Análisis y reducción de riesgo de accidentes en máquinas ... · Dicha deficiencia de la...
23
ANÁLISIS Y REDUCCIÓN DE RIESGO DE ACCIDENTES EN MÁQUINAS INDUSTRIALES Caso de Estudio Ing. Edgardo Bunzeck [email protected]
Transcript of Análisis y reducción de riesgo de accidentes en máquinas ... · Dicha deficiencia de la...
ANÁLISIS Y REDUCCIÓN DE
RIESGO DE ACCIDENTES EN
MÁQUINAS INDUSTRIALES Caso de Estudio
Ing. Edgardo Bunzeck [email protected]
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 1
INTRODUCCIÓN
En el ámbito industrial nos encontramos a diario con máquinas y procesos productivos en los
cuales la seguridad es deficiente, fue mal implementada, no alcanza los niveles necesarios o
directamente no existe.
Dicha deficiencia de la seguridad se traduce en riesgo de accidentes con consecuencias nocivas,
tanto para las personas como para el proceso productivo en sí mismo.
A nivel internacional existen normativas (B11-TR3 USA, ISO 12100, ISO 14121, ISO 13849-1 etc.
(Ver Anexo) que establecen formas de cuantificar el nivel de riesgo existente y establecer el tipo
de medidas correctivas que se deben implementar para llevar el riesgo a un nivel tolerable.
La finalidad de este trabajo es presentar un método sistemático, basado en las herramientas de
cuantificación y evaluación de la normativa internacional, por el cual lograr la efectiva reducción
de riesgos de una máquina o proceso industrial. Para tal efecto nos apoyamos en la descripción de
un caso concreto que nos permite conectar los conceptos con el mundo real.
A través de un estudio de evaluación de riesgo apropiado, medidas de diseño, implementación de
avances tecnológicos y normativos internacionales se logre un sistema dentro de los niveles de
riesgo tolerable.
Riesgo Tolerable - Definición
El nivel del riesgo tolerable o aceptable es el nivel deseable u objetivo que se quiere o que se
debería alcanzar para el proceso productivo en análisis.
En nuestro país no existe una normativa que lo determine concretamente y en la práctica depende
de las políticas internas de las empresas y de los criterios propios de medición que utilizan las ART
para determinar los niveles de riesgo.
Una definición sencilla es que el riesgo tolerable debería ser tal que, si hubiese un accidente, con
un kit de primeros auxilios debería ser remediado rápidamente y el proceso productivo
reiniciado con la menor pérdida económica posible.
La industria es un sistema productivo que necesita mantener un nivel de rentabilidad adecuado,
pero generando a la vez condiciones de operación lo más seguras posibles. Esta búsqueda
permanente del equilibrio entre la seguridad y la rentabilidad nos lleva al concepto de nivel de
riesgo ALARP (As Low As Rasonable Possible). Esto es, llegar al menor riesgo posible dentro de los
niveles de mayor rentabilidad.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 2
imagen 1
A diferencia de lo que comúnmente se cree, luego de la cuantificación correcta de los costos
directos e indirectos de los accidentes (imagen 2) y de la mejora de velocidad y productividad que
implica trabajar con un proceso seguro, el concepto de riesgo ALARP nos permite llegar a
implementar soluciones de seguridad con riesgos muy bajos y mejorando la rentabilidad.
imagen 2
Caso de estudio - Máquina Vulcanizadora de neumáticos
El presente trabajo toma como caso de estudio el proceso de mejora de la seguridad realizado
durante 2014 en máquinas vulcanizadoras de neumáticos en una reconocida empresa radicada en
Buenos Aires.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 3
Descripción general
La máquina vulcanizadora de neumáticos realiza un proceso mediante el cual calienta por un lapso
de tiempo el caucho crudo, aditivos y azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente. Dicho de
otra manera es el proceso para transformar el casco como lo ven en la imagen en un neumático tal
como lo conocemos.
La máquina en cuestión es automática excepto cuando un operario ingresa en la zona del
cargador para reponer los cascos. Debemos destacar que un operador puede trabajar en
simultáneo en múltiples máquinas de este tipo. Eventualmente si estuviese en el frente, en el
momento que el cargador posicionase de manera incorrecta el casco, su intención sería intervenir
para corregir el error. La aclaración es debido a la secuencia de operación 1 que verán a
continuación.
