Streszczenie
Bezpieczna eksploatacja maszyn to działania techniczne, administracyjne i kie-rownicze. Działania te słu utrzymaniu maszyn w stanie gotowoci zadaniowej (lub przywracanie do takiego stanu), zabezpieczenie ich przed uszkodzeniem lub zniszcze-niem oraz zagwarantowazniszcze-niem ochrony zdrowia i ycia pracowników. W artykule przedstawiono krótk charakterystyk czynników wpływajcych na poziom bezpie-czestwa maszyn i pracowników oraz wykazano bardzo istotn rol zarzdzania eksploatacj maszyn warunkujc utrzymanie odpowiedniej ochrony zdrowia i ycia operatorów maszyn i pracowników słuby utrzymania ruchu.
Słowa kluczowe: obsługiwanie maszyn, bezpieczeĔstwo maszyn, ryzyko maszynowe Wprowadzenie
Na koszty ekonomiczne działalnoĞci gospodarczej dowolnego przedsiĊbiorstwa bardzo duĪy wpływ mają koszty związane z uĪytkowaniem i obsługiwaniem maszyn i urządzeĔ technicznych wykorzystywanych w procesach produkcyjnych czy usługowych. Istotnym czynnikiem kształtują-cym te koszty to równieĪ wysokoĞü nakładów na zakup maszyn, osprzĊtu do nich, jak równieĪ organizacja pracy w przedsiĊbiorstwie. Koszty społeczne eksploatacji maszyn to wypadki i choroby zawodowe, których główną przyczyną są błĊdy lub jego brak w zarządzaniu bezpieczeĔstwem ma-szyn.
Ograniczenia kosztów społecznych poszukiwaü, wiĊc naleĪy we wdroĪeniu w przedsiĊbiorstwie systemu zarządzania maszynami, dziĊki któremu wydłuĪa siĊ czas zdatnoĞci zadaniowej maszyny (wyklucza koniecznoĞü zakupu nowej o takich samych parametrach technicznych), przy zachowaniu wymaganego poziomu bezpieczeĔstwa dla pracowników i otoczenia. Niezawodne i bezpieczne działanie maszyny umoĪliwia właĞciwe zarządzanie stanem eksploatacji maszyny w stanie uĪytko-wania i w stanie obsługiuĪytko-wania.
Brak utrzymania właĞciwych standardów postĊpowania w eksploatacji maszyn jest przy-czyną chorób zawodowych powstałych w wyniku długotrwałego oddziaływania czynników szkodliwych oraz nagłych urazów w wyniku wypadków. Te negatywne skutki wystĊpują zarówno przy pracy z maszynami, tzw. „bezpiecznymi’, a wiec spełniającymi zasadnicze wymagania zapi-sane w Dyrektywie Maszynowej [8], jak równieĪ maszynami wprowadzone do obrotu przed 2004 rokiem, tzw. maszynami „starymi”, których eksploatacja jest moĪliwa w przypadku spełnienia przez nie wymagaĔ minimalnych [9].
1. Aspekty eksploatacji maszyn zwi zane z bezpieczestwem i zdrowiem w pracy
Bezpieczna eksploatacja maszyn wymaga dokonywania codziennych lub okresowych przeglą-dów, testów, pomiarów, wymian zespołów i czĊĞci, regulacji, smarowania, diagnozowania usterek i nieprawidłowoĞci, napraw, itp. Do bezpiecznego i niezawodnego funkcjonowanie maszyny w Ğro-dowisku pracy niezbĊdne jest odpowiednio zaplanowanie i przeprowadzenie czynnoĞci, przy czym warunkiem jest realizowanie ich przy zapewnianiu odpowiedniej ochrony pracowników je wykonu-jącym oraz innych osób obecnych w tym czasie na stanowisku pracy.
Działania związane z utrzymaniem maszyn w ruchu wykonywane są we wszystkich dziedzi-nach gospodarki, trudno jest okreĞliü dokładną liczbĊ pracowników zaangaĪowanych w te czynnoĞci. Prowadzone statystki przez GUS, UDT, ZUS dotyczące procesów pracy związanych bezpoĞrednio z obsługą i naprawami w Polsce wykazujĊ, Īe liczba wypadków podczas prac zwią-zanych z przygotowywaniem, instalowaniem, montowaniem, demontowaniem, rozbieraniem, konserwacją, naprawami i regulacjami, czyszczeniem i sprzątaniem maszyn stanowią około 20% wszystkich odnotowywanych wypadków w roku w całym kraju. Przykładowo w 2015 roku tylko przy naprawie i konserwacji maszyn wypadkom uległo 1100 osób, w tym Ğmierü poniosło 8 me-chaników [11].
