Seguridad de Maquinaria - Seguridad y fiabilidad de los sistemas de mando de máquinas e instalaciones automatizadas

La Norma EN-ISO 13849

Introducción

El requisito esencial de seguridad y salud 1.2.1 de la directiva de máquinas, 2006/42/CE, lleva por título “Seguridad y fiabilidad de los sistemas de mando” y empieza diciendo: “Los sistemas de mando se deben diseñar y fabricar de manera que se evite cualquier situación peligrosa”. También impone la necesidad de “que un fallo en el soporte material o en el soporte lógico del sistema de mando no provoque situaciones peligrosas”, admitiendo explícitamente el uso del software (soporte lógico) en funciones de seguridad. Análogamente, el Real Decreto 1215/1997, de aplicación a la maquinaria usada y que afecta directamente al usuario, dice en su disposición mínima 1.1: “Los sistemas de mando deberán ser seguros y elegirse teniendo en cuenta los posibles fallos, perturbaciones y los requerimientos previsibles, en las condiciones de uso previstas.”


Durante años se ha venido utilizando la norma EN 954-1, sobre las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad, como norma clave (armonizada) para justificar la seguridad y fiabilidad de los sistemas de mando de las máquinas. También la Guía de aplicación del RD 1215/1997 se apoyaba en la norma EN 954-1.


Desde el 1.1.2012 la Norma EN 954-1 ha sido retirada y no puede utilizarse para invocar presunción de conformidad con el requisito esencial 1.2.1 de la directiva; ha sido sustituida por la Norma EN ISO 13849. En línea con el cambio para la fabricación de maquinaria, la nueva Guía de aplicación del RD 1215/1997, publicada por el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT) en noviembre de 2011, dice en su página 157 refiriéndose a la norma EN ISO 13849 que “…es la que se utiliza actualmente para la oferta de dispositivos de protección u otros subsistemas de mando específicamente desarrollados para realizar funciones de seguridad y, por tanto, se debería tener en cuenta en el caso de que haya que implantar dichos dispositivos o subsistemas en máquinas usadas”. Es decir, que la norma EN ISO 13849 también debe utilizarse al hacer modificaciones de la maquinaria en uso.


En vez de la categoría (cualitativa) que se utilizaba en la Norma EN 954-1, en la Norma EN ISO 13849 se debe seleccionar, en función de la evaluación del riesgo, un nivel de prestaciones requerido (PLr, cuantitativo). El nivel de prestaciones expresa la probabilidad de fallo (valor entre 0 y 1) durante 1 hora.


La Norma EN ISO 13849 utiliza también el concepto “cualitativo” de categorías de la  EN 954-1, pero lo hace junto con otros conceptos “cuantitativos” propios de la Norma EN ISO 13849. Las categorías son parecidas a las de la Norma EN 954-1, aunque con algunas diferencias significativas.


Pero, además de la categoría, la Norma EN ISO 13849 toma también en consideración otros valores cuantitativos (MTTFd, tiempo medio entre fallos peligrosos, DCavg, porcentaje de cobertura del diagnóstico, CCF, fallos por causa común, etc.) y, mediante una serie de fórmulas incluidas en la norma, se ha de calcular el nivel de prestaciones (PL) alcanzado con la solución proyectada. Dicho nivel de prestaciones tendrá que ser mayor o igual que el requerido; de lo contrario, hay que modificar la solución prevista.


La Norma EN-ISO 13849 es una simplificación de la Norma EN IEC 61508, que utiliza el concepto de los SIL (niveles de integridad de la seguridad), y, como esta última norma, permite el uso de sistemas electrónicos programables para las funciones de seguridad.


Visto el criterio del INSHT, la norma EN ISO 13489, aplicable al diseño de una máquina nueva, es también necesaria para el usuario final que haga modificaciones en las máquinas instaladas o que junte varias máquinas para que funcionen solidariamente. En el curso se explica la diferencia de enfoques al aplicar la Norma EN ISO 13849 a maquinaria nueva o usada.


