El diseño y la ejecución de la seguridad en la automatización industrial implican muchos factores. Para evaluar la situación y elegir el mejor curso de diseño, los especialistas capacitados deben realizar una auditoría de seguridad antes de planificar cualquier sistema relacionado con la seguridad, ya que las normas y leyes de seguridad cambian con el tiempo.
Un plan exitoso de seguridad en la automatización industrial requiere una estrategia multifacética que combine los mejores productos, principios de diseño y capacitación operativa. La evaluación de riesgos es el primer paso para crear un lugar de trabajo seguro; luego de identificar posibles problemas, el enfoque se desplaza hacia la reducción de riesgos mediante diversos niveles de mitigación. Las formas más eficientes de proteger a los trabajadores se guían por una jerarquía de restricciones de ingeniería y administrativas.
Aunque su responsabilidad principal no radica en el diseño específico de los sistemas de seguridad, cada miembro de los equipos de proyecto y operación se beneficia de tener un conocimiento práctico de los conceptos de seguridad pertinentes. Es fundamental comprender los temas de diseño de seguridad más discutidos para brindar al personal la información general que necesitan.+
El diseño de los sistemas de automatización afecta directamente la seguridad de cualquier equipo que utilice automatización industrial. El concepto de diseño seguro, que protege a los trabajadores, abarca tanto las características físicas como el uso previsto de cualquier equipo en cuestión.
La expresión “jerarquía de controles” no se refiere a controles en tiempo real, sino a las acciones que los usuarios deben tomar para reducir los riesgos que presenta cada equipo o instalación. Frecuentemente, hay varias acciones posibles que se pueden llevar a cabo en combinación unas con otras.
1 - Eliminación
La eliminación, o erradicación del posible peligro, es el mejor y más eficiente enfoque de mitigación de riesgos. Lamentablemente, la mayoría de los dispositivos y procesos no se pueden diseñar de una manera que elimine por completo todos los peligros potenciales, por lo que la mayoría de las veces esta no es una opción. Pero los diseñadores deben considerar siempre la eliminación.
2 - Sustitución
Aunque no se pueda eliminar completamente un riesgo, a veces es posible sustituirlo por otro menos peligroso o menos accesible. Esto no siempre es posible. Por ejemplo, puede haber un químico que sea más seguro en términos de inflamabilidad o toxicidad para equipos que usan productos químicos. Incluso si el químico más seguro es más caro, a menudo vale la pena invertir en él, ya que resulta en mejores condiciones de trabajo y menos accidentes.
3 - Controles de Ingeniería
Si bien siempre es importante investigar los dos primeros pasos, la realidad es que para los equipos automatizados modernos, el siguiente paso de aplicar controles de ingeniería es a menudo donde se logra la mayor mitigación de riesgos. Los controles de ingeniería pueden ser simples o complejos, y pueden adoptar muchas formas.
Físicos: Las vallas de seguridad encabezan la lista de componentes de seguridad de sistemas de automatización. Para permitir el acceso fácil del operador a áreas cruciales dentro de la celda, las vallas de seguridad deben desarrollarse teniendo en cuenta la seguridad y funcionalidad del operador. Las vallas de seguridad protegen a los operadores de alcanzar inadvertidamente áreas peligrosas.
Sensores: Existen numerosos sensores que pueden identificar situaciones peligrosas o que los usuarios pueden activar para señalar y reducir un peligro. Estos incluyen cortinas de luz, interruptores de límite, botones de parada de emergencia (e-stop), cuerdas de parada de emergencia y otros. Si alguien intenta ingresar a una celda, un sensor puede ordenar a la celda detenerse. De manera similar a los tapetes de seguridad, los escáneres de área también se pueden configurar para reducir la velocidad o detener la máquina si un operador está cerca.
Interbloqueos: Algunos sensores de seguridad son de interbloqueo, lo que permite a los usuarios bloquearlos de modo que no se pueda acceder al equipo vinculado hasta que esté seguro.