La máquina con el alimentador pulmón completamente cargado cuenta con 2 o 3 pares de cascos,
dependiendo del modelo, que serán retirados en orden descendente por el cargador. Este último
queda a la espera con un par de cascos retenidos para ser situados en la maquina (imágenes 3 y 4)
cuando finalizado el proceso de vulcanizado.
imagen 3 imagen 4
MÉTODO DE TRABAJO
El método sistemático implementado en el presente trabajo está basado en el concepto
denominado “Ciclo de vida de la seguridad”.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 4
Dicho concepto presenta al proceso de mejora organizado en cinco pasos correlativos formando
un círculo cerrado (imagen 5). Al finalizar el último paso el proceso se vuelve a iniciar, generando
permanentemente una búsqueda de la reducción del riesgo a partir de la mejora continua.
imagen 5
PASO 1 - Identificar y Delimitar los Peligros
El método de mejora comienza con el relevamiento integral de las condiciones operativas de la
máquina, teniendo en cuenta la secuencia completa de trabajo, tanto en los momentos
productivos como en los de mantenimiento. Se evalúa la interacción con las personas, los
operadores, la relación con el medio ambiente y con el bien producido.
Se busca identificar y delimitar los peligros concretos de accidentes vinculados a cada lugar y a
cada operación de la máquina. Es el paso previo a la Evaluación de Riesgo.
Delimitar los Peligros
Definir los límites de utilización de la máquina requiere los siguientes puntos a tener en cuenta
para evaluar el riesgo:
Determinación de los requisitos para todas las fases de la vida de la máquina.
La definición del uso y funcionamiento previsto y el mal uso previsible y mal
funcionamiento posible.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 5
Definir el rango de uso de la máquina como limitada por factores como el género del
operador, la edad, la mano dominante y las habilidades físicas (por ejemplo, déficit visual
o auditivo, tamaño y fuerza).
La formación de usuarios, la experiencia y la competencia.
Posibilidad de que las personas pueden estar expuestas a los peligros de la máquina.
Identificar los Peligros
Esto es la comprobación de todas las condiciones peligrosas y eventos peligrosos asociados a la
máquina. Implica todos los riesgos que se pueden predecir y que pueden ser causados por la
máquina, tales como las siguientes:
Peligros mecánicos: atrapamiento, enredo, aplastamiento, etc.
Peligros eléctricos: el contacto con las partes activas, la electricidad estática, etc.
Peligros térmicos: trastornos de salud debido al contacto con partes de alta temperatura o
de trabajo en un ambiente de alta temperatura o de baja temperatura, etc.
CASO DE ESTUDIO - Paso 1: Identificar y Delimitar el Peligro
Para poder generar una seguridad apropiada y alta eficiencia analizamos los distintos momentos
productivos de la maquina según la siguiente secuencia:
En primer lugar debemos decir que si bien se proveyó la solución de seguridad completa en esta
presentación y debido a la extensión solo analizaremos el puesto del frente de la misma.
Operación 1
Mientras la prensa dispone los cascos en el molde e infla la vejiga, la persona que eventualmente
podría acomodar un casco queda expuesta al movimiento del cargador, la alta temperatura de
vulcanizado y posible proyección del vapor por rotura de vejiga.
Operación 2
Cuando la prensa cierra en automático, la persona queda expuesta al descenso mecánico del
recipiente de vulcanizado sobre el casco.
Operación 3
Mientras la prensa está cerrada y vulcanizando la persona queda expuesta al movimiento del
cargador de cascos, y a sectores de alta temperatura.
Operación 4
Cuando la prensa abre tras concluir el ciclo de vulcanizado, la persona queda expuesta al
movimiento del recipiente de vulcanizado y alta temperatura.
Operación 5
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 6
Mientras la prensa descarga los neumáticos en automático sobre la mesa de rodillos, la persona
queda expuesta a la alta temperatura del área de vulcanizado.
En este subdivisión de los momentos de la maquina los elementos de mayor riesgo potencial son el
cargador y el recipiente de vulcanizado que por sus movimientos y energía contenida pueden
generar Aplastamiento, Atrapamiento, Golpe y Quemaduras.