Cómo está enfocado el curso:

El enfoque es eminentemente práctico, por lo que, después de realizar una introducción para entender las implicaciones legales, la relación de la nueva norma con la directiva de máquinas y con la maquinaria en uso y los nuevos conceptos utilizados, se realizan varios casos prácticos. En estos casos se exponen diversas soluciones comúnmente incorporadas a las máquinas industriales para las cuales se calcula el nivel de prestaciones (PL) alcanzado, poniendo el énfasis en comprobar y resaltar cómo, con soluciones cuya categoría sea la misma y que, por tanto, serían equivalentes según la Norma EN 954-1 (por ejemplo, un resguardo con un dispositivo de enclavamiento, categoría 1 para la Norma EN 954-1), se alcanzan PL diferentes en función de parámetros tales como la fiabilidad de los componentes empleados o el uso previsto de la máquina. Los casos prácticos se resuelven con la ayuda de una sencilla hoja de cálculo EXCEL que se entrega con la documentación del seminario. Por este motivo es recomendable (aunque no imprescindible) que las personas asistentes lleven su propio ordenador portátil para, de esta forma, ir realizando los ejercicios prácticos al mismo tiempo que el ponente.


Cuando el seminario se realiza “in company”, se utilizan casos reales de la empresa.


Título del seminario:

Seguridad y fiabilidad de los sistemas de mando de máquinas e instalaciones automatizadas. La Norma EN-ISO 13849.


Duración:

8 horas.


Dirigido a:

* Responsables del diseño y fabricación de maquinaria, especialmente maquinaria compleja o de alto riesgo.

* Personal de mantenimiento de maquinaria compleja e instalaciones automatizadas.

* Personal de mantenimiento, producción o ingeniería de planta involucrado en cambios y modificaciones a la maquinaria en uso.

* Fabricantes de dispositivos de protección.

* Responsables del diseño y fabricación de equipos complejos de control y mando.

* Personal de instalaciones industriales automatizadas responsable de la utilización, diseño y/o modificación de sus propias instalaciones o equipos de trabajo.

* Técnicos en prevención de riesgos laborales.

* Fabricantes de maquinaria en general.

* Usuarios de maquinaria en general.


Objetivos:

Al acabar el seminario, el asistente ha de ser capaz de:


* Determinar el nivel de prestaciones requerido para cada parte del sistema de mando que ejecute una función de seguridad en función de la evaluación del riesgo.

* Calcular el nivel de prestaciones alcanzado con la solución proyectada.

* Asegurar que la solución proyectada alcance al menos el nivel de prestaciones requerido.

* Conocer los principios de eficacia probada comúnmente aceptados para exclusión de fallos.

* Entender la necesidad de realizar todo este estudio en la fase de diseño del equipo industrial, no cuando ya está construido.

* Entender las implicaciones y la forma de actuar según se trate de fabricación de maquinaria nueva o de maquinaria en uso.

* Entender los criterios legales aplicables en cada caso.


Documentación entregada:

* Fotocopias de las diapositivas empleadas para la presentación;

* Lista de comprobación de principios de eficacia probada generalmente admitidos;

* Hoja de ruta de aplicación de la norma;

* Medidas de prevención y control de fallos sistemáticos;

* Casos prácticos resueltos;

* Hoja de cálculo EXCEL en CD para utilización en el seminario y en el trabajo real.


Programa del seminario:

* Marco legal aplicable. Encaje de la Norma EN ISO 13849 en la Directiva de máquinas y en el Real Decreto 1215/1997.


* Las funciones de seguridad.

         * Concepto.

         * Funciones de seguridad habituales en la maquinaria industrial.

         * Componentes de seguridad.

         * Visualización de ejemplos de funciones de seguridad.

* Diseño de las partes del sistema de mando que ejecutan funciones de seguridad:

       * Análisis y evaluación del riesgo

       * Determinación del nivel de prestaciones requerido (PLr)

       * Soluciones posibles: evaluación del nivel de prestaciones alcanzado (PL)

               * Tiempo medio entre fallos peligrosos (MTTFd)

               * Cobertura del diagnóstico (DC)

               * Fallos por causa común (CCF)

               * Categorías

               * Uso del software en funciones de seguridad.

                          * ¿Es recomendable que el usuario escriba su propio software para funciones de seguridad?


      * Medidas técnicas de exclusión de defectos:

             * Sistemas mecánicos

             * Sistemas neumáticos

             * Sistemas hidráulicos

             * Sistemas eléctricos (incluyendo electrónica)


      * Validación

             * Validación técnica

             * Validación de la documentación


       * Casos prácticos con maquinaria nueva (directiva) y con maquinaria en uso (RD 1215/1997)

             * Resguardo con enclavamiento con acceso frecuente

             * Resguardo con enclavamiento con acceso poco frecuente

             * Circuito redundante

             * Prensa mecánica resuelta con módulos de seguridad

             * Prensa mecánica resuelta con PLC de seguridad y variador de velocidad de seguridad

             * Máquina en uso en la que sustituyen los contactores por un servo de seguridad

             * Máquina en uso con parada de emergencia que utiliza un variador de velocidad de seguridad


      * Coloquio