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La Redazione

Multi-ethnic pile of handsIl tema della Safety in Motion, ovvero la possibilità concreta di lavorare attraverso un automazione industriale non solo performante ma anche sicura 

Dall’esperienza e dalla collaborazione di tre aziende di riferimento nei rispettivi settori operativi, B&R, COMAU e Heidenhain, hanno preso vita due appuntamenti, il primo in giugno a Bologna e il secondo a luglio a Milano, dedicati a illustrare come l’adeguamento alle normative sulla Safety possa rappresentare un’opportunità da sfruttare a proprio vantaggio per migliorare produttività e competitività sul mercato, e non solo un obbligo a livello normativo. Target degli eventi sono stati costruttori di macchine, utenti finali, system integrator e, più in generale, operatori coinvolti sui temi della sicurezza di macchine e impianti. Con riferimento all'evento di Milano, cui abbiamo partecipato, è stata proposta un'analisi dei diversi aspetti legati alla sicurezza delle macchine e dei singoli componenti delle stesse con interventi tecnici delle tre aziende organizzatrici, ed è stato esposto come sia possibile operare con parti di macchine e impianti in movimento senza dover arrestare il processo. La giornata è stata valorizzata dalla presenza di un esperto in ambito di certificazione dell’I.C.E.P.I., Istituto Certificazione Europea Prodotti Industriali, che ha fornito informazioni e consigli pratici per l’adeguamento alle normative in materia di sicurezza. Vi è anche stato spazio per la presentazione di due casi applicativi reali da parte di SIDEL e Alfa Automazione.

Una breve sintesi

L'estrema ricchezza dei contenuti della giornata rende obbiettivamente difficile una sintesi che non snaturi la valenza tecnica e informativa di quanto è stato esposto. Ciò premesso, possiamo iniziare col rispondere a una domanda: perchè queste tre aziende insieme? Perchè, come è stato sottolineato, sono tutte votate all'innovazione e sostanzialmente parte di una "filiera" votata alla Safety: B&R utilizza gli encoder Heidenhain, e Comau integra nella sua sicureza per la robotica le soluzioni di entrambe le altre due aziende. Iniziando da Oscar Arienti, responsabile commerciale della Divisione Automazione di Heindenhain Italiana, azienda che si pone come indubbio riferimento per le tecnologie di misura, controllo e azionamento. Tra i primi concetti esposti, quello per cui quando una macchina è in operation mode, potrebbe esservi un operatore in prossimità della zona di lavoro, e per evitare infortuni a persone e danni a macchinari nelle vicinanze, deve essere assicurato che assi in pausa non inizino a muoversi in maniera incontrollata (Safe operating stop) o che gli assi si muovano a una velocità minima/ridotta (Safely limited speed). In relazione al concetto di "Asse Safety" sono state proposte due situazioni. La prima è quella in cui non vi è nessuna interazione tra operatore e macchina, tra macchina e macchina, nessuna lavorazione speciale o prodotto pregiato in lavorazione, con manutenzione solo con fermo macchina. La sicurezza può essere realizzata anche solo attraverso sistemi di sicurezza come porte o barriere di scurezza che disattivano gli assi quando un operatore entra nella zona pericolosa, e in questi casi il transduttore di posizione non è in relazione con l’architttura di sicurezza. Una seconda situazione si evidenzia invece quando si ha interazione tra operatore e macchina, sia continua che saltuaria o a settori, tra macchina e macchina, con lavorazioni speciali o con un prodotto pregiato in lavorazione e manutenzione a settori. Volendo garantire che la macchina non esegua movimenti incontrollati, le informazioni di posizione degli assi sono fondamentali per realizzare una funzione di sicurezza. Il modulo di sicurezza (per esempio il controllo della velocità dell'albero) ha il compito di riconoscere le possibili anomalie e di conseguenza agire per arginarle. Sono varie le strategie di sicurezza che possono essere perseguite a seconda della topologia dell'asse e delle capacità di valutazione del controllo: in ogni caso, entrambi i componenti (controllo e encoder) devono essere tra loro in stretta relazione. Parlando di configurazione encoder per Safety-oriented drives, l’acquisizione di valori di posizione affidabili richiede informazioni di posizione ridondanti variamente ottenibili. Una ridondanza del doppio canale può essere garantita con l'installazione di due encoder per ogni asse: come vantaggi, un elevato standard di sicurezza; come svantaggi,  costi aggiuntivi. Una riduzione dei costi si può avere con singolo encoder e doppio canale indipendente; in questo caso: segnale analogico sin/cos, segnale assoluto incerto, e svantaggi per la trasmissione analogica. La soluzione Heindenhain prevede invece una riduzione costi con singolo encoder e trasmissione dati assoluti: segnale digitale puro con informazioni supplementari, ed elevata affidabilità. Nelle presentazioni della giornata si è poi passati alla piattaforma di controllo che raccoglie ed elabora i dati, fino alla gestione in sicurezza della catena di tutte le parti in movimento, dal drive, ai motori, con la parte gestita da Dario Rovelli e Davide Poli, rispettivamente Sales Engineer ed Educational Manager di B&R Automazione Industriale, azienda tra i leader tecnologici più importanti nella fornitura di sistemi di automazione per costruttori di macchine e sistemi. Il concetto fondamentale è quello di Smart Safe Reaction, con la sicurezza che diventa programmabile, non più soggetta all'azione di un fungo di emergenza che blocca tutto. In sintesi, il programma Safety viene creato in SafeDESIGNER e trasferito nella SafeLOGIC (Safe PLC); l’evento Safety viene trasferito via openSAFETY alla SafeLOGIC e alla CPU; l’evento Safety viene processato nel programma safety e in quello funzionale; la CPU riduce la velocità, la SafeLOGIC invia il comando SLS (Safe Limited Speed) al drive safety. La Safety convenzionale è normalmente caratterizzata da ritardo nel riconoscimento dell’errore e da grandi distanze di arresto, mentre con Smart Safe Reaction si ha riduzione delle distanze oltre che abbattimento dell’energia dell’impatto. Da evidenziare inoltre che sempre nella Safety convenzionale la diagnostica remota è limitata, si ha un basso numero di informazioni e necessità di creare strumenti dedicati, con alti costi di assistenza, mentre Smart Safe Reaction propone informazioni dettagliate, diagnostica fino al livello I/O e disponibilità worldwide. A conclusione del flusso logico di cui si parlava prima, arrivando così a interi sistemi e linee robotizzate, si è collocato l'intervento di Alessio Cocchi, Marketing Manager di Comau Robotics, principale produttore italiano di robot industriali antropomorfi. Il tema della Safety, come ha affermato Cocchi,  è centrale nel mondo della robotica, dato che uno degli ambiti di sviluppo sarà, insieme alle performance, quello della cooperazione uomo-macchina, il cosiddetto Coworking (cooperazione attiva con l’uomo dividendosi i compiti della stessa attività), con aree di lavoro condivise, dove il robot agisce da "power actuator" per supportare attivamente l’uomo in compiti superiori alla sua forza, senza barriere ma in mutua esclusione con l’uomo: il robot si ritrae se l’uomo invade il suo spazio, riprende a lavorare quando lo spazio torna libero. Il primo step verso il coworking è un'evoluzione del semplice stop del robot, con rallentamento della velocità a garanzia di aree di lavoro Safe, senza blocco della produzione. Questa evoluzione permetterà tra l'altro la realizzazione di aree di lavoro più piccole delle attuali celle robotizzate, con tutti i vantaggi conseguenti.

Il contributo di I.C.E.P.I.

Quali normative adottare e come recepirle? L’argomento è stato dibattuto, con molti spunti e riflessioni, insieme a Emilio Moroni, di I.C.E.P.I., Istituto Certificazione Europea Prodotti Industriali, che ha esposto ai partecipanti una chiara classificazione dei sistemi secondo le molteplici normative oggi adottate, fornendo una comparazione e le chiavi di lettura dei differenti standard e metodi di analisi. Sono stati inoltre presi in considerazione i diversi aspetti applicativi legati ai dispositivi e alle piattaforme tecnologiche presentate dai partner di SafeMotion Experience durante i loro interventi. Tra i diversi temi di interesse affrontati da Moroni, vi è stata anche un'anticipazione del quadro normativo dei prossimi anni, con consigli pratici per l’adeguamento utile al  risparmio considerevoli quantità di tempo nel delicato processo certificativo delle macchine. In particolare si è fatto cenno alla formazione di un Joint Workking Group che avrà come obiettivo quello di arrivare a una norma unica che integri PL (Performance Level, sui cinque livelli A, B, C, D ed E) e SIL (Safety Integrity Level, sui tre livelli 1, 2 e 3): l'ipotesi è quella di puntare su PL prendendo da SIL quanto in PL è più debole.

SafeMotion Experience - Ultima modifica: 2014-07-15T09:24:53+02:00 da La Redazione