszynach. Dlatego też

problem ich oceny pod względem zapew-

nianego poziomu bezpieczeństwa stał się

problemem niezwykle istotnym. Spowo-

dowało to konieczność nowelizacji normy

PN-EN 954-1, tak aby pozwalała ona także

na ocenę systemów programowalnych.

W wyniku kilkuletnich prac normaliza-

cyjnych powstał projekt normy ISO/DIS

138491-1:2004 [10], która ma zastąpić

dotychczasową normę PN-EN 954-1.

Dokument ten wprowadza pojęcie „po-

ziomu zapewnienia bezpieczeństwa”, który

jest wskaźnikiem skuteczności redukcji ry-

zyka przez system sterowania. Przewiduje

się 5 poziomów zapewnienia bezpieczeń-

stwa: od „a” do „e” (patrz tabela).

Wymagany poziom zapewnienia bez-

pieczeństwa jest określany na podstawie

grafu oceny ryzyka. Natomiast ocena

poziomu osiągniętego w konkretnym

rozwiązaniu technicznym jest dokonywa-

na metodą jakościowo-ilościową. Norma

wprowadza pojęcie designated architecture

charakteryzujące rozwiązania konstrukcyj-

ne typowe dla poszczególnych kategorii.

I tak, w przypadku kategorii B i kategorii 1.

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 12/2004

POZIOMY ZAPEWNIENIA BEZPIECZEŃSTWA (PL)

Safety performance levels

Poziomy zapewnienia

bezpieczeństwa

Średnie prawdopodobieństwo

uszkodzenia niebezpiecznego na godz.

Poziom nienaruszalności

bezpieczeństwa SIL

ślonego zgodnie z wymaganiami PN-EN

61508. Na podstawie tych deklaracji oraz

zastosowanych rozwiązań konstrukcyj-

nych określa się SIL zestawionego w ten

sposób systemu.

Norma traktuje zatem projektowanie

systemu sterowania maszyną jako pro-

ces zestawiania gotowych podzespołów

w większą całość. Może więc być stoso-

wana zarówno przez projektantów maszyn,

jak i przez ich użytkowników wyposaża-

jących maszyny w dodatkowe urządzenia

ochronne. Nie jest natomiast odpowiednia

do oceny takich urządzeń bezpieczeństwa,

jak elektroczułe urządzenia ochronne,

sterowniki programowalne itp. W takich

przypadkach właściwe jest stosowanie

pełnych zaleceń normy PN-EN 61508.

≥ 10 -5 do < 10 -4

brak specjalnych wymagań

≥ 3·10 -6 to < 10 -5

≥ 10 -6 to < 3·10 -6

≥ 10 -7 do < 10 -6

≥ 10 -8 do < 10 -7

według PN-EN 954-1:2001 jest to architek-

tura szeregowa, bez środków wykrywania

defektów. W przypadku kategorii 2. system

zawiera urządzenie monitorujące okresowo

poprawność jego pracy. W kategorii 3.

jest to system z redundancją, a w kategorii

4. redundancja z monitorowaniem. Para-

metrami charakteryzującymi system są:

średni czas wystąpienia defektu (MTTF),

pokrycie diagnostyczne wykrywania de-

fektów (DC) oraz współczynnik defektów

od wspólnej przyczyny (CCF). Parametry

te są kwalifikowane do grup jakościowych:

duży, średni, mały. Przewidywany poziom

zapewnienia bezpieczeństwa określany

jest na podstawie grafu uwzględniającego

oszacowane parametry oraz architekturę

systemu (jednokanałowy, redundancja,

monitorowanie itp.). Pozwala to, w sto-

sunkowo prosty sposób, dokonać oceny

zaprojektowanego systemu.

Metoda ta, ze względu na uproszczony

sposób oceny nie uwzględnia wielu czynni-

ków wpływających na prawdopodobieństwo

wystąpienia niebezpiecznego uszkodzenia.

Dlatego też zakres jej stosowania jest ogra-

niczony jedynie do systemów niezbyt zło-

żonych. Przewiduje się, że będzie ona sto-

sowana do analizy systemów hydraulicz-

nych, pneumatycznych oraz elektrycznych.

