Koneiden toiminnallinen turvallisuus ja turvatoimintojen kelpuutus

Abstract

Tämä opinnäytetyö toteutettiin Koneturva Oy:lle ja sen tarkoituksena oli selventää standardin SFS-EN ISO 13849-1 ohjausjärjestelmien toiminnalliseen turvallisuuteen liittyvien osien turvatoimintojen suoritustasojen laskemista erilaisilla komponenteilla ja luokilla. Suoritustasoa käytetään määrittämään koneessa tai konelinjassa käytetyn turvatoiminnon suojauksen taso, jonka arvo suurenee riskin myötä. Lisäksi työssä tarkennettiin standardin SFS-EN ISO 13849-2 kelpuutusta, ja mitä prosessiin sisältyy. Liikesalaisuuksien takia joitain osioita on poistettu julkaistusta työstä.

Työn teoriaosuudessa esiteltiin standardissa määritetyt muuttujat sekä periaatteet standardin soveltamista varten. Seuraavaksi pureuduttiin yleisellä tasolla turvatoiminnoissa käytettyihin turvakomponentteihin ja SISTEMA-ohjelman käytön perusteisiin.

Lopussa käytiin läpi eri luokkien ja suoritustasojen turvatoimintoja, joihin kuului sähkötekniikan lisäksi hydrauliikkaa ja pneumatiikkaa. Esimerkeissä esiteltiin toiminnalliset selostukset, sähkö-, hydrauliikka- ja pneumatiikkakaaviot, lohkokaaviot sekä SISTEMA-laskennat. Lisäksi tämän jälkeen käytiin läpi standardin SFS-EN ISO 13849-2 vaatimukset ja periaatteet kelpuutusta koskien.

Työn tuloksena yritykselle saatiin standardien SFS-EN ISO 13849-1 ja 13849-2 soveltamista selkeyttävä ja opastava malli, ja kuinka soveltaa niitä oikeaoppisesti.Teoriaosuutta ja esimerkkejä voidaan käyttää sisäisen ja ulkoisen koulutuksen oppaana. Työ toimii myös tukena projektien kustannuslaskennassa sekä turvakomponenttien optimoinnissa erilaisia turvatoimintoja suunniteltaessa.

The thesis was implemented for Koneturva Oy and its purpose was to clarify the calculation of the performance levels defined in the standard SFS-EN ISO 13849-1 using different categories and safety components. The performance level is used to determine the level of protection used by the safety function of a machine or machine line and its level increases the higher the risk of danger is. The work also specified the validation of the standard SFS-EN ISO 13849-2 and what is involved in the process. Some sections of the work were removed from the published version due to trade secrets.

The theoretical part of the thesis introduced the variables defined in the standard and how to apply the principles of the standard. The safety components used in the safety functions and the basic use of SISTEMA program were studied in the beginning of the thesis.

At the end of the thesis, the safety functions of various classes and performance levels were explained, including electrical, hydraulic and pneumatic examples. The examples presented functional descriptions, diagrams, block diagrams and SISTEMA calculations. In addition, the requirements and principles of the standard SFS-EN ISO 13849-2 regarding the validation process were reviewed.

As the result of the thesis, the company obtained an encapsulated model of the standards SFS-EN ISO 13849-1 and 13849-2 and learned how to apply them in a correct way. The theory parts and examples can be used as a guide in internal and external training. The thesis also serves as a support for the calculation of project costs and the optimization of security components when designing various safety functions.