Seguridad de las máquinas de embalaje

Normalmente, pensamos en la seguridad de las máquinas de embalaje en términos de cableado, paradas de emergencia, protección, bloqueo/etiquetado y cumplimiento normativo. Estas son consideraciones importantes, por supuesto, pero las tecnologías de seguridad en red actuales pueden lograr aumentos sustanciales en la productividad. En lugar de apagar una máquina, la seguridad en red pone la máquina en un modo de funcionamiento seguro, similar a los robots colaborativos.

Los fabricantes de máquinas de envasado europeos aplican ampliamente la seguridad en red, y los fabricantes de equipos originales de envasado de América del Norte están descubriendo los beneficios, que incluyen una arquitectura de control optimizada y diagnósticos mejorados, así como menos paradas.

Así es como funciona.

La seguridad en red significa que no es necesario realizar largos tramos de cableado. En lugar de cableado, la seguridad se comunica a través de la misma red determinista que controla la maquinaria o toda la línea de envasado. En lugar de un circuito de seguridad, las funciones de seguridad las realizan una variedad de controladores inteligentes dependiendo de la sofisticación de la máquina. Para una máquina simple, podría ser un segmento de E/S seguro. También podría ser un PLC que combine la funcionalidad de PLC de control y seguridad, o un PLC de seguridad independiente.

Información de diagnóstico: Un aspecto importante de la seguridad en red es la información de diagnóstico. El cableado físico y los circuitos de seguridad no pueden brindarle información importante que pueda ayudarlo a prevenir o resolver problemas. Eso requiere dispositivos inteligentes y comunicaciones de red para registrar eventos y alertar a los operadores y administradores.

Básicamente, la función de seguridad utiliza un tipo de procesador separado y diferente para comparar lo que debería estar sucediendo en la máquina con lo que realmente está sucediendo. Esto proporciona redundancia y ayuda a evitar la posibilidad de fallo si se utiliza el mismo procesador o el mismo tipo de procesador en el PLC de seguridad.

Movimiento seguro: Y no se trata sólo de lógica. El movimiento seguro es uno de los aspectos más revolucionarios de la seguridad en red. El movimiento seguro va mucho más allá del conocido par de desconexión segura, que mantiene la alimentación encendida pero aún detiene las transmisiones y, por lo tanto, la máquina. Hay funciones para torsión, fuerza, velocidad, dirección y más limitadas de forma segura. El movimiento seguro se aplica a la robótica y los sistemas inteligentes basados ​​en orugas, además de los equipos de procesamiento y embalaje convencionales.

La idea, nuevamente, al igual que con los cobots, es que en lugar de apagarse, la maquinaria entra en un modo que no va lo suficientemente rápido o con suficiente fuerza como para herir a alguien. Un buen ejemplo es la dirección segura para un juego de rodillos de presión. En modo seguro, los rodillos de presión no podrían funcionar en una dirección que atraiga una corbata, una manga o una mano hacia el mecanismo.

La seguridad en red no es una alternativa a la evaluación de riesgos, la operación consciente de la seguridad y el mantenimiento adecuado de los dispositivos de seguridad, como protecciones y enclavamientos, capacitación y documentación. Tampoco es una alternativa al cumplimiento de ANSI/PMMI B155, EN/ISO 13849-1, EN/IEC 62061 y estándares relacionados, como los estándares de seguridad robótica ISO y ANSI/RIA. La seguridad en red es un gran avance en términos de eficacia general medible del equipo y el desgaste mecánico causado por paradas y reinicios de emergencia abruptos.

Tasa de respuesta: Una consideración de diseño importante es la tasa de respuesta de la red. Cuanto más rápida sea la respuesta de la red, menor será la distancia entre las partes móviles y la presencia humana. Eso se traduce en una huella más pequeña y un mayor acceso para realizar las tareas necesarias, como operación, servicio y reabastecimiento de materiales.

Menos paradas también significan menos motivos para abrir el gabinete de control, lo que, a su vez, significa menos casos que requieran bloqueo/etiquetado o riesgo de arco eléctrico.

Es importante tener en cuenta que no todas las plataformas de automatización admiten la seguridad en red ni todos los aspectos del movimiento seguro. No todos los cobots implementan seguridad en red; algunos utilizan sensores y actuadores para limitar el movimiento o detener el robot. Corresponde al diseñador y especificador de la máquina evaluar las tecnologías del mercado y determinar cuál es la mejor para sus necesidades. Por ejemplo, diferentes niveles de integridad de seguridad (SIL) y niveles de rendimiento (PL) descritos en las normas de seguridad de máquinas pueden ser apropiados según la aplicación.

También es importante que las empresas que trabajan a nivel internacional apliquen el mismo nivel de seguridad en diferentes países. Si se aplica un nivel más alto de seguridad en otro país, puede generar un problema legal en el país donde el equipo no tiene el mismo nivel de seguridad.

PMMI, la Asociación de Tecnologías de Embalaje y Procesamiento, recomienda que los fabricantes de máquinas tomen fotografías de la maquinaria con todos los dispositivos de seguridad instalados antes de enviarla al cliente como documentación.

La seguridad cableada está arraigada en la cultura de seguridad de América del Norte, pero así como los dispositivos inteligentes como las cortinas de luz pueden ser más efectivos que la protección física (y más difíciles de eludir o anular), es hora de adoptar la tecnología de seguridad en red.

John Kowal, B&R Automation, es asesor de la iniciativa de especificación complementaria PackML-OPC UA y líder del Foro Asesor de OT de OMAC. Ha ayudado a impulsar el desarrollo y la adopción de nuevos estándares y herramientas de automatización a nivel mundial a través de numerosas organizaciones industriales, incluidas OMAC, SESAM, ARC Forum e Industrial Internet Consortium.