Otomasyon dergisi, Türkiye'nin otomasyon konusundaki ilk ve en köklü dergisidir. 1992 yılında “Türkiye’de Otomasyonsuz Fabrika Kalmasın” sloganıyla yola çıkan dergi, Türkiye endüstrisinin otomasyon konusunda bilgilendirilmesini kendisine misyon edinmiştir. Dünyadaki ve Türkiye'deki gelişmeleri anında okuruna iletmeyi; otomasyon alanında yapılacak yatırımların, doğru ve kârlı olabilmesi için yol gösterici bir rol oynamayı amaçlamıştır.

PRESLERDE ESPE GEREKLİLİĞİ

PILZ GÖKHAN IŞIL

GELİŞEN MAKİNE EMNİYET BİLİNCİ SANAYİYE DAHA FAZLA ÖNGÖRÜ SAĞLAYARAK, İSTENMEYEN DURUMLARIN ÖNÜNE GEÇİLMESİNE OLANAK VERİYOR.

1. GİRİŞ

Türkiye’de iş sağlığı ve güvenliği alanının bir alt disiplini olan makine emniyetine gereken önem yeterince verilmemektedir. İşletmelerde, fabrikalarda her gün irili ufaklı pek çok kaza ya da ramak kala olaylar meydana gelmektedir. Bu kazaların oluşumları incelendiğinde, etken faktörler; makine, insan, çevre ve benzeri sıralanabilir. Makine kullanıcısı ve çevre arasındaki etkileşim sonucu da pek çok kaza meydana gelmektedir. Bu kazaların temel nedenleri; emniyet önlemlerinin yetersizliği, enerjinin kontrolsüz kullanımı ve iletişim eksikliği önemli rol oynamaktadır.

Teknolojinin ilerlemesiyle, seri üretimdeki kayıplar ciddi zararlara neden olmaktadır. Bu kapsamda üretimin durmaması istendiğinden operatörlerin tehlikeli bölgelere girip çıkma ihtiyaçları ortaya çıkmaktadır. Böyle durumlarda da operatörlerin emniyeti sağlanmalıdır.

2. AMAÇ

Bu çalışmada, Makine Emniyeti Yönetmeliği (2006/42/AT) Ek IV ‘ün 9, 10, 11. paragraflarında bahsi geçen makinelere, Ek V’in 2. paragrafındaki uygulamaların önemini anlatmaktır. İş kazalarının ne üzücü ki, manevi boyutlardaki zararları tartışmasız telafisi yoktur. Bununla beraber, maddi olarak üretimin aksaması ve uygulanacak cezalar da caydırıcı boyutlardadır. İş sağlığı ve güvenliğinin bir zorundalıktan ziyade bir disiplin olarak düşünülmesi gerektiği, bu çalışmada en temel vurgu olarak anlaşılması hedeflenmiştir.

3. GENEL OLARAK PRESLER

Sanayide kullanlan iki tür pres vardır. Bunlar tahrik sistemine göre; mekanik pres ve hidrolik pres olarak sınıflandırılırlar.

Operatörler sürekli olarak, pres vuruş yaptıktan sonra yeni vuruş için kalıbı hazırlar. Bu, seri üretimin olduğu bir ortamda kaza riskinin maruziyet sıklığına göre artması demektir. Ne yazık ki presli çalışmalar en ufak bir dikkatsizlik anında, geri döndürülemez boyutlarda kaza sonuçları vermektedir.

Makine Emniyeti Yönetmeliği Ek IV ‘ünde bahsedilen 9, 10, 11. paragrafların kapsamına giren presler yaygın olarak kullanılan ve tehlikeli sınıfta değerlendirilen makinelerdir.

Makine Emniyet Yönetmeliği Ek V ‘in 2. paragrafında bahsedilen uygulama, genel olarak operatörlerin bulunduğu bölgelerdir. Bu paragrafın detayını anlayabilmek için preslerin özel C tipi standartları bulunmaktadır. Bu C tipi standartlar, pres tipine göre olması gereken emniyet gerekliliklerinden bahseder. EN ISO 16092-1/2/3 standartları genel olarak preslerde bulunan emniyet gerekliliklerinden bahseder. İlgili paragrafta bahsedilen gereklilik ESPE uygulamasıdır.

4. ESPE Gerekliliği

Günümüz teknolojisinin beraberinde getirdiği rekabet, üretim hızını doğrudan etkilemektedir. Makinelerde emniyeti sağlamak adına kullanılan ekipmanların da bazı çatışmaları bulunmaktadır. Bunları üç çeşitte ifade edebiliriz:

  • Emniyet; ekipmanların arızaları gibi, içeriden kaynaklanan etkiler,
  • Güvenlik; manipüle edilebilirlik gibi dışarıdan kaynaklanan etkiler,
  • Süreklilik; üretimin durmaması gibi etkiler.

