← Torna alla categoria Salute e sicurezza

Il vero valore della sicurezza funzionale nelle linee di trasformazione degli alimenti

Sensata

Di Jean-Marc Hubsch, Sensata Technologies

Il funzionamento dei sistemi di lavorazione degli alimenti può essere irto di pericoli. A volte è la velocità delle macchine che presentano il maggior rischio, o la temperatura alla quale operano. In altri esempi, il rischio è forse ancora più evidente: i tagliatori e le affettatrici, ad esempio, suggeriscono un potenziale rischio per chiunque cammini nelle vicinanze del pavimento della fabbrica.

Progettare macchine che sono intrinsecamente "sicure" è il ruolo dei progettisti che aderiscono alle regole della "Sicurezza funzionale" - creando sistemi (e processi) che riducono al minimo il rischio di lesioni fisiche o altri danni al benessere di una persona. "Sicurezza funzionale" non si tratta solo di identificare da dove proviene il rischio, ma anche di come può essere controllato, di solito attraverso l'integrazione di dispositivi protettivi o correttivi per evitare che si verifichi un pericolo o ridurre l'impatto di un evento pericoloso.

Classificazioni di sicurezza

Più in particolare, la sicurezza funzionale riguarda sistemi "attivi" piuttosto che "passivi". Una delle sfide principali che gli ingegneri devono affrontare non è solo quella di "progettare" la sicurezza, ma anche quella di dare al sistema una "valutazione" complessiva di sicurezza. Uno dei modi più rapidi ed efficaci per conseguire questo punteggio - e riconosciuto a livello mondiale - consiste nell'utilizzare componenti e dispositivi che sono a loro volta certificati a un Safety Integrity Level (SIL) specifico da uno degli organismi di certificazione riconosciuti (ad es. TUV Rheinland). I progettisti devono solo inserire i dati rilevanti nel software SISTEMA (disponibile gratuitamente su Internet) per calcolare e registrare un livello di sicurezza finale.

Naturalmente, i prodotti standard che non sono classificati per la sicurezza individuale possono essere utilizzati, ma possono limitare i progettisti ad un livello inferiore di sicurezza per l'intero sistema o richiedere un'analisi completa e indipendente del sistema che potrebbe rallentare la velocità con cui il sistema può finalmente essere portato sul mercato. L'utilizzo di prodotti certificati rende più facile per gli ingegneri calcolare e richiedere con precisione una valutazione di sicurezza per un sistema in generale, oltre a fornire dati importanti come un tempo medio di guasto. Riduce inoltre il lavoro (e il costo) richiesto dall'OEM nella progettazione di Functional Safety come aggiornamento della macchina.

La sfida affrontata dai progettisti non è limitata a ciò che accade nel momento in cui viene concepita una nuova macchina o sistema, ma anche come la sicurezza funzionale di una macchina può essere aggiornata "sul campo". A tal fine, gli encoder sono la chiave. Gli encoder convertono il movimento rotatorio o lineare in un segnale digitale e svolgono un ruolo cruciale nel monitoraggio e nel controllo di parametri di movimento come velocità, velocità, direzione, distanza o posizione. I nuovi encoder sono ora in fase di sviluppo con uscite analogiche Sin Cos e uscite digitali transistor-transistor logic (TTL) e high threshold logic (HTL) compatibili con la maggior parte dei sensori esistenti sul mercato, offrendo ai progettisti una maggiore scelta e flessibilità, soprattutto quando si tratta di ristrutturare i sistemi esistenti.

Prodotti come encoder e moduli di sicurezza certificati per la sicurezza funzionale possono essere facilmente utilizzati per il retrofit di apparecchiature esistenti per consentire una soluzione di sicurezza modulare che eleva il livello di sicurezza del sistema fino a SIL3 / PLe.

Gli ingegneri possono semplicemente sostituire i vecchi componenti per nuovi, e così facendo migliorano immediatamente il livello di sicurezza funzionale generale di un sistema. Questi nuovi componenti sono spesso più sofisticati e talvolta è possibile utilizzare un singolo dispositivo per eseguire attività che in precedenza potevano richiedere più dispositivi per raggiungere lo stesso livello di sicurezza.

Nell'esempio di una linea di taglio / affettatura ad alta velocità, potrebbero essere necessarie numerose tecnologie di controllo tra cui telecamere, interruttori, rilevatori di prossimità, ecc. Utilizzando codificatori con probabilità di guasto per ora (PFH) all'estremità superiore di SIL 2 , componenti aggiuntivi di un SIL più basso, ma sulla cuspide di SIL 2, possono essere aggiunti senza compromettere il rating SIL complessivo del sistema. Il "valore" complessivo di PFH di ogni componente conferisce alla macchina il suo rating di sicurezza funzionale.

Ottimizzare l'efficienza

Mentre lo scopo principale di Functional Safety è, come suggerisce il nome, quello di proteggere le persone, si tratta anche di garantire che i sistemi siano in grado di raggiungere prestazioni ottimali. Uno dei compiti più dispendiosi in termini di tempo nella produzione alimentare è quello di dover fermare e pulire una macchina prima di passare a una diversa linea di prodotti, un processo che può richiedere un'intera giornata. Le macchine devono essere fermate per proteggere i dipendenti dai pericoli di parti in movimento e altri rischi. Con le nuove soluzioni di controllo della sicurezza funzionale di Sensata, tuttavia, è possibile utilizzare l'apparecchiatura a un ritmo lento ma sicuro per tutto il ciclo di pulizia.

Gli encoder della gamma di soluzioni per la sicurezza funzionale di Sensata includono l'encoder di sicurezza della serie DSM5X per rilevare la velocità e la posizione di rotazione. Consentono all'apparecchiatura di funzionare continuamente e lentamente in modo controllato e sicuro, per consentire ai lavoratori di pulire continuamente l'apparecchiatura mentre si muove, assicurando così che possano accedere a tutte le parti dell'apparecchiatura in modo facile ed efficiente.

Fabbricati in acciaio inossidabile e robusti nel design, gli encoder sono inoltre conformi IP69K per la massima protezione contro l'ingresso di vapore ad alta temperatura e acqua ad alta pressione, essenziali negli scenari di lavaggio.

Quando tali sistemi sono già in funzione, il tempo di transizione è stato ridotto a un minimo di due ore. Il migliore uptime di produzione e la disponibilità di attrezzature supera il costo di aggiornamento a un sistema di sicurezza funzionale. Il design Intelligent Functional Safety consente inoltre di completare i lavori di manutenzione e riparazione in corso senza dover chiudere un'intera linea.

Ovviamente, qualsiasi modifica a un processo di progettazione e progettazione esistente aggiunge costi, ma con la nuova generazione di sensori, encoder e controller ora disponibili, gli ingegneri hanno le basi per creare un sistema più sicuro con relativa facilità e a costi relativamente minimi. I sistemi esistenti possono anche essere facilmente aggiornati per raggiungere un livello più elevato di sicurezza, laddove è necessario, senza dover progettare un sistema da zero.

www.sensata.com

Sensata Technologies

Innanzitutto, Sensata è un'azienda orientata all'ingegneria, con la missione di consentire agli ingegneri in una vasta gamma di settori e settori di creare soluzioni più intelligenti e connesse per le loro sfide di progettazione

Firma: iscrizione Gold

Notizie correlate

Lascia un Commento

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito utilizza Akismet per ridurre lo spam. Scopri come vengono elaborati i dati dei tuoi commenti.