PASO 2: Evaluación de Riesgo y Performance Levels requeridos
Evaluación de Riesgos
El siguiente paso es la Evaluación de Riesgos que consiste en aplicar criterios lógicos que permiten,
de manera sistemática, calificar el nivel de los riesgos asociados con cada momento de máquina,
según lo relevado en el primer paso.
Las variables clave que se deben evaluar en este punto son:
La Gravedad del daño que puede causar un eventual accidente (muerte, amputación,
quemadura, etc.)
La Frecuencia de la exposición del operador al riesgo
La Probabilidad de que el accidente ocurra.
Ajustes: capacitación de los operarios, cantidad de operarios, etc.
Para cada una de estas variables se establece una puntuación y la suma de los puntajes obtenidos
nos da un único valor que representa el nivel de riesgo de la máquina en ese momento de
operación (imagen 6).
La elaboración es según normativas internacionales (ISO) o marco normativo dependiente de cada
país:
ISO 12100, ISO 14121-1 (Internacionales)
B11-TR3 (EEUU)
NBR 14153 (Brasil)
Imagen 6
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 7
Performance Level
El Performance Level (Pl) es un valor discreto usado para definir la capacidad de las partes del
sistema de mando relativas a su fiabilidad para implementar una función de seguridad bajo las
condiciones previstas.
La determinación del Performance Level Requerido (PLr) se realiza según lo establecido en la
norma ISO 13849-1.
Cuanto mayor es el riesgo, más rigurosos son los requisitos para el sistema de control.
El aporte de la fiabilidad y la estructura puede variar según la tecnología utilizada. La gravedad de
la situación peligrosa se divide en cinco niveles que van de "a" a "e". Con PL "a", el aporte de la
función de control a la reducción del riesgo es baja, con PL "e" es alta. A partir de los gráficos de
riesgos se determina el nivel de PLr para la función de seguridad.
De acuerdo a los datos obtenidos de la Evaluación de Riesgo y entrando al grafico (imagen 7) se
obtiene el PLr para cada uno de los riesgos identificados en los momentos de máquina
correspondientes.
imagen 7
Severidad
o S1 = herida leve (normalmente reversible) o S2 = herida grave (normalmente irreversible), incluida la muerte
Frecuencia
o F1 = rara vez a frecuente y/o poco tiempo
o F2 = a menudo a continuamente y/o mucho tiempo
Probabilidad
o P1 = posible en determinadas circunstancias
o P2 = raramente posible
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 8
CASO DE ESTUDIO - Paso 2: Evaluación de Riesgo y Performance Level
De acuerdo a los datos relevados volcados en la planilla se develan los siguientes valores de
puntuación del valor del riesgo.
Para esta determinación en particular, tomando cada momento de la máquina, e ingresando al
diagrama de árbol, para cada caso, con los datos de S severidad, F frecuencia y P probabilidad se
determinaron los PLr.
Los resultados de esta evaluación son volcados en una planilla que vemos a continuación:
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 9
Saber que PLr se necesita en cada momento de la máquina nos permite en el momento del diseño
generar procesos con menos interrupciones y mas productivos.
Paso 3: Medidas de Diseño: constructivas y técnicas
En este paso se procede a diseñar las implementaciones de seguridad que reduzcan el nivel de
riesgo para para cada momento de máquina, teniendo en cuenta el PLr respectivo.
Hay medidas de reducción de riesgo que van dirigidas al diseñador de máquinas y que si son
abordados desde una máquina existente no podrán ser aplicados.
Para el diseño se adoptarán los siguientes criterios:
Eliminar o reducir la exposición al peligro al máximo permitido.
Reducir la probabilidad y gravedad.
Utilizar las guardas y los dispositivos de seguridad.
Determinar que las características de rendimiento y funcionales de las medidas de
seguridad son adecuados para la máquina y su uso.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 10
Identificar la combinación de las partes relacionadas con la seguridad (SRP/CS) que
realizan la función de seguridad (FS).
Las máquinas deben ser equipadas con “Funciones de Seguridad” que impidan el acceso a las
zonas peligrosas, o detengan las maniobras peligrosas antes del acceso a dichas zonas,
garantizando su actuación con un nivel de certidumbre especificado por su Performance Level.