Bu üç özelliği bir çatı altında barındırmak genellikle zordur. Çünkü bir özellik için olumlu olan önlem, diğer bir özellik için olumsuz olabiliyor. Emniyet ekipmanı üreten bir firma, ürettiği ekipmanın emniyet özelliğinden sorumlu olurken, bir sistem entegrasyon firması ürünün güvenli bir şekilde bağlanması ve manipülasyona karşı güvenli montajı konusunda sorumluluk hisseder.

Bir emniyet ekipmanı bilinçli bilinçsiz manipüle edilirse, o ürün fonksiyonlarını yerine getiremeyeceğinden emniyet özelliği bir anlam ifade etmez. Örneğin; bir kapı sivicinin, kilitli koruması ve aktüatörü aynı sabit parçaya montajlandığında, her zaman “Emniyet OK” sinyali üreteceğinden, tehlikeli hareketler durmayacaktır.

Firmalar genellikle kesintisiz üretimi ön planda tutarlar. Bu duruma binaen şöyle bir tasarım gerekliliği ortaya çıkıyor; yukarıda bahsedilen üç özellikten optimum sonucu elde bilmek, Makine Emniyeti Yönetmeliği Ek V’in 2. paragrafında bizlere işaret etmektedir. Kişinin varlığına ve yokluğuna göre sinyal üretip, makine tehlikeli hareketlerini programlamaya göre durdurur veya devam ettirir. Bu ekipmanlar, şuanki teknoloji ile süreklilik özelliği yüksek ekipmanlardır. Örneğin; çalışanı, presin önündeki tehlikeli harekete erişimini engellemek için izlemeli bir kapama uygulaması tasarlanmıştır. Bu uygulamada cycle time 10 saniye, tasarım maliyeti X TL.

Bu tasarımın yerine doğru bir ESPE uygulaması yapıldığında, cycle time 3 saniye, tasarım maliyeti XX TL gibi örnek maliyette olabilmektedir. Seri üretim için cycle time göz ardı edilemeyecek bir parametredir.

5. ESPE Emniyetli Mesafeleri

Preslerin C tipi standardında, ESPE’lerin EN ISO 13849-1 (Kontrol Sisteminin Emniyetle İlgili Kısımları) standardında belirtilen performans seviyelerine sahip ürünler referans alınır. Bu koruyucu ekipmanın, yukarda bahsedilen emniyet özelliğine tekabül etmektedir. Öte yandan, bu ürünün manipüle edilmesine veya atlatılmasına karşın güvenliği de sağlanmalıdır. Bu güvenliği sağlanmasında EN ISO 13855 (Vücut Kısımlarının Yaklaşım Hızına Göre Koruyucu Teçhizatın Yerleştirilmesi) standardı detaylı olarak bizlere kılavuzluk etmektedir.

EN ISO 13855 standardında 1. madde kapsamına giren tüm durumlar için kalibrasyonlu bir cihaz ile ölçümün yapılması ve doğru bir emniyet mesafesi belirlenerek kullanıcıya rapor olarak sunulması gerektiği bildirilmektedir. Bu raporun içindeki hesaplamalarda kullanılan tüm parametreler ile ölçüm cihazının kalibrasyon sertifikası bulunması gerektiği de yazmaktadır.

Bu ölçümdeki amaç operatörün, ışık perdesini geçip tehlikeli harekete ulaşmadan makinenin duruşunun sağlanabileceği bir emniyetli mesafe oluşturmaktır. Dolayısıyla yukardaki adımlarda ölçüm cihazı, presin strok mesafesini, strok ilerleme hızını saymaktadır. Ölçüm sonunda, artık makinenin durma süresi hesaplanmış olacaktır.

Işık perdeleri ve presler üzerinden örnek vermek gerekirse, emniyetli mesafe şöyle belirlenmektedir:

  • Tehlikeli hareket belirlenir.
  • Ölçüm cihaz ile bu tehlikeli hareket referans alınarak bir ihlal yaratılır.
  • İhlal olduktan sonra makine duruşa geçer.
  • Ölçüm cihazı, ihlalden makine duruşuna kadar olan süreyi saptar.

EN ISO 13855 standardında belirtilen emniyetli mesafe formülüne göre gerekli hesaplamalar yapılır:

S = ( K x T ) + C

S: ESPE ile tehlikeli bölge arasındaki minimum gerekli mesafe (mm),

K: Vücudun veya vücut bölümlerinin yaklaşma hızı max. (mm/s) = 2000 mm/s

T: Genel sistem durma performansı (s)

C: Tehlikeli bölgelere yaklaşım mesafesi (mm) = 8 x (d-14) mm (ancak, C=0’dan küçük olamaz)

d: ESPE’nin mm cinsinden sensör algılama kabiliyetidir (çözünürlük)

Her belirlenen tehlikeli hareket için ESPE ölçümü gerçekleştirilir ve hesaplama yapılır. Yapılan hesaplamalarda en büyük “S” değeri dikkate alınır. Dikkate alınan “S” değeri, tehlikeli hareketle yaklaşım pozisyonu arası mesafeyi işaret etmektedir. Bu durumda herhangi bir tehlikeli hareket esnasında, operatör herhangi bir nedenle ışık perdesini ihlal ettiğinde, tehlikeli harekete ulaşmadan makinenin durması için gerekli mesafedir.