W przypadku systemów elektronicznych

może być ona stosowana, gdy jest spełniony

co najmniej jeden z poniższych warunków:

1) wymagany jest poziom zapewnienia

bezpieczeństwa „a” lub „b”;

2) funkcja bezpieczeństwa jest realizo-

wana w pełni sprzętowo oraz zachowanie

systemu w warunkach defektu jest jedno-

znacznie określone;

3) udział systemu programowalnego

w realizacji funkcji bezpieczeństwa jest nie-

wielki (np. monitorowanie) i jest wymaga-

ny poziom zapewnienia bezpieczeństwa

„a” do „d”;

4) funkcja bezpieczeństwa jest reali-

zowana przez dwa różne systemy progra-

mowalne i jest wymagany poziom zapew-

nienia bezpieczeństwa „a” do „d”; przez

różne systemy programowalne rozumie się

układy o różnych systemach operacyjnych

i różnym oprogramowaniu;

5) zastosowane związane z bezpie-

czeństwem elementy systemu sterowania

(z uwzględnieniem oprogramowania)

zostały zaprojektowane zgodnie z zalece-

niami odpowiednich norm.

W innych przypadkach dokument

ISO/DIS 138491-1:2004 nie wystarcza

do uwzględnienia wszystkich aspektów

dotyczących bezpieczeństwa.

Dokument IEC/FDIS 62061:2004

Dokument IEC/FDIS 62061:2004 [11]

jest opracowywany równolegle do doku-

mentu ISO/DIS 138491-1:2004. Zamie-

rzeniem jego autorów jest zaadaptowanie

metodologii bezpieczeństwa funkcjonal-

nego do specyfiki systemów sterowania

maszynami. Formułuje on podstawowe

zalecenia dotyczące projektowania i wy-

konywania systemów sterowania realizu-

jących funkcje bezpieczeństwa.

Systemy te są sklasyfikowane zgodnie

z PN-EN 61508 na poziomy nienaruszal-

ności bezpieczeństwa SIL. W przypadku

systemów sterowania maszynami prze-

widuje się tylko SIL 1, SIL 2 i SIL 3.

Wynika to z faktu, że przy ocenie ryzyka

nie uwzględnia się wypadków zbiorowych,

mogących powodować śmierć wielu

osób, gdyż jest to bardzo mało prawdo-

podobne.

Wymagania dotyczące systemów

uwzględniają w zasadzie wszystkie etapy

ich cyklu życia i są pogrupowane według

aspektów, których dotyczą. Są to grupy

wymagań:

• zarządzanie bezpieczeństwem funk-

cjonalnym

• formułowanie założeń dotyczących

funkcji bezpieczeństwa

• projektowanie i wykonywanie sys-

temu

• informacje dla użytkownika

• walidacja systemu

• modyfikacja systemu.

Podstawową zasadą zalecaną przy pro-

jektowaniu systemu sterowania jest jego de-

kompozycja. projektant systemu już na eta-

pie formułowania założeń powinien się

kierować zasadą dekompozycji systemu

na podsystemy. Dotyczy to zarówno

określania funkcji bezpieczeństwa, które

należy dzielić na funkcje elementarne,

jak i zespołów realizujących te funkcje,

w których powinno się wydzielać podze-

społy. Proces dekompozycji sprowadzany

jest do poziomu gotowych podzespołów,

nabywanych na rynku. Podzespoły takie

powinny mieć deklaracje producenta do-

tyczące zapewnianego przez nie poziomu

nienaruszalności bezpieczeństwa okre-

Podsumowanie

Wyniki analiz wypadków, które miały

miejsce przy obsłudze maszyn wykazały,

że jedną z najistotniejszych przyczyn

wypadków ciężkich jest niewłaściwe

funkcjonowanie systemu sterowania [np.

12]. Badania te potwierdzają jak istotne

jest zapewnienie, że system sterowania

będzie realizował funkcje bezpieczeństwa

wystarczająco skutecznie w całym cyklu

życia maszyny. Jak wykazano, problem

ten dotyczy zarówno konstruktora maszy-

ny, jak i jej użytkownika. Doświadczenie

Centralnego Instytutu Ochrony Pracy –

Państwowego Instytutu Badawczego jako

jednostki certyfikującej, a od niedawna

także jednostki notyfikowanej w zakresie

dyrektywy maszynowej, wskazuje, że kra-

jowi producenci maszyn, zwłaszcza małe

i średnie przedsiębiorstwa, mają poważne

problemy z poprawnym uwzględnianiem

problematyki odporności systemów stero-

wania na defekty.