Las funciones de seguridad deben ser implementadas mediante “sistemas de control de partes
relacionadas con la seguridad” (SRP/CS), integradas por tecnologías de protección, tales como
guardas fijas y móviles, switches de enclavamiento, switches magnéticos, finales de carrera,
cortinas fotoeléctricas, comandos bimanuales, relés de seguridad, controladores de seguridad
PSC, contactores de seguridad, etc.
Los SRP/CS deben ser diseñados conforme a las normas internacionales EN ISO 13849-1 y EN ISO
13850, cumpliendo los siguientes requisitos:
Estar siempre disponible, sin importar el estado de funcionamiento de la máquina.
Tener prioridad sobre cualquier otra función de la máquina.
Impedir la puesta en marcha tras la parada hasta que exista una orden deliberada
concreta.
Evitar el re-arranque después de un corte de alimentación.
Autorizar las medidas de neutralización y las compensar con otros medios de protección.
Operar en forma coherente con el resto de las funciones de seguridad.
Evitará la ocurrencia de paradas inesperadas.
Operar bajo falla, en el soporte material o lógico, con un comportamiento previsto.
Operar bajo una probabilidad de falla definida por su Performance Level (Pl).
Se debe diseñar para un tiempo de misión de 20 años.
Los SRP/CSs están formadas por:
Entradas, determinadas por los dispositivos de protección seleccionados.
Componentes de lógica de control.
salidas, determinadas por contactores/actuadores que interrumpen todas las potencias
suministradas a la máquina (eléctricas, mecánicas, hidráulicas, vapor, etc.), de manera de
extinguir las energías en juego y detener los procesos peligrosos.
Se debe evaluar el nivel de prestaciones (PL) de todas las partes relacionadas con la seguridad y
comprobar que el PLa (Performance Level Alcanzado) del SRP/CS de la función de seguridad es al
menos igual o mayor al PLr (PLa ≥ PLr).
La verificación del PL es un análisis del sistema de control de seguridad resultante. Se calcula el
nivel de rendimiento PLa (Performance Level Alcanzado) del sistema de control de seguridad para
confirmar que se cumple con el nivel de PLr (Performance Level requerido) especificado en la
evaluación de riesgo. La herramienta de software SISTEMA generalmente se usa para realizar los
cálculos y ayudar a satisfacer los requisitos de ISO 13849-1, utilizando los datos que el fabricante
de los equipos de seguridad especifica en sus hojas de datos.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 11
CASO DE ESTUDIO - Paso 3: Medidas de Diseño: constructivas y técnicas
Para el diseño se tomaron en cuenta los niveles de PL necesarios de las Funciones de Seguridad (Fs)
y las necesidades productivas. Para poder lograr esta combinación de seguridad y producción nos
basamos en el “Diseño Pasivo”. La ventaja de este diseño es que, una vez implementado, sin
necesidad de la intervención humana, la máquina adquiere de manera autónoma los niveles de
seguridad necesarios según los establecidos en la determinación.
Funciones de Seguridad implementadas
El puesto del frente de la máquina fue equipada con “Funciones de Seguridad” integradas por
tecnologías de protección, tales como guardas fijas, switches finales de carrera, escáner de
seguridad, controlador de seguridad PSC y contactores (imagen 8).
Imagen 8
La verificacion de estas funciones de seguridad (imagen 9) nos da:
1- FS-1 integrada por switches finales de carrera, PSC y Contactores = PLe 2- FS-2 integrada por escaner, PSC y Contactores = PLd
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 12
imagen 9
Equipamiento de seguridad aplicados
Escáner laser de Seguridad
Los escáner láser bidimensionales protegen al personal de manera efectiva, como también a los sistemas fijos y móviles dentro de un área indicada por el usuario. Instalado de manera horizontal, según la imagen, logran la detección de dos zonas de alarmas y una de Seguridad (color naranja). A su vez este equipo cuenta con entradas para cambio de zonas que le otorga la posibilidad de acceder hasta 70 de estas combinaciones. Al invadir las distintas zonas con una dirección de aproximación hacia el equipo, siguiendo el ejemplo, se activarán primero las alarmas y en segunda instancia la de seguridad lo que permite advertir al individuo que si sigue su aproximación se detendrá el proceso.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 13
Finales de carrera de seguridad - Switches
Finales de carrera de apertura positiva para detectar posición de elementos de máquina. Entregan una salida indicando el cambio de posición de su actuador.