Dla porównania szacuje siĊ, Īe w krajach UE około 10–15% wszystkich wypadków Ğmiertel-nych ma bezpoĞredni związek z przeprowadzaniem prac konserwacyjĞmiertel-nych oraz naprawami, a w niektórych dziedzinach dotyczy to nawet połowy wypadków [3].
Do wielu wypadków dochodzi z powodu braku dbałoĞci o miejsce pracy, nieodpowiednich prac z zakresu obsługi technicznej i nieprawidłowego nimi zarządzania, jak i z powodu jego braku. Pracownicy zajmujący siĊ obsługą, naprawami i konserwacjami, są teĪ naraĪeni na zagroĪenia czynnikami fizycznymi, w tym m.in. na promieniowanie elektromagnetyczne, hałas, wibracje, nie-bezpieczne substancje chemiczne, biologiczne oraz psychospołeczne (np. stres wynikający ze niewłaĞciwej organizacji pracy, wykonywania pracy do póĨna lub w nietypowych godzinach ze wzglĊdu na unikanie przestojów linii produkcyjnych podczas napraw). Bardzo czĊsto pracownicy słuĪby utrzymania ruchu (SUR) muszą realizowaü zadania obsługowo-naprawcze w stanie podwyĪ-szonego ryzyka, przy aktywnych zagroĪeniach i zablokowanych urządzeniach ochronnych, w zespołach wieloosobowych, pod presją czasu.
Typowe wypadki przy obsługach i naprawach to upadki z wysokoĞci, przygniecenia przez po-ruszające siĊ maszyny, wypadki mające związek z upadającymi przedmiotami, problemy zdrowotne pracowników mogące dotyczyü zaburzeĔ w układzie miĊĞniowo-szkieletowym (ciasne pomieszcze-nia, wysoka lub niska temperatura, wilgoü), oddechowym (wdychanie pyłów i oparów).
Zgodnie z dyrektywą maszynową [8], dotycząca maszyn „nowych” bezpieczeĔstwo maszyn konstytuowane jest na etapie projektowania, natomiast na etapie eksploatacji zapewnienie bezpie-czeĔstwa maszyn realizowane jest poprzez przestrzeganie wymagaĔ dotyczących uĪytkowania i obsługiwania maszyn wg wskazaĔ producenta oraz podejmowanych przez eksploatatorów dodat-kowych technicznych i organizacyjnych Ğrodków bezpieczeĔstwa wynikających z czĊsto specyficznych warunków pracy maszyn, które wymuszają utrzymanie bezpieczeĔstwa poprzez za-pewnienie ich kontroli, udziału operatorów maszyn w działaniach dotyczących zmniejszania ryzyka zawodowego. JednoczeĞnie eksploatatorzy winni przekazywaü producentom maszyn informacje o zaobserwowanych przez nich nieprawidłowoĞciach działania maszyny ujawnionych w trakcie eks-ploatacji celem dokonania korekt na etapie projektowania poprawiających bezpieczeĔstwo maszyny [7].
Maszyny tzw. „stare” winny spełniaü wymagania minimalne bezpieczeĔstwa [9] polegające na wykonaniu przez pracodawcĊ działaĔ w zakresie dostosowania do tych wymagaĔ, m.in.: układu sterowania, zatrzymywania normalnego i awaryjnego maszyny, ochrony przed zagroĪeniami fizycz-nymi, oĞwietlania miejsca i stanowiska pracy (w tym przy konserwacji maszyny), bezpieczeĔstwa związanego z obsługą maszyny, zabezpieczenia przed poĪarem, wybuchem, prądem elektrycznym [12].
ZagroĪenia dla zdrowia i Īycia pracowników ze strony maszyn (zagroĪenia maszynowe) wy-stĊpują zarówno podczas ustalonej przez producenta normalnej pracy maszyny, w czasie, której wystĊpuje, np. hałas, drgania, promieniowanie wynikające z procesów obróbkowych, dla których maszyna została zaprojektowana, a które to czynniki szkodliwe producent obowiązkowo musiał opisaü w dokumentacji maszyny podając sposoby ochrony przed tymi czynnikami [2]. Zdecydowa-nie groĨZdecydowa-niejsze są zagroĪenia, czĊsto trudne do przewidzenia, powstałe wskutek zakłóceĔ normalnych warunków pracy maszyny, wynikające ze starzenia elementów, zuĪycia, awarii, defek-tów. Wystąpienie tych skutków najczĊĞciej prowadzi do wyłączenia maszyny z pracy i przeprowadzenia, o ile jest to jeszcze moĪliwe, jej naprawy. Aby wyeliminowaü takie zdarzenia naleĪy prowadziü "ciągłą" obserwacjĊ maszyn oraz reagowaü z wyprzedzeniem na moĪliwoĞci awa-rii, których skutkiem moĪe byü całkowite zniszczenie maszyny (straty ekonomiczne), ale co jest nie do przyjĊcia, utrata zdrowia lub Īycie operatora lub innego pracownika. Na etapie eksploatacji za-pobieganie powstawania sytuacji niebezpiecznych winno byü realizowane poprzez właĞciwe postĊpowanie (rys. 1).
