10 preguntas que hacerse para el éxito de una protección

Cómo pueden afrontar los talleres las complejidades de proteger a las máquinas

February 22, 2013

10 preguntas que hacerse para el éxito de una protección - TheFabricator.com

BUn equipo de evaluación de riesgos hace una prueba de tiempo de paro en una prensa.

La protección de las máquinas se está volviendo una cuestión cada vez más intrincada para el manufacturero de la actualidad. Las complejas tecnologías de manufactura y protección junto con numerosos estándares y regulaciones de seguridad son un reto para los operadores de los talleres, quienes, por sobre todas las cosas, deben cumplir con una mayor productividad en un escabroso ambiente de negocios. Por estas razones, todo proyecto de protección de máquinas debe seguir algunos pasos básicos.

Primero, haga un equipo

La protección exitosa empieza reuniendo un equipo de proyecto efectivo que aporte experiencia desde diversos puntos de vista y áreas de pericia. Como mínimo, este equipo debe incluir un re-presentante de la alta gerencia, el supervisor de planta, un operador de máquina, y un integrador de sistemas de seguridad exterior con experiencia. Cada uno tiene un papel específico e independien-te en el proceso global de protección.

La alta gerencia debe dar la debida importancia y recursos al proyecto de protección. Si los de arriba no asumen esto, todo programa de protección está condenado al fracaso por apoyo y fondos insuficientes.

El supervisor de planta sabe cómo funcionan las cosas realmente en el taller. Muchas protecciones, una vez imple-mentadas, dificultan el flujo de trabajo. Eso se debe a que las numerosas variables operacionales—mejor entendidas por el supervisor—no se extrajeron para el di-seño del sistema de protección. El supervisor de planta debe expresar su opinión sobre si un esquema de protección dificultará o mejorará el rendimiento.

Más que nadie, los operadores de máquina entienden las complejidades de cada máquina y proceso de manufactura. Su aportación es invaluable. En última instancia, son ellos quienes deben usar el sistema de protección exitosamente y no verse obligados a sortearlo.

Finalmente, el integrador de sistemas de seguridad aporta experiencia en los estándares y regulaciones aplicables. Esta persona además tiene el conocimiento en tecnologías y productos necesario para desarrollar la mejor protección para las aplicaciones en cuestión. Además, la mayoría de los integradores de seguridad pueden hacer una instalación profesio-nal correcta y actualizaciones.

Fundamentos de la evaluación de riesgos

Una evaluación de riesgos debe considerar y documentar sistemáticamente toda tarea asociada con una máquina y su operación. Luego, el equipo de evaluación traduce esta información a una matriz detallada que identifica cada exposición a riesgos posible y la asigna a una escala ascendente de riesgo tolerable a intolerable.

Los riesgos tolerables típicamente ocurren con poca frecuencia y resultan en una severidad de daño menor o despreciable. La mayoría de los riesgos tolerables pueden ser salvaguardados mediante una capacitación cuidadosa y procedimientos escritos detallados.

Los riesgos intolerables son considerados así por varias razones. Por ejemplo, una severidad de riesgo de daño puede ser pequeña, pero su frecuencia potencial de ocurrencia es alta, creando así un grado de riesgo intolerable. Contrariamente, otro riesgo puede tener un bajo potencial de ocurrencia, pero su daño potencial podría ser catastrófico. En general, los riesgos intolerables pue-den provocar incidentes que causan pérdida de tiempo, lo cual puede ser sumamente caro, en costos tanto directos como indirectos. Estos incidentes incluyen amputación, desmembración y a veces la muerte.

Los riesgos intolerables son los que les quitan el sueño a los dueños de las compañías, y un programa de protección exitoso puede mitigar estos riesgos. Después de la evaluación de riesgos, el equipo colabora para traducir la matriz de riesgos para cada máquina en un mapa de protección real.

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Figura 1: En la protección de área, el operador carga la parte y luego sale del área de trabajo.

10 preguntas críticas que hacerse durante la evaluación de riesgo

Las siguientes son 10 preguntas críticas que pueden ayudar al equipo de evalua-ción de riesgos a construir un programa de protección efectivo y funcional que maximice la seguridad del operador, la productividad de la máquina y el dinero invertido.

1. ¿La operación se protege mejor con guardas de área o de punto de operación?

Es la primera de la lista porque es un elemento fundamental de una protección efectiva. El equipo debe decidir si están tratando de mantener al personal alejado de un área peligrosa, o de proteger a un operador que debe trabajar físicamente dentro de un espacio peligroso.

La protección de un área puede aplicarse a diversas áreas de trabajo, inclu-yendo celdas robóticas. En la operación mostrada en la Figura 1, el operador carga la parte, sale del área de trabajo y activa la máquina. No hay necesidad de que esté cerca del movimiento peligroso de la operación. Un dispositivo de protección de área que rodee el espacio de trabajo evita que la máquina se active cuando hay una intrusión en el área de trabajo. En otras palabras, las protecciones de área aseguran que el operador esté a salvo.

