Toon items op tag: CE

In dit derde artikel uit een reeks over inherent veilig ontwerpen zullen we kort stilstaan bij ergonomische ontwerpprincipes.

Norm EN 614-1 (Ergonomische ontwerpprincipes - Deel 1: Terminologie en algemene principes) stelt dat bij het ontwerpen van een machine met de volgende eigenschappen van operators en aspecten rekening moet worden gehouden:

- Lichaamsafmetingen

- Houding

- Lichaamsbewegingen

- Fysieke kracht

- Mentale capaciteiten

En dan natuurlijk ook meenemen de combinatie van deze factoren en de werkomgeving.

De norm EN 614-1 geeft algemene eisen en verwijst weer naar andere normen die specifieke ergonomische aspecten behandelen.

Zo geeft EN 574-1 (Menselijke lichaamsafmetingen - Deel 1: Principes voor de bepaling van de vereiste afmetingen van toegangsopeningen in machines voor het gehele lichaam) bijvoorbeeld inzicht over de afmetingen die gehanteerd moeten worden voor een doorgang of een gangpad in een machine of productielijn.

Als het gaat om het inrichten van een werkplek is norm EN-ISO 14738 (Antropometrische eisen voor het ontwerp van werkplekken bij machines) weer een handig hulpmiddel. In de norm staan diverse afbeeldingen van werkposities (zittend, staand) met de daarbij behorende belangrijke dimensies zoals werkhoogten, ruimte voor armen en voeten, kijkhoeken etc. 

Als een machine regelmatig moet worden beladen of ontladen dan heb je ook met de factoren lichaamsbewegingen en fysieke kracht te maken. Hierbij geeft de normenreeks EN 1005 (Veiligheid van machines - Menselijke fysieke belasting) de juiste informatie.

Met deel 2 van deze norm EN 1005 kun je berekeningen uitvoeren om te bepalen wat het maximale gewicht van een onderdeel is dat een operator mag hanteren. Dit hangt van vele factoren af, zoals de frequentie van hanteren, de afstand van de verplaatsing, de hoogte tot de vloer, de draaihoek van het lichaam, of het een man of vrouw betreft etc. Deze rekenmethode lijkt heel sterk op de NIOSH methode die vaak gehanteerd wordt door arbo-deskundigen. Op internet zijn ook diverse NIOSH-rekentools te vinden om te bepalen hoeveel een werknemer per keer mag tillen.

Om een machine eenvoudig en veilig te kunnen bedienen, moeten de bedieningsorganen, beeldschermen en signaleringen zich op de juiste plaats bevinden. De Machinerichtlijn geeft in artikel 1.2.2. van Bijlage I al de basisprincipes, maar deze worden onder andere in de normenreeks EN 894 (Ergonomische eisen voor het ontwerpen van informatie- en bedieningsmiddelen) in detail uitgewerkt.

Er zijn dus diverse normen gekoppeld aan de Machinerichtlijn die ergonomische aspecten behandelen, zoals:

- EN 614 (delen 1 en 2), Ergonomische ontwerpprincipes

- EN 547 (delen 1 t/m 3), Menselijke lichaamsafmetingen

- EN 894 (delen 1 t/m 4), Ergonomische eisen voor het ontwerpen van informatie- en bedieningsmiddelen

- EN 1005 (delen 1 t/m 5), Menselijke fysieke belasting

Er wordt nog wel eens gevraagd: "Bij welke kracht of druk raakt iemand gewond?"

Je zou verwachten dat hiervoor een algemene ontwerpnorm (B-norm) beschikbaar is en dat deze gekoppeld is aan de Machinerichtlijn. Dit is niet het geval.

Nog niet, want een werkgroep van het ISO Technical Committee 199 (ISO/TC 199) is hier wel mee bezig.

Er wordt gewerkt aan een Technical Report (TR) met de volgende titel: "ISO/WD TR 21260 Safety of machinery — Mechanical safety data for physical contacts between moving machinery or moving parts of machinery and persons". 

Het is nu nog in het beginstadium van het ontwikkelingtraject, namelijk als Working Draft (WD).

Wel kun je in de B-norm EN-ISO 14120 (voorheen EN 953) bepaalde grenzen vinden wat betreft kracht en energie voor aangedreven beweegbare afschermingen, zoals kappen en deuren.

