Насколько надежна функция безопасности зажима заготовки, которая контролируется стандартным ПЛК? Дипл. Ника Новизки из Института элементов машин (IMA) в университете Штутгарта. В ходе исследования Nowizki проверил надежность работы многошпиндельных токарных автоматов от Index. «Параметры достоверности, определенные при статистической оценке полевых данных, в некоторых случаях даже значительно выше, чем требуется соответствующим стандартом», - сообщает Новицки.
5-я встреча пользователей машины безопасности
Функциональная безопасность также на умной фабрике
Исследовательский институт VDW, исследовательская ассоциация VDW, оценил это исследование как настолько выдающееся, что присудило ему награду «Проект года» в День безопасности на EMO Hannover 2017. С этой наградой научно-исследовательский институт отмечает выдающиеся исследовательские проекты ученых-технологов, которые устраняют пробелы в знаниях по конкретным станкам, технологиям производства или технологиям производства.
Фокус на безопасности машины
Доказательство безопасности в станках относительно сложно. Поскольку со статистической точки зрения угрозы возникают очень редко, но могут иметь фатальные последствия. Если, например, функция безопасности при зажиме заготовки не срабатывает, «заготовка весом в несколько килограммов может быть выброшена из зажимной системы при высокой скорости вращения и может разрушить машину или поставить под угрозу жизнь людей», - говорит Новицки.
Нет несчастных случаев за 93 миллиона часов работы
Многие токарные станки, включая функции безопасности, управляются стандартными ПЛК от известных производителей систем управления, некоторые из которых были установлены до введения стандарта безопасности ISO 13849-1, который действовал около десяти лет. Даже сегодня производители станков хотят работать с этим типом управления, потому что он зарекомендовал себя.
Важной основой для этой проверенной надежности является каскад мер безопасности в стандартах безопасности продукции, здесь ISO 23125 «Безопасность токарного станка». Все важные детали функций безопасности были стандартизированы в течение многих лет, как и сложная операционная система, которая в данном случае расположена в полностью закрытом автомате.
«Производители, как и пользователи, всегда чувствовали, что машины, изготовленные в соответствии со стандартами, очень безопасны - без научных доказательств», - говорит Новицки. «Теперь у нас больше, чем просто чувство. Нам удалось статистически доказать, что зажим заготовки исследуемых токарных станков, выполненный с помощью стандартного ПЛК, соответствует стандартам безопасности ISO 23125 и ISO 13849-1, даже превосходя их при определенных обстоятельствах ».
Проверено время работы 578 многошпиндельных токарных автоматов
В своем исследовании Nowizki проверила время работы 578 многошпиндельных токарных автоматов с общим количеством 3,951 шпинделей. Машины контролировались с использованием идентичного типа стандартного ПЛК. Инженер оценил данные, относящиеся к 1992 году, и пришел к выводу, что, по ее оценкам, в общей сложности более 93 миллионов часов работы машины, в которых не произошло ни одного несчастного случая, связанного с безопасностью. Так называемые уровни производительности (PL) оценивают вклад функции безопасности в снижение риска. PL = b или PL = c, требуемые для зажима детали в соответствии с ISO 23125, были четко выполнены в этом исследовании.
«Этот важный вывод, который является доказательством эксплуатационной надежности современного уровня зажима заготовок на токарных станках, должен быть принят во внимание в недавно инициированном пересмотре ISO 23125», - добавляет Генрих Мёдден, сотрудник по безопасности машин VDW. «Мы принимаем это как возможность также оформить приглашение для работы над стандартом. Из наиболее важных мировых производителей токарных станков к этому времени были привлечены производители из Японии и Германии. Тем не менее, другие крупные страны-производители станков, такие как Китай и Корея, также должны стать активными ».
По словам Новицки, сопоставимые исследования возможны и с другими станками. И они уже планируются. В начале следующего года Институт элементов машин подает заявку в Рабочую группу ассоциаций промышленных исследований (AiF) на еще более крупный проект с другими типами машин.
Следует также отметить, что в День безопасности EMO был представлен позиционный документ VDMA по зажиму заготовки, который впервые регламентирует ответственное обращение с зажимными приспособлениями приводного типа у поставщиков, производителей станков и операторов. Поскольку, несмотря на образцовую доказанную высокую надежность управления, безопасность зажима заготовки в рабочей среде остается важной проблемой, например, когда речь идет о предполагаемом использовании и обслуживании зажимных устройств. (Уд)
Примечание редактора: Генрих Мёдден также выступает на 5-м собрании пользователей по безопасности машин 27 сентября 2017 года в Вюрцбурге - вы можете зарегистрироваться здесь.