La prensa es un ejemplo clásico de protección de punto de operación. Un operador típicamente debe sujetar la parte en el área de trabajo para sostener-la mientras la prensa opera. La propia naturaleza de la prensa requiere que el operador esté cerca del movimiento peligroso de la máquina. Aun cuando la cortina está abierta y crea un riesgo, la protección de punto de operación impide el movimiento de la máquina cuando el operador anda cerca del área de trabajo. Cuando la cortina está cerrada y ya no representa un riesgo, ésta permite al operador entrar al área de trabajo.

2. ¿Cuántos operadores entran en contacto con riesgos intolerables?

Una evaluación de riesgos debe identificar quién trabaja con la máquina y cómo interactúa con ésta. Algunas personas, como transeúntes o personal que entrega material, entran en la categoría de riesgos tolerables y usualmente no están en el grupo de personas para cuya protección está diseñado el esquema de protección.

El operador de la máquina, por otro lado, entra de lleno en el grupo que debe ser protegido. En muchas operaciones, un operador necesita un ayudante que manipule la parte a través del proceso. Ese ayudante necesita ser protegido también. El equipo de evaluación debe observar cada acción que la gente hace con la máquina para determinar cómo afectará la protección a cada tarea, y si todos estarán protegidos o no.

Por ejemplo, una estación de opera-ción de botón de palma dual puede ser la protección principal de punto de ope-ración en una estampadora cuando es operada por una sola persona. Sin embargo, si una parte grande requiere que dos personas la pongan en el dado y la quiten del dado, entonces se requieren dos estaciones de operación de palma dual—una para el operador y otra para el ayudante.

3. ¿Cuáles son las características de las partes fabricadas por la operación?

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Figura 2: Este sistema de protección a la medida combina varias tecnologías de seguridad, incluyendo guardas físicas, una cortina de luz y botones de palma duales para la operación de la prensa.

¿Son partes pequeñas, partes grandes, partes flexibles, partes curveadas, partes pesadas, partes complicadas, partes sencillas? Tal como se hizo con las personas que interactúan con la máquina, el equipo de evaluación necesita considerar el efecto de la protección en las familias de partes que la máquina procesará.

Nuevamente, debe ser más fácil trabajar con un buen sistema de protección que alrededor del mismo. Considere la operación de una prensa. Si el operador dobla partes pequeñas, trabaja justo frente al herramental, entrando en contacto directo con el punto de operación. Al hacer partes más grandes, el operador puede estar más lejos del área peligrosa. Cada parte crea un reto de protección diferente.

Si una cortina de luz protege a los trabajadores en una prensa que procesa partes tanto grandes como pequeñas, la protección debe incluir dos funciones diferentes. Primero, para hacer las partes pequeñas, la cortina debe parar en 0.25 pulgadas o menos arriba de la parte, punto en el cual la cortina de luz se inactiva para permitir al operador manipular de manera segura la parte dentro del área protegida. Segundo, la protección puede requerir bloqueo de rayos para partes grandes, porque la pieza de trabajo pue-de interrumpir la cortina de luz al salir del punto de operación. En este caso, la protección debe tener ambas funciones para asegurar una operación segura y productiva. Si alguna de estas funciones se omite, lo más probable es que el ope-rador trabaje alrededor de la protección.

Con bastante frecuencia un operador que evita una protección es un signo revelador de que los miembros del equipo no consideraron la parte que se iba a hacer cuando diseñaron el esquema de protección. Cuando las protecciones son evitadas ocurren incidentes.

4. ¿Cuáles son las características de configuración del herramental para las partes que se están haciendo?

El equipo de evaluación de riesgos debe considerar todas las configuraciones de herramental posibles. Después de la configuración de la parte, una mala configuración del herramental es la segunda razón más importante de que los operadores eviten el sistema de protección. Si una herramienta no puede usarse a menos que la guarda sea removida, la culpa es del equipo de evaluación.

Al calcular requerimientos de distancia segura, el equipo necesita medir desde el punto de aprisionamiento más cercano al operador. Por ejemplo, si un juego de dados de estampadora cuelga fuera del cabezal, el punto de aprisio-namiento más cercano puede también estar fuera del cabezal. Si la distancia segura se midiera desde el bastidor de la máquina sin esta herramienta en su sitio, el equipo de evaluación no habría calculado la distancia segura correcta. Esto crea una situación más peligrosa que una máquina sin protección. Eso se debe a que el operador confía en un sistema que de hecho no detendrá la máquina a tiempo para evitar una lesión.

5. ¿Cuántos cambios de herramientas se hacen por turno?

El sistema de protección no debe dificultar ni prolongar el proceso de cambio de herramientas. Los principios de “esbelto es igual a seguro” no son más evidentes que al manejar herramental. Menos manejo de una herramienta durante un cambio reduce directamente la exposición a riesgos. Un esfuerzo en reducir las configuraciones para ope-raciones con cambios de herramientas frecuentes resulta en una operación más segura. De ahí que la protección para una máquina con herramental instalado permanentemente sea mucho más simple que para una máquina en la cual hay 10 ó más cambios de herramientas por turno.