Eliminación de energía: Se pueden utilizar relés de seguridad o controladores de seguridad para conectar sensores e interbloqueos, cortando la energía a motores, actuadores y cualquier otro equipo que de otro modo podría poner en peligro a los usuarios. La energía neumática e incluso hidráulica son algunas de las fuentes de energía más frecuentemente pasadas por alto, junto con la alimentación de red y la de dispositivos eléctricos. Los sensores pueden construirse como dispositivos independientes o como componentes de circuitos más potentes de relés con cableado o controladores de seguridad digitales. También pueden estar cableados para eliminar energía. Los controladores de seguridad son dispositivos digitales avanzados que pueden comunicarse con sistemas de nivel superior y tienen amplias capacidades de configuración de software.
Detener el movimiento cinético: Cuando ocurre un paro de emergencia, algunos sistemas físicos requieren un cuidado adicional para evitar que se muevan mucho después de haber eliminado la energía. Puede ser necesario una válvula de descarga rápida en circuitos neumáticos para liberar la presión de cilindros que de otro modo se moverían. Puede requerirse topes mecánicos para equipos como prensas verticales o cizallas, a fin de detener el movimiento causado por la gravedad tras un paro de emergencia. Los mecanismos impulsados por motores pueden necesitar frenos para detener el movimiento de rotación después de un paro de emergencia.
Software: Los fabricantes de robots industriales como Universal Robots han desarrollado software que nos permite cambiar el entorno de trabajo del robot. Podemos ajustar el entorno para reducir el tamaño de nuestras celdas de robot y eliminar las vallas de manera segura en muchos casos. Además, facilita a los operadores la interacción con el robot utilizando equipos de seguridad adicionales como cortinas de luz, escáneres de área y tapetes de seguridad cuando es necesario.
4 - Controles Administrativos
Es crucial manejar el factor humano después de haber implementado los procedimientos anteriores. Esto incluye a cualquier persona involucrada en el diseño, ingeniería, mantenimiento, contratistas, visitantes o cualquier otro personal que pueda estar en las cercanías o trabajando con el equipo.
5 - Equipo de Protección Personal (EPP)
El EPP incluye gafas de seguridad, tapones para los oídos, respiradores, botas de punta de seguridad, guantes y artículos similares que son comunes en entornos industriales. En algunas circunstancias, se requieren dispositivos de protección contra caídas más sofisticados y la capacitación necesaria. Aunque estas medidas son esenciales para la seguridad del trabajador, están en la parte inferior de la jerarquía de controles y no deben considerarse como mitigación de peligros reconocidos, ya que son un último recurso. El uso del EPP también requiere un esfuerzo constante del trabajador.
Beneficios de la Seguridad en la Automatización Industrial
Una empresa manufacturera puede beneficiarse de varias maneras mediante una mejor seguridad en la automatización.
Mejor moral
Los empleados ahora tienen más tiempo para trabajar en tareas que requieren un pensamiento de nivel superior, ya que la automatización realiza las tareas repetitivas. Alejar a los empleados de un entorno peligroso demuestra que la empresa los valora como activos importantes y que su bienestar es una prioridad.
Mayor eficiencia
La automatización suele producir calidad uniforme, se mueve más rápidamente y reduce el desperdicio. El costo de mantenimiento es mucho menor que seguir pagando los procedimientos actuales, aunque inicialmente se deba pagar un precio alto.
Mayor ventaja competitiva
La automatización da a las empresas una ventaja competitiva al aumentar la producción mientras se mantiene la seguridad y eficiencia.
Desarrollar maquinaria, sistemas y automatización industrial seguros es un proceso continuo. Es, de hecho, un ciclo de vida continuo. Además, más de un oficial de salud y seguridad ambiental (EHS) es responsable de la seguridad. Los diseños y operaciones seguras son de interés para todo el equipo. La evaluación de riesgos, la mitigación y la validación son tareas que deberían manejarse en equipo. Otra sugerencia es agregar algunos controles y contrapesos, como usar personas distintas para manejar la ingeniería de seguridad y la validación. El equipo gana una mayor conciencia como resultado, y las cosas pueden observarse desde una perspectiva diferente.
