De nombreux facteurs interviennent dans la conception et la mise en œuvre de la sécurité de l'automatisation industrielle. Afin d'évaluer la situation et de sélectionner la meilleure conception, des experts formés doivent effectuer un audit de sécurité avant de planifier tout système lié à la sécurité, car les normes et les lois de sécurité évoluent au fil du temps.
Un programme de sécurité d'automatisation industrielle réussi nécessite une stratégie à multiples facettes qui combine les meilleurs produits, principes de conception et formation des opérateurs. L'évaluation des risques est la première étape de la création d'un lieu de travail sûr ; après avoir identifié les problèmes éventuels, l'accent est mis sur la réduction des risques grâce à différents niveaux d'atténuation. Les moyens les plus efficaces de protéger les travailleurs sont guidés par une hiérarchie de restrictions techniques et administratives.
Bien que leur responsabilité première ne réside pas dans la conception spécifique du système de sécurité, chaque membre de l'équipe de projet et d'exploitation bénéficie d'une connaissance appliquée des concepts de sécurité pertinents. Il est essentiel de comprendre les problèmes de conception de sécurité les plus fréquemment évoqués afin de fournir au personnel les informations générales dont il a besoin.
La conception d'un système d'automatisation aura certainement une incidence sur la sécurité de tout équipement utilisant l'automatisation industrielle. D'autre part, les concepts de conception de sécurité pour la protection des travailleurs incluent les caractéristiques physiques et l'utilisation prévue de tout équipement associé.
Le terme « hiérarchie de contrôle » ne fait pas référence au contrôle en temps réel ; il décrit plutôt les actions que les utilisateurs doivent entreprendre pour minimiser les risques associés à chaque équipement ou installation. Il existe souvent de nombreuses actions possibles qui peuvent être entreprises en combinaison les unes avec les autres.
1 - Élimination
L'élimination ou la suppression des dangers potentiels est la méthode la plus efficace pour atténuer les risques. Malheureusement, la plupart des équipements et des processus ne peuvent pas être conçus pour éliminer complètement tous les dangers potentiels, ce qui fait que la plupart du temps, cette option n'est pas envisageable. Mais les concepteurs doivent toujours envisager l'élimination.
2 - Remplacement
Même si un risque ne peut pas être complètement éliminé, il peut être remplacé par un risque moins dangereux ou moins fréquent. Cela n’est pas toujours possible. Par exemple, pour les équipements qui utilisent des produits chimiques, il peut exister un produit chimique plus sûr en termes d’inflammabilité ou de toxicité. Même si le produit chimique le plus sûr est plus cher, l’investissement dans celui-ci en vaut généralement la peine car il améliore les conditions de travail et réduit les accidents.
3 - Contrôles d'ingénierie
Bien qu'il soit toujours important d'examiner les deux premières étapes, la réalité est que, avec les équipements automatisés modernes, l'étape suivante de l'application des contrôles techniques est généralement celle où l'atténuation des risques est la plus importante. Les contrôles techniques peuvent être simples ou complexes et prendre de nombreuses formes.
Physique:Les clôtures de sécurité sont en tête de liste des composants de sécurité des systèmes d'automatisation. Pour faciliter l'accès de l'opérateur aux zones critiques de la cellule, les clôtures de sécurité doivent être développées en tenant compte de la sécurité et de la fonctionnalité de l'opérateur. Les clôtures de sécurité empêchent les opérateurs d'accéder par inadvertance.
Capteurs:Il existe un certain nombre de capteurs qui peuvent identifier les situations dangereuses ou qui peuvent être activés par l'utilisateur pour signaler et réduire le danger. Il s'agit notamment de rideaux lumineux, d'interrupteurs de fin de course, de boutons d'arrêt d'urgence, de cordons d'arrêt d'urgence, etc. Si quelqu'un tente d'entrer dans la cellule, les capteurs peuvent ordonner à la cellule de s'arrêter. Comme les tapis de sécurité, les scanners de zone peuvent être réglés pour ralentir ou arrêter la machine si un opérateur se trouve à proximité.
ENCLENCHEMENT :Certains capteurs de sécurité sont verrouillés, ce qui permet aux utilisateurs de les verrouiller afin qu'ils ne puissent pas accéder à l'appareil lié tant qu'il n'est pas sécurisé.