Rysunek 1. Ograniczanie zagroe maszynowych w eksploatacji ħródło: opracowanie własne na podstwie [7].
Eksploatacja maszyn powoduje stopniowe wyczerpywanie zapasu niezawodnoĞci działania, mimo prowadzenia właĞciwych, przewidzianych dla danej maszyny czynnoĞci obsługowych gene-rując wysokie koszty ekonomiczne dla przedsiĊbiorstwa. Jednak zdecydowanie waĪniejsze są koszty społeczne związane z niebezpieczeĔstwem utraty zdrowia lub Īycia pracowników.
Eksploatacja maszyn warunkująca utrzymanie odpowiedniej ochrony zdrowia i Īycia pracow-ników dotycząca kaĪdego miejsca pracy, we wszystkich sektorach przemysłu, na kaĪdym szczeblu, moĪliwa jest przez wykorzystywanie w procesach pracy maszyn bezpiecznych. Bezpieczna eksplo-atacja maszyn to kompleksowe działania techniczne realizowane w dwóch stanach eksploatacji: w trakcie uĪytkowania maszyny i w trakcie obsługiwania związanego z utrzymaniem maszyn w naleĪytym stanie technicznym oraz działania administracyjne związane z zarządzaniem tymi dzia-łaniami.
Na obsługiwanie maszyn składają siĊ obsługi techniczne (przeglądy, konserwacje, regulacje, diagnostyka, itp.) oraz naprawy. Suma kosztów realizacji tych procesów stanowi całkowite nakłady finansowe, które wydatkowane są w procesie obsługiwania maszyn.
CzĊstoĞü oraz zakres przeglądów maszyny, czĊĞci, które ulegają zuĪyciu, kryteria ich wymiany powinien wskazaü producent lub upowaĪniony przez niego dystrybutor w dokumentacji dołączonej do maszyny [8]. Zapewnienie bezpieczeĔstwa ich uĪytkowania spoczywa na pracodawcy, którego winien przynajmniej raz w roku pracownik słuĪby bhp informowaü o poziomie bezpieczeĔstwa eks-ploatowanych maszyn przez pracowników przedsiĊbiorstwa.
2. Zarz dzanie obsługiwaniem maszyn
Zarządzanie bezpieczeĔstwem maszyn w eksploatacji odgrywa ogromną rolĊ w zarządzaniu przedsiĊbiorstwem. Bezpieczna praca (niski poziom wypadków) przyczynia siĊ do wzrostu zysków w przedsiĊbiorstwie i jego konkurencyjnoĞci. Istotnym celem zarządzania bezpieczeĔstwem pracy maszyn jest minimalizowanie liczby wypadków, niedopuszczanie do nich, a przypadku zaistnienia likwidowanie przyczyn. BezpieczeĔstwo maszyn to normy prawne oraz działania organizacyjne i techniczne, których celem jest stworzenie bezpiecznych warunków pracy pracownikom. Zapew-nienie bezpieczeĔstwa maszyn podczas ich eksploatacji spoczywa w pełni na pracodawcy, który winien właĞciwie organizowaü i zarządzaü procesem pracy, wyposaĪaü stanowisko pracy w ma-szyny, w wynikające z zagroĪeĔ dodatkowe techniczne Ğrodki ochronne, egzekwowaü stosowanie przez pracowników stosowania Ğrodków ochrony indywidualnej, jeĪeli takie są zalecane w doku-mentacji maszyny lub niezbĊdne ze wzglĊdu na warunki Ğrodowiska stanowiska pracy oraz kierowaü na szkolenia operatorów maszyn oraz mechaników. W przypadku modyfikacji maszyn, wystąpienia zjawisk przyrodniczych mogących wpływaü na stan maszyny, wydłuĪonego czasu przestoju ma-szyny lub niebezpiecznych uszkodzeĔ mama-szyny czy zaistnienia wypadków z udziałem maszyn, pracy maszyn w warunkach powodujących pogorszenie jej stanu technicznego pracodawca ma ob-owiązek zarządziü przeprowadzenie szczegółowej jej kontroli przez uprawnione jednostki lub wykwalifikowanych pracowników [5].