NEN-EN-ISO 14120:2015, Veiligheid van machines - Afschermingen - Algemene eisen voor het ontwerp en de constructie van vaste en beweegbare afschermingen:

5.2.5.4 Power operated guards

Where guards are power operated, they shall not be capable of causing injury (for example, from contact pressure, force, speed, sharp edges). 

Where a guard is fitted with a protective device which automatically initiates re-opening of the guard, the closing force shall not exceed 150 N and the kinetic energy of the guard shall not exceed 10 J. 

Where no such protective device is fitted, these values shall be reduced to 75 N and 4 J respectively.

These values are only applicable when a wide closing edge is used and no hazards from cutting or shearing are present.

De 150 N grens komt in diverse C-normen terug. Hieronder een voorbeeld uit norm NEN-EN 13389:2005+A1:2010 (Machines voor voedselbereiding - Mengers met horizontale assen - Eisen voor veiligheid en hygiëne):

The design of the manually operated covers shall ensure that the force exerted by the cover onto the bowl is less than 150N e.g. by counterbalancing. 

Dus de maximale kracht van een handmatig bediende deksel op de mengkuip moet minder zijn dan 150 N.

De meest gedetailleerde grenzen (per lichaamsdeel) zijn te vinden in de productspecifieke norm (C-norm) voor verpakkingsmachines.

In Bijlage B van norm EN 415-10 (Veiligheid van verpakkingsmachines - Deel 10: Algemene eisen) staat een tabel met maximale krachten ter voorkoming van verwondingen aan het menselijk lichaam.

Er is een kolom "Crushing force" voor de maximale kracht bij beknelling tussen twee bewegende delen of een vast deel en bewegend deel. 

De kolom "Impact force" kan gebruikt worden in situaties waarbij een lichaamsdeel een 'klap' krijgt maar niet bekneld raakt. Dus mee kan bewegen in de vrije ruimte. 

Verder is er nog een kolom "Static pressure on body surface". Hierin is de maximale druk in N/cm2 per lichaamsdeel te vinden.

Zo zijn de volgende waarden gegeven voor hand en vinger: Crushing force = 135 N, Impact force = 180 N, Static pressure on body surface = 60 N/cm2.

Let wel op het volgende:

Deze krachten gelden alleen als er geen scherpe randen, hoeken of punten zijn. 

Voor cobots is er een ISO/TS 15066 (Robots and robotic devices - Collaborative robots). Daarin zijn voor 29 contactpunten op het menselijk lichaam biomechanische grenzen gegeven (kracht en druk). 

In deze eerste publicatie over inherent veilig ontwerpen worden de belangrijkste aspecten en bijbehorende normen behandeld. In de volgende publicatie zullen we meer stilstaan bij fysische factoren en kijken wat de grenzen zijn voor inherent veilige krachten, drukken en energieniveaus.

Norm NEN-EN-ISO 12100 (Algemene ontwerpbeginselen - Risicobeoordeling en risicoreductie) geeft de volgende definitie voor een inherent veilige ontwerpmaatregel:  beschermende maatregel die of gevaren wegneemt of risico’s verkleint die aan gevaren zijn verbonden, door wijziging van het ontwerp of operationele kenmerken van de machine zonder afschermingen of beschermende voorzieningen toe te passen.

Dus het betreft bronaanpak. Een simpel voorbeeld is maak van een scherpe hoek een afgeronde hoek en daarmee is het stootgevaar weggenomen.

Dit is ook wat de Machinerichtlijn 2006/42/EG (in artikel 1.1.2. van Bijlage I) aangeeft als de eerste stap in het proces van risicoreductie. Zie onderaan deze publicatie het betreffende artikel 1.1.2. uit de Machinerichtlijn. Norm NEN-EN-ISO 12100 werkt deze drie stappen van risicoreductie nader uit.

Norm NEN-EN-ISO 12100 behandelt onder andere de volgende aspecten van inherent veilig ontwerpen (stap 1 van risicoreductie):

Rekening houden met geometrische factoren en fysische aspecten

Geometrisch factoren: bijvoorbeeld vermijden scherpe randen en hoeken, zorgen voor goed zicht van de bediener, voorkomen beknelling door minimum afstanden aan te houden (zie norm EN-ISO 13854, voorheen EN 349, voor de details)

Fysische aspecten: beperken kracht, energie, emissie etc.