Şekil 4 – Preste ESPE Uygulaması

Örnek senaryo olarak; operatör pres kalıbına ürünü yerleştirmiştir. Fakat bir düzeltme yapması gerektiğini hissetti ve tehlikeli harekete doğru elini uzatmıştır. Operatörün eli, emniyetli mesafede “K” hızıyla ilerlerken, aradaki geçen zamanda makinenin durması için yeterlidir. Bu örnekte, makine kontrol sisteminin uygun olduğu varsayılmıştır.

Şekil 5 – 1: ESPE , 2: Tehlikeli Hareket

6. EMNİYETLİ MESAFE HESAPLANIRKEN DİKKAT EDİLMESİ GEREKENLER

Preslerde çalışan operatörlerin emniyeti için emniyetli mesafenin hesaplanması tek başına yeterli olmamaktadır. Dikkat edilmesi gereken hususlar aşağıda sıralanmıştır.

  • Tehlike bölgesine dik konumlandırılmış ekipmanlar için; varlık algılama alanı altından erişimi engellemek için koruyucu ekipmanın yerden yüksekliği en fazla 300 mm olmalıdır.
  • Algılama bölgesi üzerinden tehlike bölgesine erişim varsa, bu mesafenin minimum 900 mm olmalıdır.
  • Sensör algılama kabiliyeti 30 mm ise; S mesafesi minimum 150 mm olabilir. (Hesaplanan mesafe 120 mm olsa bile, 150 mm alınması gerektiği bildirilir)
  • Sensör algılama kabiliyeti 14 mm ise; S mesafesi minimum 100 mm olabilir.
  • Koruma cihazı ile tehlike bölgesi arasında varlık algılanmadan kalınabiliyorsa, bu durumlar için ek koruma yöntemleri ile risk azaltımı sağlanmalıdır. 170 mm ‘den daha geniş boşluklarda kişilerin kalabileceği varsayılır.

7. SONUÇ

Yaşadığımız dönemdeki sanayi devriminin beraberinde getirdiği gereklilikler, insan ve makine arasındaki ilişkinin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Bu sebepten, oluşturulan yasaların, prosedürlerin sürekli gelişmesi gerekmektedir. Bu gelişimlerin oluşumunda çoğunlukla öngörülmeyen kazalar veya ramak kala olaylar büyük ektendir.

Preslerde kullanılan ESPE’ler günümüz teknolojisiyle, kesintisiz veya minimum kesintili üretim imkanı ve operatör için emniyeti sağlamaktadır. ESPE’ler genellikle pahalı uygulamalar olarak algılansa da, üretimde kazanılan cycle time (çevrim süresi) buzdağının görünmeyen kısmını temsil etmektedir. Saniyelerin milyonlara tekabül ettiği Presli üretimlerde, emniyet gereksinimleri bir masraf algısından kurtulması ve bir disiplin algısının yayılması günbegün artmaktadır. Ülkemizde de gelişen makine emniyeti bilinci bize daha fazla öngörü sağlayıp, istenmeyen durumların önüne geçilmesinde olanak sağlamaktadır.

KAYNAKÇA

2006/42/EC Makine Emniyet Yönetmeliği: (3 Mart 2009 tarihli, 27158 sayılı),

EN ISO 16092-1: Makine aletleri güvenliği – Presler – Bölüm 1: Genel Güvenlik Gereksinimleri,

EN ISO 16092-2: Makine aletleri güvenliği – Presler – Bölüm 2: Pnömatik presler için güvenlik

EN ISO 16092-3: Makine aletleri güvenliği – Presler – Bölüm 3: Hidrolik presler için güvenlik

EN ISO 13855: Vücut kısımlarının yaklaşım hızına göre koruyucu teçhizatın yerleştirilmesi,

EN ISO 12100: Makinelerde güvenlik – Tasarım için genel prensipler – Riskin değerlendirilmesi ve azaltılması,

EN ISO 12100-2: Makinelerde güvenlik – Temel kavramlar, tasarım için genel prensipler – Bölüm 2: Teknik Prensipler,

Materyal Akışında Güvenlik ve Emniyetsizlik

www.otomasyondergisi.com.tr (Erişim Tarihi 10.07.2018)