Múltiples partes y configuraciones de herramental son las principales razones de que un sistema de protección de máquinas deba hacerse a la medida (vea la Figura 2). Una protección genérica comercial para todo propósito típicamente no puede prever todas las variables creadas por múltiples partes y herramientas. En última instancia, un sistema de protección diseñado co-rrectamente debe considerar el uso real de la máquina. Específicamente, debe permitir que los operadores mantengan su productividad mientras que elimina la necesidad de evitar la protección.

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Figura 3: En esta configuración de prensa, una rampa remueve automáticamente las virutas. Esto elimina la necesidad de que un operador quite manualmente las virutas—una actividad peligrosa—y hace la operación más productiva.

6. ¿Qué es único acerca del proceso de manufactura?

El equipo de evaluación debe ver un panorama más amplio de la manufactura. El equipo debe entender por qué un operador hace ciertas actividades y qué circunstancias únicas hacen que estas actividades sean especiales. No sólo puede hacerse más seguro el proceso de una máquina, sino que también puede hacerse más eficiente. Un proceso más esbelto es un proceso más seguro.

7. ¿Qué cambios pueden hacerse al proceso de manufactura para hacerlo seguro?

Agregar un sistema de protección siempre cambia una operación, pero no hay razón para que esos cambios no hagan el proceso más eficiente. ¿El ope-rador realiza acciones que aumentan su exposición a riesgos, y esas acciones son causadas por un proceso deficiente en una máquina previa? ¿Pueden ciertos cambios aguas arriba ayudar a crear una operación más segura?

Considere al operador de una estampadora equipada con un alimentador automático. El operador debe entrar al área de trabajo continuamente para poner virutas en el recipiente de desechos. Aquí, un sistema de remoción de desechos mejorado no sólo elimina la necesidad de esta actividad peligrosa, sino que reduce el costo de la mano de obra asociada con este proceso (vea la Figura 3). Así, el operador puede usar el tiempo para otra cosa más productiva.

8. ¿Qué es único acerca de la máquina?

La fuente de poder de la máquina, el sistema de control, la energía almacenada y la velocidad de paro son de especial interés al integrar un sistema de protección. Con mucha frecuencia las funciones opcionales de una máquina requieren configuraciones de protección especiales. Incluso máquinas de la misma marca y modelo pueden ser diferentes.

Aun cuando debe de haber muchos métodos diferentes de protección para la máquina que se esté evaluando, sus características especiales pueden limitar las alternativas de protección. El conocimiento de la aplicación y el comprender los requerimientos para interconectar correctamente la protección en una forma de control confiable son primordiales. Estos son clave para desarrollar una protección con la cual sea más fácil trabajar, en lugar de hacerlo alrededor de ésta.

9. ¿Qué pasa cuando se le da a la máquina una señal de paro?

Lo más importante al definir qué método de protección de máquina usar es determinar lo que tarda en parar un movimiento peligroso. El equipo de evaluación debe hacer una prueba de tiempo de paro para determinar el tiempo de reacción de la máquina después de recibir una señal de paro (vea la imagen inicial).

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Figura 4: Esta máquina de cuatro carros se detiene en aproximadamente 2 segundos. Las cortinas de luz requerirían actualizaciones con un costo prohibitivo, razón por la cual el equipo de evaluación de riesgos opta por un recinto físico.

Entre más tarde en detenerse una máquina, es menos probable que puedan usarse protecciones electrónicas como cortinas de luz. Una máquina que se detiene en 100 milisegundos resulta en un factor de distancia segura de 6.3 pulgadas (16 cm) (sin agregar la profundidad de penetración de un objeto a través de los rayos de luz); una máquina que pue-de detenerse en 500 ms resulta en una distancia segura que empieza en 31.50 pulgadas (80 cm) a partir del punto de operación.

Considere una aplicación mecánica de máquina de cuatro carros en la Figura 4. Presionando el botón de paro-e quita la energía eléctrica y neumática. La e-nergía almacenada hace que la máquina se detenga en aproximadamente 2 segundos. Proteger con cortinas de luz requeriría muchísimas modificaciones con un costo prohibitivo. En lugar de esto, el equipo opta por un recinto que tiene puertas de acceso bloqueadas con inte-rruptores de enclavamiento magnético. Estos interruptores mantienen las puertas bloqueadas hasta que el movimiento de la máquina se detiene.

10. ¿Sería mejor reemplazar la máquina en lugar de actualizarla?

Como con cualquier otro gasto, toda protección debe justificarse financieramente. Si agregar a una máquina un sistema de protección cuesta más que comprar una máquina nueva, más amigable con el usuario y más fácil de proteger, la respuesta es simple. Desafortunadamente, rara vez es el caso. Usualmente la máquina es un caballo de bata-lla del taller que está lejos de dejar de ser útil. Esto puede hacer muy rentable una actualización de la protección diseñada e instalada adecuadamente.



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