Rekening houden met algemene technische kennis en het kiezen van geschikte technolog

Denk aan keuze van geschikte materialen en de juiste technologie toepassen voor het bedoelde gebruik en de omgeving van de machine.

Bepalingen voor stabiliteit

Bepalingen voor onderhoudsvriendelijkheid

Rekening houden met ergonomische beginselen

Dit wordt nog wel eens onderschat.

Er zijn ruim 15 normen gekoppeld aan de Machinerichtlijn die ergonomische aspecten behandelen.

Zie o.a. de volgende normenreeksen:

EN 614 (delen 1 en 2), Ergonomische ontwerpprincipes

EN 547 (delen 1 t/m 3), Menselijke lichaamsafmetingen

EN 894 (delen 1 t/m 4), Ergonomische eisen voor het ontwerpen van informatie- en bedieningsmiddelen

EN 1005 (delen 1 t/m 5), Menselijke fysieke belasting

EN 13732 (delen 1 t/m 3), Klimaatomstandigheden - Methoden voor het bepalen van menselijke reacties bij het aanraken van oppervlakken

Rekening houden met de gevaren vanuit het energiesysteem

Elektrisch, zie norm EN-IEC 60204-1

Hydraulisch, zie norm EN-ISO 4413

Pneumatisch, zie norm EN-ISO 4414

Toepassing van inherent veilige ontwerpmaatregelen op besturingssystem

Zie norm EN-ISO 13849-1 (Performance Levels PL a t/m e) of norm EN-IEC 62061 (SIL 1 t/m 3)

1.1.2. Beginselen van geïntegreerde veiligheid

a) De machine moet zodanig ontworpen en gebouwd zijn dat zij bediend, afgesteld en onderhouden kan worden zonder dat personen aan een risico worden blootgesteld, wanneer deze handelingen onder de vastgestelde omstandigheden worden verricht, tevens rekening houdend met redelijkerwijs voorzienbaar verkeerd gebruik.

De genomen maatregelen moeten erop gericht zijn elk risico gedurende de te verwachten levensduur van de machine, met inbegrip van de fasen van het vervoer, het monteren, het demonteren, de buitenbedrijfstelling en de sloop, uit te sluiten.

b) Bij het kiezen van de meest geschikte oplossingen moet de fabrikant of diens gemachtigde de volgende beginselen toepassen, in de aangeduide volgorde:

— de risico's uitsluiten of zoveel mogelijk verminderen (veiligheid in het ontwerp en de bouw van de machine integreren),

— de noodzakelijke beveiligingsmaatregelen treffen voor risico's die niet kunnen worden uitgesloten,

— de gebruikers informeren over de restrisico's ten gevolge van een tekortkoming van de getroffen beveiligingsmaatregelen, aangeven of een bijzondere opleiding vereist is en vermelden dat persoonlijke beschermingsmiddelen vereist zijn.

Wij kunnen u op alle mogelijk manieren online ondersteunen bij uw industriële veiligheidsvraagstukken.

Of het nu gaat om advies of om kennisoverdracht.

De huidige webinar tools en platforms zijn hier zeer geschikt voor en deze worden door ons ingezet.

Is de EMC-richtlijn 2014/30/EU ook van toepassing op een machine?

JA, mits de machine een elektrische (elektronische) uitrusting heeft. Maar welke machine heeft dat nu niet. Vrijwel elke machine heeft elektrische uitrusting of de besturing moet bijvoorbeeld volledig pneumatisch zijn.

De volgende vraag is dan:  moet ik nu EMC-testen en metingen uitvoeren?

JA, tenzij wordt voldaan aan de volgende twee voorwaarden:

1) Alle elektrische apparaten en componenten voldoen aan de EMC-eisen (normen) voor de bedoelde EMC-omgeving (industrieel voor machines).

2) Alle apparaten en componenten zijn geïnstalleerd en bedraad volgens de EMC-voorschriften van de leveranciers.

