La seguridad de máquinas no debería abordarse como una suma de protecciones instaladas de forma independiente. Para conseguir una máquina realmente segura es necesario partir de los riesgos existentes, definir las medidas necesarias para reducirlos y verificar posteriormente que las funciones de seguridad diseñadas cumplen las prestaciones requeridas.
Este enfoque resulta especialmente importante durante el diseño de maquinaria nueva, la integración de equipos, la modificación de máquinas existentes o el desarrollo de líneas automatizadas.
Normas como la UNE-EN ISO 12100 y la UNE-EN ISO 13849-1 permiten estructurar este proceso: desde la evaluación y reducción del riesgo hasta el diseño de las partes de los sistemas de mando relacionadas con la seguridad.
Pero ¿cómo se relacionan todos estos conceptos?, ¿qué es exactamente una evaluación de riesgos?, ¿cuándo necesitamos definir una función de seguridad?, ¿qué significan PL y PLr? y, finalmente, ¿cómo verificamos que la solución diseñada proporciona realmente el nivel de seguridad esperado?
¿Cómo se realiza una evaluación de riesgos de una máquina según ISO 12100?
La evaluación de riesgos de una máquina es el punto de partida para tomar decisiones técnicamente justificadas sobre su seguridad.
La UNE-EN ISO 12100 establece una metodología para identificar los peligros, estimar y valorar los riesgos y determinar si es necesario adoptar medidas adicionales para reducirlos.
El proceso debe comenzar definiendo los límites de la máquina y considerando no únicamente su funcionamiento productivo normal, sino también las diferentes situaciones previsibles durante su ciclo de vida.
Entre otras:
- transporte e instalación;
- puesta en marcha;
- producción;
- ajustes y cambios de formato;
- limpieza;
- mantenimiento;
- eliminación de atascos;
- búsqueda de averías;
- reparación;
- retirada de servicio.
Posteriormente deben identificarse los peligros asociados a la máquina: mecánicos, eléctricos, térmicos, derivados del ruido o las vibraciones, relacionados con materiales y sustancias, ergonómicos o derivados de determinadas interacciones entre las personas y el equipo.
El objetivo no es simplemente elaborar un listado de riesgos.
Una evaluación útil debe permitir determinar qué riesgos requieren medidas adicionales y qué nivel de reducción del riesgo debemos conseguir.
¿Cómo se reduce el riesgo en una máquina?
Una vez identificados y evaluados los riesgos, debe establecerse una estrategia de reducción coherente.
La seguridad no debería comenzar directamente instalando resguardos, sensores o dispositivos electrónicos.
El primer criterio debe ser analizar si el peligro puede eliminarse o reducirse mediante el propio diseño de la máquina.
Cuando esto no sea suficiente, deberán definirse las medidas de protección necesarias. Dependiendo del riesgo pueden incluir:
- resguardos fijos;
- resguardos móviles con enclavamiento;
- dispositivos sensibles;
- barreras fotoeléctricas;
- escáneres de seguridad;
- sistemas de mando a dos manos;
- dispositivos de parada;
- control seguro de movimientos;
- sistemas de bloqueo;
- soluciones de acceso seguro.
Finalmente, deben considerarse los riesgos residuales y las medidas de información, formación o procedimientos que resulten necesarias.
La solución técnicamente correcta es aquella que reduce el riesgo hasta un nivel aceptable sin perder de vista las condiciones reales de utilización, mantenimiento e intervención sobre la máquina.
¿Qué es una función de seguridad en una máquina?
Cuando la reducción del riesgo depende del comportamiento de un sistema de mando, aparece un concepto fundamental en la seguridad funcional de máquinas: la función de seguridad.
Una función de seguridad define qué comportamiento debe adoptar el sistema para mantener o llevar la máquina a un estado seguro cuando se produce una determinada situación.
Por ejemplo, la apertura de un resguardo móvil puede requerir que determinados movimientos peligrosos se detengan y no puedan reiniciarse mientras exista acceso a la zona de riesgo.
Pero identificar la función no es suficiente.
Es necesario definir correctamente:
- qué evento inicia la función;
- qué elementos detectan la situación;
- cómo procesa el sistema la información;
- qué elementos ejecutan la acción;
- cuál debe ser el estado seguro;
- qué condiciones permiten el rearme;
- qué nivel de prestaciones debe alcanzar la función.
Aquí es donde la UNE-EN ISO 13849-1 adquiere especial relevancia.