Dodatkowym utrudnieniem jest brak

wystarczająco przejrzystych dokumentów

normalizacyjnych z tego zakresu. Euro-

pejskie i międzynarodowe prace normali-

zacyjne są mało znane, a dostęp do opra-

cowywanych dokumentów ograniczony.

Kontakty Instytutu z przedstawicielami

małych i średnich przedsiębiorstw wskazu-

ją, że potrzebują one znacznego wsparcia

eksperckiego w zakresie spełnienia wyma-

gań dyrektyw europejskich, a zwłaszcza

wymagań dotyczących systemów stero-

wania. Dlatego też istotne znaczenie mają

prace badawcze dotyczące opracowywania

narzędzi, które wspomagałyby projek-

tantów i użytkowników maszyn w reali-

zowaniu i dokumentowaniu spełnienia

wymagań bezpieczeństwa funkcjonalnego

systemów sterowania maszynami. Obecnie

w CIOP-PIB, przy czynnym współudziale

także przedsiębiorstw, są prowadzone pra-

ce badawcze mające na celu opracowanie

takich narzędzi.

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 12/2004

Należy także zwrócić uwagę na fakt,

że przedstawiciele krajowego przemysłu

nadal wykazują się bardzo małą aktywno-

ścią w zakresie działalności normalizacyj-

nej. W efekcie nasz wpływ na ostateczny

kształt norm europejskich jest znacznie

ograniczony i nieadekwatny do możliwo-

ści, a krajowy przemysł staje się biernym

odbiorcą zasad opracowywanych w innych

krajach UE. Sytuacja taka powoduje,

że krajowi producenci są skazani na ciągłe

pozostawanie w tyle za wiodącymi ośrod-

kami europejskimi.

Wzmacnianie współpracy pomiędzy

ośrodkami naukowymi, Normalizacyjnymi

Komitetami Technicznymi i przemysłem,

nie jest więc jedynie szczytnym hasłem,

ale palącą koniecznością.

mgr inż. ANDRZEJ DĄBROWSKI

Centralny Instytut Ochrony Pracy

– Państwowy Instytut Badawczy

Rozwiązania konstrukcyjne

przenośnych pilarek łańcuchowych

zwiększające

bezpieczeństwo ich obsługi

W artykule przedstawiono cechy konstrukcyjne elementów przenośnych pilarek łańcuchowych zmniejszających

ryzyko bezpośredniego kontaktu operatora maszyny z ruchomą piłą łańcuchową i umożliwiających, w sposób

planowy i dogodny dla użytkowników, poprawę technicznych parametrów tej maszyny, w celu zapewnienia

bezpieczeństwa jej użytkowania.

PIŚMIENNICTWO

[1] Dyrektywa Unii Europejskiej 98/37/WE z dnia

22 czerwca 1998 r. w sprawie zbliżenia prawa państw

członkowskich, dotyczącego maszyn, zmienionej

dyrektywą Unii Europejskiej 98/79/WE

[2] Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy

i Polityki Społecznej z dnia 10 kwietnia 2003 r.

w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn i ele-

mentów bezpieczeństwa. DzU nr 91, poz. 858

[3] Dyrektywa 89/655/EWG w sprawie minimalnych

wymagań ochrony zdrowia i bezpieczeństwa w sto-

sunku do sprzętu używanego przez pracowników

w miejscu pracy

[4] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia

30 października 2002 r. w sprawie minimalnych wy-

magań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy

w zakresie użytkowania maszyn przez pracowników

podczas pracy. DzU nr 191, poz. 1596

[5] Community legislation on machinery. Comments

on Directive 98/37/EC , Publications Office Catalogue

No CO- 01-96-279-EN-C

[6] Dźwiarek M. Klasyfikacja systemów sterowania

w zależności od zapewnianego poziomu bezpieczeń-

stwa według EN 954-1 . „Pomiary, Automatyka,

Robotyka” 8/1997, 4-9

[7] Dźwiarek M. Ocena bezpieczeństwa funkcjonal-

nego programowalnych sterowników maszyn . „Safety

and Reliability International Conference”, Szczyrk

2001, t. 4, 105-115

[8] Schaefer M., Hauke M. Design of safety-related

control systems at machinery , 3rd International

Conference „Safety of Industrial automated systems” ,

Nancy 2003, p. 4-31 ÷ 4-41

[9] PN-EN 954-1:2001 Maszyny. Bezpieczeństwo.