Controlador de Seguridad Programable PSC
Es un controlador programable de seguridad que cumple con Ple. Toma como entradas elementos de detección de seguridad y no seguros, ejecuta la lógica de seguridad programada y entrega las salidas de seguridad, alarmas etc.
Contactores de seguridad
Elemento de maniobra eléctrica. Los contactos de potencia y auxiliares están ligados entre sí por lo que si actúan los contactos de potencia también lo hacen los auxiliares, también llamados contactos espejo. Esto permite poder hacer el monitoreo de contacto externo (EDM).
Guardas de seguridad
Se diseñaron las guardas fijas tomando las distancias de seguridad y el tipo de guarda establecidas en la ISO 13857y EN 953 logrando una barrera física efectiva, diseñado como parte de la maquina. Las guardas fijas fueron sujetas de manera tal (tornillos, tuercas, soldadura) que sólo podran ser abiertas o removidas por el uso de herramientas o por la destrucción de los elementos de sujecion.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 14
Solución general - Descripción
La solución contempla una variacion dinámica, de parte del escáner, de la zona de seguridad de
acuerdo al momento de operación que se encuentra la máquina. Esto contempla una zona
reducida de seguridad a la que llamaremos Zona 1 (imagen 10) y una ampliada Zona 2 (imagen
11). Estas 2 zonas de seguridad y las de alarma estan indicadas con señalizacion sonora, lumínica y
demarcacion de piso.
La invasión de la zona de alarma genera una advertencia para que el operario no continue su
marcha provocando, de manera inadvertida al ingresar en la zona de seguridad, la detención del
proceso productivo.
Imagen 10 Imagen 11
Como medida de respaldo se fabricó una barra de seguridad retractil excéntrica para detectar por
contacto la presencia de personas u objetos que puedan ser alcanzados por el cargador. Esta barra
cuando se desplaza de la posicion de reposo provoca el accionamiento de dos switches de finales
de carrera del tipo de apertura positiva que provoca la detención por emergencia.
El controlador programable, presente en el tablero de comando fuera de los límites de la máquina,
toma las entradas antes mencionadas y las señales para determinar el momento de operación,
procesa la informacion de acuerdo a la lógica programada y entrega las salidas de seguridad,
cambio de zonas y alarmas.
Finalmente las salidas se seguridad están conectadas a contactores en redundancia que
interrumpen todas las potencias suministradas a la máquina (eléctricas, mecánicas, hidráulicas,
vapor, etc), de manera de extinguir las energías en juego y detener los procesos peligrosos. La
actuación de los contactores estan monitoreados por la Fs EDM. Esta controla la simultaneidad de
los accionamientos individuales y si el tiempo difiere del de monitoreo se provoca la detención de la
máquina por fallo y la respectiva notificacion del problema.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 15
A su vez para conectar las salidas de “No Seguridad” , por ejemplo Baliza de señalizacion,se
conectan de forma directa y simple o a relés estandar de acuerdo a la potencia del elemento.
Detalle por cada operación
imagen 12
Operación 1
Determinado: PLr = b
Verificación: PLa = d
Cumplimiento: PLa > PLr
Solución: El escáner cubre con la zona 1 de seguridad el alcance de la expansión de la explosión de
vapor de la vejiga. Es decir la invasión de zona corta el ingreso de vapor de la vejiga y provoca el
venteo y si hubiese una explosión la distancia de seguridad es suficiente. La máquina queda a la
espera de un reset.
Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas.
Operación 2
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 16
Determinado: PLr = d
Verificación: PLa = d
Cumplimiento: PLa = PLr
Solución: El escáner cubre con la zona 1 de seguridad la distancia de seguridad al molde de
vulcanizado. Es decir la invasión de zona provoca la detención del cierre del molde y la liberación
de las energías. La máquina queda a la espera de un reset.
Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas.
Operación 3
Determinado: PLr = d
Verificación: PLa = d
Cumplimiento: PLa = PLr
Solución: El escáner cubre con la zona 2 de seguridad la distancia de seguridad al movimiento del
cargador. Es decir la invasión de zona provoca la detención del cargador y queda a la espera del
rearme para continuar el movimiento, pero no provoca la detención del vulcanizado. De acuerdo a
la evaluación de riesgo en el momento que el molde se encuentra cerrado y vulcanizando genera
un riesgo bajo. Esto fue fundamental ya que permitió una mejora desde el punto de vista
productivo. Parar el proceso de vulcanizado, durante los 15 minutos aproximados que dura, genera
el desperdicio de los cascos en proceso, perdidas de energía consumida, tiempo de máquina y
horas de operario entre otras. En otras palabras se producirían pérdidas económicas
irrecuperables.
Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas.
Operación 4
Determinado: PLr = b
Verificación: PLa = d
Cumplimiento: PLa > PLr
Solución: El scanner cubre con la zona 1 de seguridad la distancia de seguridad al molde de
vulcanizado en su movimiento ascendente. Es decir la invasión de zona provoca la detención de la
apertura del molde y la liberación de las energías. La máquina queda a la espera de un reset.
Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 17
Operación 5
Determinado: PLr = b
Verificación: PLa = d
Cumplimiento: PLa > PLr
Solución: El scanner cubre con la zona 1 de seguridad la distancia de seguridad al movimiento de
descarga posterior. Es decir la invasión de zona provoca la detención de la descarga trasera
provocando la detención de la máquina y la liberación de las energías. La máquina queda a la
espera de un reset.
Riesgo residual = B Las partes calientes de la maquina pueden ser alcanzadas.
Nivel B – Riesgo Reducido pero no Completamente Conforme
El nivel de riesgo residual será Bajo/Despreciable si las medidas de reducción de riesgo listadas en
este informe son correctamente implementadas, y en acuerdo con los requerimientos de la
aplicación. Sin embargo, la máquina no reconocerá una completa conformidad con las normas
apropiadas debido a la naturaleza única y el especial uso de la máquina.
Paso 4: Instalación y Validación
Instalación
Luego de cumplidos con los pasos anteriores, finalizada la Ingeniería y aprobada la inversión,
comienza la instalación de los elementos, tendido de cables, tablero, programación de los PSC,
etc. El traspaso de la documentación y una buena comunicación es fundamental para que esta
etapa resulte exitosa.
Validación de la Fs
La validación es una prueba funcional del sistema de control de seguridad para demostrar que se
cumple con los requisitos especificados de la función de seguridad. El sistema de control de
seguridad se prueba para confirmar que todas las salidas relacionadas con la seguridad responden
apropiadamente a sus correspondientes entradas relacionadas con la seguridad. La prueba
funcional debe incluir condiciones de operación normal y debe introducir un fallo potencial de los
modos de fallo. Generalmente se usa una lista de verificación para documentar la validación del
sistema de control de seguridad.
Se debe comprobar que se cumplen todos los requisitos (véase EN ISO 13849-2).
La categoría de seguridad de los componentes de seguridad se selecciona en base a la norma ISO
13849-1 para tratar de controlar y reducir la incidencia de los riesgos asociados a la totalidad de la
máquina basada en la norma ISO 21100 e ISO 14121.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 18
Validación de distancias de seguridad, guardas.
La validación de guardas comprueba que estas mantengan la distancia de seguridad de las
personas y sus miembros como también impedir que los elementos interiores puedan salir
despedidos del confinamiento.
CASO DE ESTUDIO – Paso 4: Instalación y Validación
Instalación
La instalación de la solución del caso consistió en:
Instalación y montaje de las guardas, elementos de seguridad y señalizacion.
Construcción del tablero de control y montaje en el frente.
Cableado de los finales de carrera, del escaner al PSC y de éste a los contactores.
Demarcación del piso delimitando la zona de seguridad.
imagen 13
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 19
Validacion
A continuación, el análisis y las pruebas se realizan para confirmar que las partes relacionadas con
la seguridad se ajustan a los requisitos para la seguridad de toda la máquina.
Validacion de la FS
Se elaboró un protocolo de verificación de validación donde se efectuaron pruebas de fallas bajo
condiciones normales y anormales para poner a prueba el sistema de seguridad según lo siguiente:
Paso de
Pueba Verificación
Aprobacion
/Rechazo
Cambios/
modificaciones
1 Inspeccione visualmente que el circuito del PSC esté cableado según lo documentado en los esquemas. OK
2 Inspeccione visualmente para verificar que el escaner esté configurado según lo documentado. OK
3 Inspeccione visualmente que el programa del PSC sea el correctos según lo documentado. OK
Paso de
Pueba Verificación
Aprobacion
/Rechazo
Cambios/
modificaciones
4
Inicie un comando de arranque. Ambos contactores deben energizarse para una condición de marcha de máquina normal.
Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK
5
Inicie un comando de paro. Ambos contactores deben desenergizarse para una condición de paro de máquina normal.
Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK
6
Durante la ejecución, invada la zona de seguridad del escáner. Ambos contactores deben desenergizarse y abrirse para una
condición de paro de seguridad normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK
7
Durante el paro, invada la zona de seg del escáner, inicie un comando de arranque. Ambos contactores deben permanecer
desenergizados y abiertos para una condición de seguridad normal. Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la
indicación LED del PSC. OK
8
Inicie un comando de restablecimiento. Ambos contactores deben permanecer desenergizados. Verifique la correcta indicación
de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK
Paso de
Pueba Verificación
Aprobacion
/Rechazo
Cambios/
modificaciones
9
Durante la ejecución, retire del relé del PSC el cable del canal 1. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la correcta
indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. Repita el procedimiento para el canal 2. OK
10
Durante la ejecución, ponga en cortocircuito el canal 1 del PSC a +24 VCC. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la
correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. Repita el procedimiento para el canal 2. OK
11
Durante la ejecución, ponga en cortocircuito el canal 1 del PSC a (–) 0 VCC. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la
correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED PSC.. Repita el procedimiento para el canal 2. OK
12
Durante la ejecución, ponga en cortocircuito los canales 1 y 2 del PSC. Ambos contactores deben desactivarse. Verifique la
correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK
Paso de
Pueba Verificación
Aprobacion
/Rechazo
Cambios/
modificaciones
13
Durante la ejecución, retire del PSC la retroalimentación de contactor (Señal de EDM). Todos los contactores deben permanecer
activados Inicie un comando de paro seguido por un comando de restablecimiento. El relé no debe reiniciarse ni restablecerse.
Verifique la correcta indicación de estado de la máquina y la indicación LED del PSC. OK
Pruebas de salida del contactor de seguridad
Lista de verificación de validación y verificación de la función de seguridad del escaner.
Verificación de configuración de cableado y PSC
Verificación de operación normal – El sistema de PSC responde correctamente a todos los comandos normales de inicio,
paro, paro de emergencia y restablecimiento
Verificación de operación anormal – El PSC responde correctamente a todos los fallos previsibles con los diagnósticos correspondientes.
Pruebas de entrada del escáner
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 20
Validación de distancias de seguridad, guardas.
Se verificó que las guardas mantengan la distancia de seguridad al punto de peligro y no queden
espacios tales que permitan el acceso total o parcial a los puntos de peligro (imágenes 14 y 15).
Que la altura y trama de las guardas sean las apropiadas para lograr que la separación del
miembros a la parte peligrosa esté conforme según la norma.
También se verifico que las partes del interior, bajo situaciones previsibles, no puedan ser
despedidas a través de las guardas .
imagen 14 imagen 15
Paso 5: Capacitar, mantener y mejorar
Ante cualquier implementación de mejoras de seguridad en máquinas, es fundamental la
capacitación sobre el uso correcto de la máquina y de sus sistemas de seguridad.
El operador debe entender con claridad que la seguridad de la máquina protege su integridad
física y que tratar de vulnerar o anular el sistema es peligroso para él y su entorno. De esta
manera también sabrá la importancia de mantener las nuevas implementaciones en su correcto
funcionamiento y, posiblemente, será él mismo quien promueva y pueda dar recomendaciones
para mejorar aún más la seguridad y el sistema productivo.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 21
CASO DE ESTUDIO - Paso 5: Capacitar, mantener y mejorar
En el caso de estudio se realizaron capacitaciones otorgando los siguientes conocimiento:
Plantel de Operarios
Funcionamiento básico de los elementos de seguridad.
Zonas de restricciones de acuerdo a la operación de la maquina
Interpretación de la señalización visual y auditiva.
Rearme o reset del sistema productivo.
Reconocimiento práctico en máquina
Plantel de Mantenimiento
Los mismos puntos antes vistos para los operarios.
Identificación de errores y su resolución.
Acciones de mantenimiento orientadas a mantener e nivel de seguridad obtenido.