¿Qué son el PL y el PLr en seguridad de máquinas?
El Performance Level (PL) expresa la capacidad de las partes de un sistema de mando relacionadas con la seguridad para ejecutar una función de seguridad bajo determinadas condiciones.
Antes de diseñar esa función debe determinarse el Performance Level requerido (PLr).
El PLr representa el nivel de prestaciones que necesitamos alcanzar para reducir adecuadamente el riesgo asociado a una función determinada.
Su determinación tiene en cuenta factores relacionados con el riesgo, como la gravedad de una posible lesión, la frecuencia o duración de la exposición al peligro y la posibilidad de evitarlo o limitar el daño.
Una vez establecido el PLr, la ingeniería debe diseñar una arquitectura capaz de alcanzar ese nivel.
Esto puede afectar a elementos como:
- sensores y dispositivos de detección;
- enclavamientos;
- relés o PLC de seguridad;
- contactores;
- variadores;
- sistemas de control de movimiento;
- arquitectura eléctrica;
- redundancia;
- diagnóstico;
- fiabilidad de los componentes.
Por tanto, PLr y PL no son conceptos equivalentes.
El PLr define el nivel requerido por la función de seguridad.
El PL alcanzado es el nivel que realmente proporciona la arquitectura diseñada.
El objetivo de la ingeniería es demostrar que el nivel alcanzado satisface el nivel requerido.
¿Cómo se validan las funciones de seguridad de una máquina?
Diseñar una función de seguridad y calcular su Performance Level no finaliza el proceso.
Es necesario comprobar que la función se ha implementado correctamente y que su comportamiento real coincide con lo previsto durante el diseño.
La validación permite verificar tanto los aspectos técnicos de la arquitectura como el funcionamiento de las medidas implementadas.
Dependiendo del sistema, puede requerir:
- revisión de esquemas;
- comprobación de componentes;
- análisis de arquitecturas;
- revisión de parámetros;
- comprobación de diagnósticos;
- ensayos funcionales;
- simulación de fallos;
- comprobación de enclavamientos;
- medición de tiempos de respuesta;
- verificación de distancias de seguridad;
- comprobación del comportamiento ante pérdida y recuperación de energía.
El objetivo no debería ser únicamente confirmar que un dispositivo "funciona", sino demostrar que la función de seguridad completa responde de la forma prevista y alcanza las prestaciones requeridas.
En determinados casos, por ejemplo cuando la distancia de seguridad de un dispositivo de protección depende del tiempo necesario para detener un movimiento peligroso, será necesario conocer el tiempo real de parada de la máquina.
→ [Consulta cuándo es necesario realizar una medición de tiempos de parada según EN ISO 13855]
¿Por qué integrar la seguridad desde la fase de diseño?
Cuanto más tarde se detecta un problema de seguridad, más compleja suele ser su solución.
Integrar la seguridad de máquinas desde la fase de diseño permite anticipar riesgos antes de fabricar o instalar el equipo y facilita que las soluciones formen parte de la propia ingeniería.
Esto puede permitir:
- evitar rediseños posteriores;
- optimizar resguardos y accesos;
- definir correctamente las funciones de seguridad;
- integrar desde el inicio la arquitectura de control;
- mejorar las operaciones de mantenimiento y limpieza;
- reducir interferencias con la producción;
- disponer de documentación técnica coherente;
- facilitar la posterior validación.
En líneas automatizadas o proyectos donde intervienen varios fabricantes e integradores, este enfoque adquiere todavía más importancia.
La seguridad deja de ser una comprobación final y pasa a convertirse en un requisito de diseño del proyecto.
De la evaluación de riesgos a una ingeniería de seguridad de máquinas
Una estrategia eficaz de seguridad de máquinas debe mantener la trazabilidad entre las diferentes decisiones técnicas:
peligro → riesgo → medida de reducción → función de seguridad → PLr → arquitectura → PL alcanzado → validación.
Esta trazabilidad permite justificar por qué se ha adoptado una determinada solución y verificar posteriormente que el resultado responde realmente al riesgo identificado.
En PRODEN GROUP abordamos la seguridad de máquinas desde esta perspectiva de ingeniería, integrando evaluación de riesgos, diseño de soluciones, seguridad funcional y validación dentro del desarrollo técnico de máquinas y líneas industriales.
→ [Conoce nuestro servicio de Ingeniería de Seguridad de Máquinas]