Suppression de l'énergie :Les relais de sécurité ou contrôleurs de sécurité peuvent être utilisés pour connecter des capteurs et des dispositifs de verrouillage afin de couper l'alimentation des moteurs, des actionneurs et de tout autre équipement susceptible de compromettre la sécurité de l'utilisateur. L'énergie pneumatique et même hydraulique sont deux des sources d'énergie les plus souvent négligées, avec les alimentations électriques et l'alimentation des équipements électriques. Les capteurs peuvent être construits en tant qu'appareils autonomes ou composants de relais câblés plus puissants ou de circuits de contrôleur de sécurité numérique. Ils peuvent également être connectés pour supprimer l'énergie. Les contrôleurs de sécurité sont des appareils numériques sophistiqués qui peuvent s'interfacer avec des systèmes de niveau supérieur et disposent de capacités de configuration logicielle étendues.
Arrêt du mouvement :En cas d'arrêt d'urgence, certains systèmes physiques nécessitent une attention particulière pour empêcher tout mouvement longtemps après la disparition de l'énergie. Des vannes de purge rapide peuvent être nécessaires dans les circuits pneumatiques pour soulager la pression des cylindres susceptibles de bouger. Des équipements tels que des presses verticales ou des cisailles peuvent nécessiter des butées mécaniques pour arrêter le mouvement induit par la gravité après un arrêt d'urgence. Les dispositifs mécaniques à moteur peuvent nécessiter des freins pour arrêter le mouvement de rotation après un arrêt d'urgence.
Logiciel:Le logiciel qui nous permet de modifier la portée du travail du robot a été créé par des fabricants de robots industriels tels que Universal Robots. Dans de nombreux cas, nous pouvons modifier l'enceinte pour réduire la taille de notre cellule robotisée et retirer la clôture en toute sécurité. De plus, il permet aux opérateurs d'interagir facilement avec le robot à l'aide d'équipements de sécurité supplémentaires tels que des rideaux lumineux, des scanners de zone et des tapis de sécurité si nécessaire.
4 - Contrôles administratifs
Après avoir mis en œuvre les procédures précédentes, il est essentiel de tenir compte du facteur humain. Cela comprend tout le personnel impliqué dans la conception, l'ingénierie, la maintenance de l'équipement, les sous-traitants, les visiteurs ou toute personne susceptible de travailler à proximité ou avec l'équipement.
5 - Équipement de protection individuelle (EPI)
Les EPI comprennent des lunettes de sécurité, des bouchons d'oreilles, des respirateurs, des bottes de sécurité, des gants et des articles similaires qui sont courants dans les environnements industriels. Dans certains cas, des dispositifs de protection antichute plus avancés et une formation nécessaire sont nécessaires. Bien qu'elles soient essentielles à la sécurité des travailleurs, ces mesures se situent au bas de la hiérarchie des contrôles et ne doivent pas être considérées comme une atténuation des dangers reconnus, car elles constituent un dernier recours. L'utilisation d'EPI nécessite également un effort continu de la part des travailleurs.
Avantages de la sécurité de l'automatisation industrielle
Les entreprises de fabrication peuvent bénéficier d’une sécurité d’automatisation améliorée de plusieurs manières.
Moral amélioré
Les employés ont désormais plus de temps à consacrer aux tâches qui nécessitent une réflexion approfondie, car l'automatisation fait le gros du travail. Le sauvetage des employés d'environnements dangereux montre que les entreprises les considèrent comme des atouts précieux dont le bien-être est une priorité absolue.
Réduire les coûts
Selon les données, près de 10 milliards de dollars sont dépensés chaque année en blessures et maladies. De plus, selon certaines estimations, les organisations pourraient économiser de 20 à 40 % de ces dépenses simplement en améliorant les protocoles de sécurité.
Une plus grande efficacité
L'automatisation produit généralement une qualité uniforme, se déplace plus rapidement et réduit les déchets. Les coûts de maintenance sont bien inférieurs à ceux du maintien du paiement des programmes actuels, même si vous devez payer des frais importants à l'avance.
Plus d'avantages concurrentiels
L’automatisation donne aux organisations un avantage concurrentiel en augmentant la production tout en maintenant la sécurité et l’efficacité.
Le développement de machines, de systèmes et d’automatisations industrielles sûres est un processus continu. Au contraire, il s’agit d’un cycle de vie continu. De plus, il est dans l’intérêt de toute l’équipe de concevoir et d’exploiter en toute sécurité. L’évaluation, l’atténuation et la validation des risques sont toutes des tâches qui doivent être effectuées par l’équipe. Une autre suggestion consiste à ajouter des freins et contrepoids, par exemple en faisant appel à des personnes différentes pour gérer l’ingénierie de sécurité et la validation. L’équipe acquiert ainsi une conscience accrue et peut désormais envisager les choses sous différents angles.