Zie hieronder de letterlijke tekst in de IEC 60204-1:2016

Immunity and/or emission tests are required on the electrical equipment unless the following conditions are fulfilled:

• the incorporated devices and components comply with the EMC requirements for the intended EMC environment specified in the relevant product standard (or generic standard where no product standard exists), and; 

• the electrical installation and wiring are consistent with the instructions provided by the supplier of the devices and components with regard to mutual influences, (cabling, screening, earthing etc.) or with informative Annex H if such instructions are not available from the supplier. 

Dit is een heel praktsche benadering, Helaas is deze alinea niet overgenomen in de EN-IEC 60204-1:2018.

In de nieuwe versie van de EN 60204-1 (uitgave eind 2018) is ook een nieuwe bijlage opgenomen die geheel gewijd is aan EMC (Bijlage H).

Vaak hoor je de termen IIA- en IIB-verklaringen. Maar veel weten niet dat de II slaat op Bijlage II van de Machinerichtlijn 2006/42/EG.
Ook hoor je regelmatig mensen praten over de Conformiteitsverklaring.

Maar de formele benamingen van de twee verklaringen zijn:
- EG-Verklaring van overeenstemming betreffende machines (zie Machinerichtlijn, Bijlage II, deel 1.A)
- Inbouwverklaring betreffende niet voltooide machines (zie Machinerichtlijn, Bijlage II, deel 1.B)

Als de verklaring in een andere EU-taal moet worden opgesteld, zoek dan de Machinerichtlijn op in deze taal en gebruik de formele benamingen.

EG-VERKLARING VAN OVEREENSTEMMING BETREFFENDE MACHINES

EC DECLARATION OF CONFORMITY OF THE MACHINERY

EG-KONFORMITÄTSERKLÄRUNG FÜR EINE MASCHINE

DÉCLARATION CE DE CONFORMITÉ DES MACHINES

INBOUWVERKLARING BETREFFENDE NIET VOLTOOIDE MACHINES

DECLARATION OF INCORPORATION OF PARTLY COMPLETED MACHINERY

ERKLÄRUNG FÜR DEN EINBAU EINER UNVOLLSTÄNDIGEN MASCHINE

DÉCLARATION D'INCORPORATION DE QUASI-MACHINES

De verklaring moet vertaald worden en tevens opgenomen worden in de gebruiksaanwijzing.
Zie artikelen 1.7.4 en 1.7.4.2, lid c uit Bijlage I van de Machinerichtlijn 2006/42/EG.

1.7.4. Gebruiksaanwijzing
Bij iedere machine moet een gebruiksaanwijzing zijn gevoegd in de officiële Gemeenschapstaal (of talen) van de lidstaat waar de machine op de markt wordt gebracht en/of in bedrijf gesteld.
De bij de machine gevoegde gebruiksaanwijzing moet een „oorspronkelijke gebruiksaanwijzing” of een „vertaling van de oorspronkelijke gebruiksaanwijzing” zijn; in het laatste geval moet bij de vertaling een „oorspronkelijke gebruiksaanwijzing” zijn gevoegd.
etc.

1.7.4.2. Inhoud van de gebruiksaanwijzing
Iedere gebruiksaanwijzing moet, in voorkomend geval, ten minste de volgende informatie bevatten:
a) firmanaam en volledig adres van de fabrikant en van diens gemachtigde;
b) typeaanduiding van de machine als aangegeven op de machine zelf, met uitzondering van het serienummer (zie punt 1.7.3);
c) EG-verklaring van overeenstemming, of een document waarin de inhoud van de EG-verklaring van overeenstemming wordt weergegeven, waarin een opsomming wordt gegeven van de kenmerken van de machine, niet noodzakelijk met inbegrip van het serienummer en een handtekening;

etc.

De training "Machineveiligheid en CE-markering" kan ook in het Engels gegeven worden.

Content training "Machinery safety and CE-marking":

• Overview EU directives
• Structure of Machinery Directive 2006/42/EC (MD)
• Road map CE-marking (based on flowchart with 12 steps)
• Risk assessment according standard EN-ISO 12100:2010
• Risk reduction with the use of standards
• Construction and dimensioning of guarding based on standard EN-ISO 13857
• Documentation requirements (technical file, user manual, EC Declaration of conformity)

Er is een nieuwe versie uit van de toelichtende gids voor de Machinerichtlijn 2006/42/EG.