Elementy systemów sterowania związane z bezpie-

czeństwem. Część 1: Ogólne zasady projektowania .

PKN 2001

[10] ISO/DIS 138491-1:2004 Safety of Machinery

– Safety – related parts of control systems – Part 1:

General principles for design European Committee

for Standardisation (CEN) 2004

[11] IEC/FDIS 62061:2004 Safety of machinery

– Functional safety of safety-related electrical,

electronic and programmable electronic control

systems . International Electrotechnical Commission

(IEC) 2004

[12] Dźwiarek M. Zaburzenia w realizacji funkcji

bezpieczeństwa przez systemy sterowania maszyn i za-

pobieganie związanym z nimi wypadkom. Podstawy

prewencji wypadkowej . CIOP-PIB, Warszawa 2003,

s. 171÷181

Design solutions for portable chain saws, which increase the safety of their operation

This paper introduces the reader to design features of chain saw elements that decrease the risk of immediate contact

of a machine’s operator with a moving cutting chain and also make it possible to deliberately and conveniently improve

the technical parameters, ensuring safe use of these machines.

Wstęp

Przenośne pilarki łańcuchowe będące

obecnie podstawowymi maszynami przy

pozyskiwaniu drewna (w Polsce ok. 90%

tych prac odbywa się z wykorzystaniem

przenośnych pilarek łańcuchowych) są jed-

nocześnie główną przyczyną wypadków

podczas wykonywania tych prac. W Polsce

maszyny te, oprócz pozyskiwania drewna,

są przez profesjonalnych użytkowników

i amatorów, powszechnie stosowane

na placach budów, w gospodarstwach

domowych, na wsi, w ogrodnictwie, w sa-

downictwie i na działkach.

Wypadki powodowane przez przenośne

pilarki łańcuchowe są przede wszystkim

wynikiem bezpośredniego kontaktu ope-

ratora z ruchomą piłą łańcuchową [1].

W szczególności są one następstwem

wystąpienia zjawiska odbicia, tzn. niekon-

trolowanego ruchu prowadnicy do góry

w kierunku operatora (rys 1.).

Zjawisko to występuje wówczas,

kiedy górna część końcówki prowadnicy

zetknie się z twardym przedmiotem [1,

2]. Urazy, które powstają przy tego typu

wypadkach, obejmują przede wszystkim

twarz oraz górne części ciała, które trudno

jest ochronić.

Celem tego artykułu jest zapoznanie

czytelnika z cechami konstrukcyjnymi

przenośnych pilarek łańcuchowych,

zmniejszającymi ryzyko bezpośredniego

kontaktu operatora maszyny z ruchomą

piłą łańcuchową, w tym zwłaszcza zja-

wiska odbicia. Zwrócono w nim przede

wszystkim uwagę na urządzenia, których

odpowiednia konstrukcja może zapobiec

odbiciu lub ograniczyć jego skutki [3, 4].

Urządzenia zapobiegające

urazom lub ograniczające

ich skutki

Osłona ręki lewej – jest ochroną ręki

trzymanej na uchwycie przednim pilarki

przed kontaktem z piłą łańcuchową. Zin-

tegrowanie z dźwignią hamulca ręcznego

umożliwia zatrzymanie piły łańcuchowej

pilarki, przez przesunięcie do przodu tej

osłony – świadome lub w przypadku od-

bicia (fot. 1.).

Natomiast osłona ręki prawej chroni

rękę trzymaną na uchwycie tylnym przed

spadającą lub pękniętą piłą łańcuchową.

Podczas uruchamiania pilarek łańcu-

chowych o większej mocy służy także

do dociśnięcia stopą pilarki do podłoża

i umożliwia operatorowi pełną kontrolę

nad maszyną podczas wykonywania tej

czynności (rys. 2.).

Do ochrony przed kontaktem z piłą łań-

cuchową służy także osłona transportowa,

nakładana na prowadnicę przenoszenia

wyłączonej pilarki.

Rys. 1. Odbicie pilarki

Fig. 1. Chain saw kickback

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: