Czym jest maszyna nieukończona i jak ją bezpiecznie wdrażać?

Od maszyny nieukończonej do maszyny finalnej

Droga przez dyrektywy nie musi być trudna, zwłaszcza jeśli odpowiedzialność za prawidłowe zespolenie i włączenie maszyny nieukończonej do projektu maszyny finalnej spoczywa na barkach integratora. W grę wchodzi bezpieczeństwo, jak również odpowiedzialność za prawidłową realizację procesu przemysłowego przedsiębiorstwa. Tu nie ma miejsca na błędy. Co więcej od stycznia 2022 roku zakup określonych ustawowo maszyn nieukończonych, za jakie uznaje się m.in. roboty przemysłowe, objęty został nową preferencją podatkową, tj. ulgą na robotyzację. Tym bardziej skłania to branżę do weryfikacji wybranych maszyn nieukończonych, których koszt zakupu może zostać dodatkowo odliczony od podstawy opodatkowania. Tu również z pomocą może przyjść integrator.

Warto zauważyć, iż mimo pandemicznej dekoniunktury robotyzacja w ciągu ostatnich dwóch lat nie stanęła w miejscu. Międzynarodowa Federacja Robotyki (IFR) w swoim najnowszym raporcie „World Robotics 2021” podaje, iż w 2020 roku liczba robotów działających na całym świecie wzrosła o 10 proc., po raz pierwszy w historii przekraczając trzy miliony instalacji.

– Coroczny wolumen sprzedaży wyniósł w 2020 roku ok. 384 tys. robotów, co daje jedynie nieznaczny wzrost do roku poprzedzającego i dalekie jest od prognoz ekspertów sprzed kilku lat, kiedy to zakładano przekroczenie w 2021 roku granicy pół miniona sprzedanych jednostek. Nie oznacza to jednak, że rynek nie zmierza w tym kierunku. Robotyzacja postępuje, a o automatyzację zabiegają również nowe sektory. Jednocześnie, aby móc zwiększać tempo wdrożeń, należy wypracować rynkową strategię zarówno dla wspierania procesu robotyzacji, co ma miejsce w przypadku ulgi na robotyzację, ale również szybkiego implementowania nowych stanowisk zrobotyzowanych czy projektowania linii produkcyjnych, jako maszyn bezpiecznych i optymalnych w działaniu – mówi Leszek Gularek, Prezes IMI Polska.

Projektując maszyną przemysłową najważniejsze jest zapewnienie jej bezpiecznego działania dla użytkowników. Dlatego tak istotna staje się wiedza w zakresie zespalania maszyn nieukończonych, stanowiących elementy maszyny finalnej, której dotyczą restrykcyjne normy bezpieczeństwa.

Czym jest maszyna nieukończona?

Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Gospodarki[i] maszyna nieukończona to zespół elementów tworzących maszynę, która nie może być samodzielnie stosowana i jej jedynym przeznaczeniem jest włączenie do innej maszyny lub połączanie z inną maszyną lub wyposażeniem w celu stworzenia maszyny. Pojedynczy robot, zakupiony w celu późniejszej integracji przy budowie linii technologicznej lub stanowiska produkcyjnego jest maszyną nieukończoną. Jest nią również układ napędowy. Na przykład silnik spalinowy lub silnik elektryczny zasilany wysokim napięciem, wprowadzony na rynek jako urządzenie gotowe do zainstalowania w maszynie, którą obejmuje dyrektywa w sprawie maszyn, należy uznać za maszynę nieukończoną.

Zgodnie z obowiązującą dyrektywą maszynową 2006/42/WE, art. 2 lit. g „maszyna nieukończona oznacza zespół, który jest prawie maszyną, ale nie może samodzielnie służyć do konkretnego zastosowania. Układ napędowy jest maszyną nieukończoną. Jedynym przeznaczeniem maszyny nieukończonej jest włączenie do lub połączenie z inną maszyną lub inną maszyną nieukończoną lub wyposażeniem, tworząc w ten sposób maszynę, do której ma zastosowanie niniejsza dyrektywa.”

Maszyna nieukończona podlegająca przepisom dyrektywy w sprawie maszyn to produkt przeznaczony do wykonania maszyny, która jest objęta zakresem stosowania przedmiotowej dyrektywy po wbudowaniu takiego produktu. Co to oznacza?

– Mówiąc bardziej obrazowo, maszyna nieukończona sama w sobie nie jest zdolna do pełnienia określonej funkcji. Maszyna nieukończona musi zatem zostać dodatkowo rozbudowana i zaprogramowana, aby stała się częścią maszyny finalnej lub kompletną maszyną, która może zostać wdrożona i wykorzystywana do pełnienia określonych zadań produkcyjnych. Jednak zanim to nastąpi maszyna finalna musi przejść wszystkie testy bezpieczeństwa i otrzymać odpowiednie deklaracje, zgodnie z obowiązującą dyrektywą maszynową 2006/42/WE oraz innymi dyrektywami przedmiotowymi i przepisami prawa – wskazuje Patryk Machoczek, Inżynier ds. Certyfikacji Maszyn w Grupie AIUT.

Maszynę nieukończoną należy także odróżnić od maszyny gotowej. Maszyna, która może pełnić samodzielnie określoną funkcję, ale która nie została wyposażona w środki ochrony lub elementy bezpieczeństwa, nie jest uznawana za maszynę nieukończoną.

Dokumentacja techniczna za wagę wdrożenia

Spełnienie wymagań formalnoprawnych i norm bezpieczeństwa w przypadku projektowania systemów zrobotyzowanych to kluczowe składowe rozwiązania. Inne normy i warunki dotyczyć będą zakupu maszyn nieukończonych, inne natomiast maszyny finalnej, zespolonej. Obowiązkiem integratora jest przygotowanie pełnej dokumentacji technicznej maszyny (zgodnie z wymogami dyrektywy 2006/42/WE określonymi dla nowej maszyny). W skład opracowania wchodzić muszą dostępne dokumentacje dla maszyn składowych wraz z ich deklaracjami włączenia i zgodności oraz instrukcjami lub instrukcjami montażu. Dokumentacja musi również zawierać opisy zmian w jednostkach składowych, jakie wprowadzono w procesie integracji.

Integrator musi zadbać, aby zakupiony robot miał poprawnie opracowaną deklarację włączenia, która powinna wskazywać m.in. producenta maszyny nieukończonej (lub jego upoważnionego przedstawiciela).

– Należy pamiętać, że w procesie integracji maszyna nieukończona stanie się częścią maszyny zespolonej, za którą w całości odpowiedzialność ponosi integrator, dlatego deklaracja włączenia to istotny dokument – zaznacza Patryk Machoczek.

Sam robot jako maszyna nieukończona nie ma oznakowania CE wg dyrektywy maszynowej. Aby poprawnie wykonać integrację robota z pozostałymi maszynami, należy posłużyć się instrukcją montażu, która musi być dostarczona wraz z robotem. W instrukcji montażu muszą być opisane wszystkie warunki, które należy spełnić, aby włączyć maszynę nieukończoną do maszyny finalnej.

– Należy też sprawdzić czy instrukcja umożliwia integrację zgodnie z założeniami projektowymi odnoszącymi się do maszyny finalnej.  Co warto podkreślać, zawsze kiedy kupujemy nowego robota i budujemy nową maszynę zespoloną lub integrujemy go z linią zrobotyzowaną, stajemy się producentem nowo powstałej w ten sposób maszyny. Skutkuje to pełną odpowiedzialnością, w tym prawną, za końcową instalację. Jeśli projekt realizuje integrator, to on odpowiada za bezpieczeństwo oraz pakiet gwarancyjny, co w naszym przypadku oznacza rozbudowane wsparcie w całym cyklu życia inwestycji – dodaje Patryk Machoczek.

Prawidłowo opracowana dokumentacja techniczna jest niezbędnym elementem w procesie wdrożenia maszyny – i odnosi się zarówno do maszyny nieukończonej, jak i finalnej. Jej brak lub niedopełnienie obowiązku przedłożenia dokumentacji technicznej w odpowiedzi na uzasadniony wniosek właściwych organów krajowych może skutkować zakwestionowaniem zgodności danej maszyny z zasadniczymi wymaganiami w zakresie zdrowia i bezpieczeństwa.

Dlatego kluczowe są wiedza i doświadczenie integratora, który potrafi prawidłowo określić m.in. czy urządzenie, dla którego należy opracować dokumentację techniczną jest maszyną, zespołem maszyn, elementem bezpieczeństwa czy osprzętem –  i w każdym przypadku zapewnić właściwą dokumentację. Dobrze, jeśli te zadania po stronie integratora realizuje specjalnie wyznaczona komórka, która ma doświadczenie w certyfikacji maszyn i gwarantuje spełnienie wszelkich niezbędnych norm. W AIUT od lat czuwa nad tym niezależny zespół inżynierów, specjalizujących się w certyfikacji maszyn dla klientów Grupy.

Ponadto w przypadku integracji maszyny nieukończonej z funkcjonującą w zakładzie linią produkcyjną, integrator może również sprawdzić poziom dostosowania parku maszynowego do aktualnych wymagań minimalnych i zasadniczych określonych w znowelizowanych dyrektywach i prawodawstwie oraz przeprowadzić audyt bezpieczeństwa maszyn lub całego parku maszynowego.

Czy można samodzielnie dokonać oceny zgodności maszyn i elementów bezpieczeństwa? Można, pytanie czy to się opłaca.

– Sama dyrektywa maszynowa pozwala, w określonej procedurze, dokonać samodzielnej oceny zgodności, ale wymaga to wykwalifikowanej wiedzy i doświadczenia, ponieważ podmiot dokonujący oceny zgodności maszyn bierze na siebie pełną odpowiedzialność za spełnienie kryteriów określonych w przedmiotowej dyrektywie – podkreśla Patryk Machoczek.

Współpraca z integratorem: Bezpieczeństwo i gwarancje w pakiecie

Zapewnienie pracownikom bezpiecznych warunków pracy to temat priorytetowy zwłaszcza w przypadku środowisk zrobotyzowanych. Dlatego też kwestia bezpieczeństwa funkcjonalnego stanowisk i linii zrobotyzowanych jest na stałe wpisana w proces ich projektowania i użytkowania. Integrator pełni tu szczególną rolę, bowiem bierze odpowiedzialność za końcowy produkt, jakim jest maszyna zespolona, po integracji wszystkich elementów składowych. Integrator staje się więc producentem maszyny (np. zrobotyzowanej linii produkcyjnej) i odpowiada za jej wdrożenie i bezpieczne działanie. Musi przy tym dokonać szeregu czynności, w tym:

– przeprowadzić procedurę zgodności (według art. 12 dyrektywy maszynowej 2006/42/WE),

– w określony sposób oznakować maszynę, w tym oznakować znakiem CE,

– sporządzić i podpisać deklaracje WE, która potwierdzi zgodność danej maszyny z wymaganiami dyrektywy maszynowej 2006/42/WE.

Identyfikacja zagrożeń i ocena ryzyka

Jak dobrać odpowiednie środki bezpieczeństwa? Podstawowym w kwestii zapewnienia bezpieczeństwa maszyn jest etap projektowy z inżynierską oceną ryzyka i identyfikacją zagrożeń. Ocena ryzyka jest wyznacznikiem w poprawnym doborze i określeniu cech urządzeń bezpieczeństwa i ochronnych, tak aby ich skuteczność gwarantowała bezpieczeństwo pracującym w obszarze produkcji ludziom.

– Ostatecznym potwierdzeniem, że pracownikom obsługującym zaprojektowaną i zbudowaną przez nas maszynę nic nie będzie zagrażało, jest walidacja systemów bezpieczeństwa – wskazuje Sebastian Procek, Dyrektor Działu Budowy Maszyn w Grupie AIUT.

W przypadku zastosowania barier optoelektronicznych lub skanerów bezpieczeństwa, niezwykle istotna jest kontrola czasu dobiegu, czyli weryfikacja, po jakim czasie dana maszyna zatrzyma się, jeśli pracownik przykładowo przetnie kurtynę bezpieczeństwa. Ostateczny audyt bezpieczeństwa w przypadku stanowisk zrobotyzowanych lub bardziej rozbudowanych maszyn powinien zostać przeprowadzony po instalacji w zakładzie klienta.

Co ważne,  w doborze środków bezpieczeństwa istotna jest również analiza docelowego środowiska pracy maszyny.

– Dla nas jako integratora z 30-letnim doświadczeniem w automatyzacji to oczywisty punkt na liście ryzyk, ale warto przypomnieć, że testy bezpieczeństwa maszyn (oceniające np. działanie urządzeń bezpieczeństwa takich jak skanery czy bariery optyczne), które wykonujemy w warunkach warsztatowych lub laboratoryjnych nie zawsze pozwalają odzwierciedlić rzeczywiste warunki pracy na halach produkcyjnych (np. stopień zapylenia), a to oznacza, że określone standardy bezpieczeństwa mogą ulegać zmianie i trzeba to uwzględnić w projekcie – podsumowuje Sebastian Procek.

[i]  Wg rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 21.10.2008 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla maszyn, Dz. U. nr 199, poz. 1228.

Zobacz także:

1. Dyrektywa Maszynowa – obowiązki producenta, odpowiedzialność pracodawcy,
2. Znak CE a modernizacja maszyny,
3. Czym jest znak CE?,
4. Certyfikacja maszyn CE,
5. Projektowanie i budowa maszyn przemysłowych,
6. Linie produkcyjne i technologiczne,
7. Automatyzacja produkcji,
8. Automatyka przemysłowa,
9. Analiza ryzyka, jego ocena oraz redukcja.
10. Robotyka i stanowiska zrobotyzowane