Utilización, programación y configuración de los elementos instalados en la nueva solución
de seguridad
Conclusiones
La aplicación del método basado en el ciclo de vida permite relevar los riesgos de accidentes de la
máquina, cuantificar el nivel de los mismos, definir una estrategia de reducción, implementar una
solución diseñada a tal efecto y su posterior validación. Todo este proceso es realizado bajo el
marco de las normativas.
El resultado final consiste en alcanzar una efectiva reducción de riesgos llevándolos a niveles
tolerables dentro de la mayor eficiencia productiva, evitando consecuencias sobre las personas y
los bienes.
Análisis y reducción de riesgos de accidentes en máquinas industriales – Caso de Estudio 22
Anexo – Listado de normativas de referencia
NORMATIVA TIPO DESCRIPCION
EN ISO 12100-1 A
Seguridad de las máquinas - Conceptos básicos, principios generales para el diseño. Parte 1: Terminología básica,
metodología.
EN ISO 12100-2 A Seguridad de las máquinas - Conceptos básicos, principios generales para el diseño. Parte 2: Principios técnicos.
EN ISO 14121-1 A Seguridad de las máquinas. Evaluación del riesgo. Parte 1: Principios.
EN 574 B Dispositivos de mando a dos manos.
EN ISO 13850 B Parada de emergencia - Principios de diseño.
EN IEC 62061 B Seguridad funcional de sistemas de control electrónicos programables, electrónicos y eléctricos relativos a la seguridad.
EN ISO 13849-1 B
Seguridad de maquinaria - Partes de los sistemas de mando relativos a la seguridad. Parte 1 Principios generales para el
diseño.
EN 349 B Distancias mínimas para evitar el aplastamiento de partes del cuerpo humano.
EN SO 13857 B
Seguridad de maquinaria - Distancias de seguridad para evitar que las extremidades inferiores y superiores lleguen a
zonas de peligro.
EN IEC 60204-1 B Seguridad de maquinaria - Equipo eléctrico de máquinas - Parte 1: requisitos generales.
EN 999 ISO 13855 B
Posicionamiento de los equipos de protección en función de las velocidades de aproximación de partes del cuerpo
humano.
EN 1088 ISO 14119 B Dispositivos de enclavamiento asociados a resguardos - Principios de diseño y selección.
EN IEC 61496-1 B Equipos de protección electrosensibles Parte 1: Requisitos generales y ensayos.
EN IEC 60947-5-5 B
Aparamenta de baja tensión - Parte 5-5: Aparatos y elementos de conmutación para circuitos de mando - Aparato de
parada de emergencia eléctrica con enclavamiento mecánico
EN 842 B Señales visuales de peligro - Requisitos generales, diseño y ensayos.
EN 1037 B Prevención de una puesta en en marcha intempestiva.
EN 953 B Resguardos - Requisitos generales para el diseño y construcción de resguardos fi jos y móviles.
EN ISO 13849-2 B
Procesos de validación, incluyendo tanto análisis y pruebas, para las funciones de seguridad y categorías para el
partes relacionadas con la seguridad de los sistemas de control.
EN 201 C Maquinaria de plásticos y caucho - Máquinas de moldeo por inyección - Requisitos de seguridad.
EN 692 C Máquinas-Herramienta - Prensas mecánicas - Requisitos de seguridad.
EN 693 C Máquinas-Herramienta - Prensas hidráulicas - Requisitos de seguridad.
EN 289 C
Máquinas de plástico y caucho - Seguridad - Máquinas de moldeo por soplado indicadas para la producción de artículos
huecos - Requisitos de diseño y construcción.
EN 422 C Máquinas de moldeo por soplado para la producción de piezas huecas - Requisitos de diseño y construcción.
EN ISO 10218-1 C Robots para entornos industriales - Requisitos de seguridad - Parte 1: Robot.
EN 415-4 C Seguridad de las máquinas de embalaje - Parte 4: paletizadoras y despaletizadoras.
EN 619 C
Equipos y sistemas de manipulación continua - Requisitos de seguridad y EMC para equipos de manipulación mecánica
de cargas de unidad.
EN 620 C
Equipos y sistemas de manipulación continua - Requisitos de seguridad y EMC de cintas transportadoras fi jas para
material a granel.
