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La vraie valeur de la sécurité fonctionnelle dans les lignes de traitement des aliments

Sensata

Par Jean-Marc Hubsch, Sensata Technologies

L'exploitation de systèmes de traitement des aliments peut être lourde de dangers. Parfois, c'est la vitesse des machines qui présente le plus grand risque, ou la température à laquelle elles fonctionnent. Dans d’autres exemples, le risque est peut-être encore plus évident: les couteaux et les trancheurs, par exemple, suggèrent un risque potentiel pour toute personne se promenant dans l’usine.

Concevoir des machines intrinsèquement «sûres» incombe aux ingénieurs-concepteurs qui respectent les règles de la «sécurité fonctionnelle», à savoir la création de systèmes (et de processus) minimisant les risques de blessures ou autres dommages pour le bien-être d'un individu. La «sécurité fonctionnelle» ne consiste pas seulement à identifier l'origine du risque, mais également à le contrôler, généralement par le biais de dispositifs de protection ou de correction permettant d'éviter tout danger ou de réduire l'impact d'un événement dangereux.

Cote de sécurité

Surtout, la sécurité fonctionnelle concerne les systèmes «actifs» plutôt que «passifs». L'un des principaux défis auxquels sont confrontés les ingénieurs consiste non seulement à intégrer la sécurité, mais également à attribuer au système une «évaluation» de sécurité globale. L’un des moyens les plus rapides et les plus efficaces d’atteindre ce classement - et l’un de ceux qui est reconnu dans le monde entier - consiste à utiliser des composants et des dispositifs certifiés, eux-mêmes, par un des organismes de certification reconnus (SIL) à un niveau spécifique d’intégrité de la sécurité (SIL). TUV Rheinland). Les concepteurs n'ont besoin que d'introduire les données pertinentes dans le logiciel SISTEMA (disponible gratuitement sur Internet) pour qu'un niveau de sécurité final soit calculé et enregistré.

Bien entendu, les produits standard qui ne sont pas classés individuellement en fonction de la sécurité peuvent être utilisés, mais peuvent limiter les concepteurs à un niveau de sécurité plus bas pour l'ensemble du système ou nécessiter une analyse approfondie et indépendante du système, ce qui pourrait à son tour ralentir la vitesse à laquelle le système peut enfin être mis sur le marché. L'utilisation de produits certifiés permet aux ingénieurs de calculer et de revendiquer avec précision une évaluation de la sécurité d'un système dans son ensemble, ainsi que de fournir des données importantes telles que le délai moyen de défaillance. Cela réduit également le travail (et le coût) requis du fabricant OEM lors de la conception de la sécurité fonctionnelle en tant que mise à niveau de la machine.

Le défi auquel sont confrontés les concepteurs ne se limite pas à ce qui se passe au moment de la conception d’une nouvelle machine ou d’un nouveau système, mais aussi à la manière dont la sécurité fonctionnelle d’une machine peut être améliorée «sur le terrain». À cette fin, les encodeurs sont la clé. Les codeurs convertissent les mouvements rotatifs ou linéaires en signaux numériques et jouent un rôle crucial dans la surveillance et le contrôle de paramètres de mouvement tels que la vitesse, la vitesse, la direction, la distance ou la position. De nouveaux codeurs sont en cours de développement avec des sorties analogiques Sin Cos et des sorties logiques numériques à transistors (TTL) et à seuil haut (HTL) compatibles avec la plupart des capteurs existants sur le marché, offrant aux concepteurs un choix plus large et une plus grande flexibilité, en particulier lorsque il s'agit de remettre à neuf des systèmes existants.

Des produits tels que des codeurs et des modules de sécurité certifiés pour la sécurité fonctionnelle peuvent facilement être utilisés pour la mise à niveau d'équipements existants afin de permettre une solution de sécurité modulaire augmentant le niveau de sécurité du système jusqu'à SIL3 / PLe.

Les ingénieurs peuvent simplement échanger les anciens composants contre des nouveaux et, ce faisant, améliorer immédiatement le niveau de sécurité fonctionnelle global d'un système. Ces nouveaux composants sont souvent plus sophistiqués et un seul appareil peut parfois être utilisé pour effectuer des tâches qui auparavant nécessitaient peut-être plusieurs appareils pour atteindre le même niveau de sécurité.

Dans l'exemple d'une ligne de coupe / découpage à grande vitesse, un certain nombre de technologies de contrôle peuvent être nécessaires, notamment des caméras, des commutateurs, des détecteurs de proximité, etc. En utilisant des codeurs avec probabilité de défaillance par heure (PFH) à l'extrémité supérieure de SIL 2 , des composants supplémentaires d’un SIL inférieur, mais à la limite de SIL 2, peuvent être ajoutés sans compromettre la classification SIL globale du système. La «valeur» globale PFH de chaque composant donne à la machine son indice de sécurité fonctionnelle.

Optimiser l'efficacité

Comme son nom l’indique, l’objectif principal de la sécurité fonctionnelle est de protéger les personnes, il s’agit également de veiller à ce que les systèmes soient en mesure d’atteindre des performances optimales. L'une des tâches les plus fastidieuses de la production alimentaire consiste à arrêter et à nettoyer une machine avant de passer à une autre gamme de produits, processus qui peut prendre une journée entière. Les machines doivent être arrêtées pour protéger les employés des dangers des pièces mobiles et autres risques. Avec les nouvelles solutions de commande de sécurité fonctionnelle de Sensata, il est toutefois possible de faire fonctionner l'équipement à un rythme lent mais sûr tout au long du cycle de nettoyage.

Les codeurs de la gamme de solutions de sécurité fonctionnelle de Sensata comprennent le codeur de sécurité série DSM5X, qui détecte la vitesse et la position de rotation. Ils permettent au matériel de fonctionner en continu et lentement, de manière contrôlée et en toute sécurité, afin de permettre aux travailleurs de le nettoyer en permanence tout au long de son déplacement, garantissant ainsi un accès facile et efficace à toutes les parties du matériel.

Fabriqués en acier inoxydable et de conception robuste, les codeurs sont également conformes à IP69K pour une protection ultime contre la pénétration de vapeur à haute température et d’eau à haute pression, ce qui est essentiel dans les scénarios de lavage.

Là où de tels systèmes sont déjà en service, le temps de basculement a été réduit à deux heures seulement. L'amélioration du temps de disponibilité de la production et de la disponibilité des équipements dépasse largement le coût de la mise à niveau vers un système de sécurité fonctionnelle. La conception de la sécurité fonctionnelle intelligente permet également d'effectuer des travaux de maintenance et de réparation en continu sans avoir à arrêter toute une ligne.

Bien sûr, toute modification apportée à un processus d'ingénierie et de conception existant augmente les coûts, mais avec la nouvelle génération de capteurs, codeurs et contrôleurs maintenant disponible, les ingénieurs disposent des éléments de base pour créer un système plus sûr avec une relative relative facilité et un coût relativement minime. Les systèmes existants peuvent également être facilement mis à niveau pour atteindre un niveau de sécurité supérieur, le cas échéant, sans avoir à concevoir un système à partir de zéro.

www.sensata.com

Sensata Technologies

Sensata est avant tout une entreprise d'ingénierie dont la mission est de permettre aux ingénieurs de divers secteurs et industries de créer des solutions plus intelligentes et plus connectées à leurs défis de conception.

Signature: Adhésion Gold

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