Deze versie is nu nog alleen in het Engels te downloaden via de formele website htttp://ec.europa.eu/growth. De voorgaande versie was in alle formele EU talen beschikbaar.

Het zijn geen heel ingrijpende aanpassingen van de tekst. De gids is met name op de volgende punten aangepast en uitgebreid:

• fouten zijn gecorrigeerd
• diverse toelichtingen op kabels en kettingen voor hijsdoeleinden zijn aangepast vanwege opmerkingen en discussies in de markt
• amendementen en besluiten zijn verwerkt, zoals bijvoorbeeld richtlijn 2009/127/EC (machines bij toepassing van pesticide)
• van diverse begrippen zijn de toelichtingen (wat) aangepast, zoals van "niet voltooide machine", "samenstel van machines" en "veiligheidscomponente.
• etc.

NEN heeft een nieuwe uitgave gepubliceerd waarin de geharmoniseerde normen van de Machinerichtlijn handig zijn gerubriceerd, zodat een relevante norm snel kan worden gevonden.
Wij hebben voor NEN het voorwoord en een korte toelichting op normen in deze uitgave mogen schrijven.

De uitgave kan gratis gedownload worden via de website van NEN.

https://www.nen.nl/NEN-Shop/Norm/UIT-782017-nl.htm

COBOTS - collaborative robots

Cobots zijn robots die nauw samenwerken met een mens. Waar 'traditionele' robots voornamelijk in plaats van een mens worden ingezet voor zware, gevaarlijke en/of repeterende taken (denk aan seriematige laswerkzaamheden), zal de cobot juist de mens ondersteunen bij werkzaamheden.

Een 'traditionele' robot wordt meestal opgesloten in een cel, met beveiligingen bij de toegangen. Indien een mens de robotcel betreedt, zal de robot veilig afgeschakeld worden.

Bij een cobot zal het beveiligingsconcept er anders uitzien. Hierbij zijn de volgende opties mogelijk:

·     Safety-related monitored stop
De robot gaat eerst in een bewaakte veilige stop, voordat de operator de 'collaborative workspace' (=gebied waar samengewerkt wordt) mag betreden. Gaat de operator eerder de collaborative workspace in, d.w.z. als de robot aan het bewegen is, zal er veilig afgeschakeld worden.

·     Hand guiding
Deze werkwijze is met name bedoeld voor het inleren van bepaalde bewegingen. De operator mag alleen de collaborative space betreden als de robot zich in een bewaakte veilige stilstand bevindt.

·     Speed en separation monitoring
De operator en de robot kunnen zich tegelijkertijd in de collaborative workspace bewegen. De veiligheid wordt geborgd door het garanderen van een bepaalde veiligheidsafstand tussen de robot en de operator. Het is tevens mogelijk om de snelheid van de robot te laten variëren afhankelijk van de veiligheidsafstand.

·     Power en force limiting
Bij deze werkwijze kan een fysiek contact tussen de robot en de operator mogelijk ontstaan (bedoeld of onbedoeld). Dan is het wel van belang dat de krachten beperkt zijn. Er moet niet alleen gekeken worden naar statische krachten (bijvoorbeeld bij beknelling tussen robotarm en een vast opgesteld deel), maar ook naar dynamische krachten (kinetische energie). In de nieuwe Technical Specification ISO/TS 15066:2016 zijn deze acceptabele krachten en impactwaarden  te vinden voor diverse delen van het menselijk lichaam.

De eerste twee opties werden al regelmatig toegepast. Met name de laatste optie is in opkomst. Dit heeft mede te maken met de vooruitgang van de technologie, zoals de komst van geavanceerdere en snellere robotcontrollers en veiligheidssystemen.

Bij de toepassing van een cobot is een goede risicobeoordeling van groot belang.

In de volgende normen en technical specification is meer informatie te vinden over collaborative robot operation:

EN-ISO 10218-1:2011 (Robots en robot apparatuur - Veiligheidseisen - Deel 1: Industriële robots), artikel 5.10

EN-ISO 10218-2:2011 (Robots en robot apparatuur - Veiligheidseisen voor industriële robots - Deel 2: Robot systemen en integratie), artikel 5.11

ISO/TS 15066 (Robots and robotic devices - Collaborative robots)