Zarządzanie skierowane na bezpieczeĔstwo maszyn winno zapewniü realizacjĊ wymagaĔ bez-pieczeĔstwa, uwzglĊdniając zalecenia producenta maszyny oraz rzeczywiste warunki i intensywnoĞü jej eksploatacji. Pracodawca powinien okreĞliü zakres i czasokresy wykonywania kontroli maszyn.
W trakcie prowadzonych konserwacji i napraw maszyn naleĪy stosowaü systemy słuĪące pra-cownikom utrzymania ruchu do zabezpieczania maszyn przed przypadkowym uruchomieniem przez nieupowaĪnione osoby – Procedury Lockout/Tagout [10].
Kontrola powinna obejmowaü: oglĊdziny, testy funkcjonalne technicznych Ğrodków bezpie-czeĔstwa oraz pomiary (np. odległoĞü bezpiebezpie-czeĔstwa, czas dobiegu) [3].
Wyniki kontroli naleĪy przechowywaü przez 5 lat od daty jej przeprowadzenia.
Planowania napraw maszyn wykonuje siĊ w odniesieniu do kaĪdej maszyny na podstawie jej cyklu naprawczego oraz dla całego parku maszynowego, ustalając roczne i miesiĊczne plany na-praw. Cykl naprawczy oraz zaplanowanie terminów poszczególnych przeglądów i napraw dla danej maszyny zapisuje siĊ w karcie napraw maszyny, w której nanosi siĊ takie informacje jak: liczbĊ godzin pracy maszyny w roku, przyczynĊ naprawy – planowa czy nieplanowana, wyniki oceny dia-gnostycznej stanu maszyny i wskazania naprawcze, datĊ wykonania naprawy, wykonane czynnoĞci naprawcze z podaniem wymienionych lub np. zregenerowanych czĊĞci, wynik kontroli pracy ma-szyny po naprawie.
Karty naprawcze wszystkich maszyn pozwalają okreĞliü roczny plan napraw dla całego parku maszyno-wego przedsiĊbiorstwa.
Potrzeby roczne napraw stanowią podstawĊ zarzą-dzania czynnoĞciami naprawczymi dla słuĪb utrzymania ruchu (SUR) w zakładzie, głównie pod katem równo-miernego ich obciąĪenia w ciągu całego roku. W celu dokładnego rozpoznanie pracochłonnoĞci poszczegól-nych napraw maszyn (dla róĪposzczegól-nych rodzajów i typów maszyn nie jest jednakowa) przyjĊto dla celów planowa-nia tzw. jednostkĊ naprawczą, która jest miernikiem wielkoĞci i stopnia skomplikowania konstrukcyjnego maszyny. Przykładowo pracochłonnoĞü jednej jednostki naprawczej obrabiarek skrawających do metalu ustalono na 55 roboczogodzin dla naprawy głównej, 33 roboczo-godziny dla naprawy Ğredniej i 6,6 roboczogodzin dla naprawy bieĪącej obrabiarki, jak równieĪ ustalono liczbĊ jednostek naprawczych dla poszczególnych obra-biarek.
PrzyjĊto, np., Īe naprawa główna zespołów mecha-nicznych popularnej tokarka UD 40 wymaga 11 jednostek naprawczych, czyli orientacyjna pracochłon-noĞü naprawy głównej bĊdzie wynosiła 605 roboczogodzin [1].
ZagroĪenia dla zdrowia i Īycia pracowników wyko-nujących czynnoĞci naprawcze maszyn wymagają usystematyzowanego podejĞcia do tego stanu eksploat-acji maszyny. Z tego wzglĊdu działalnoĞü naprawczą naleĪy właĞciwie zaplanowaü, co do czasu, po którym (poza awariami) maszynĊ naleĪy poddaü procesowi naprawy i zaprojektowaü sposób i metodĊ zre-alizowania naprawy [6]. Podstawowe problemy to przeznaczenie odpowiedniej iloĞci czasu
3URMHNWRZDQLHQD
SUDZ\
PDV]\Q\
Rozpoznanie zadania i planowanie
WyraĨny podział ról i obowiązków przy wykonywaniu zadania Ocena ryzyka zawodowego przy
wykonywaniu zadania
InstruktaĪ, jak ma byü przeprowadzona realizacja zadania
Zapewnienie właĞciwych Ğrodków, np. ochrony indywidualnej, sprzĊtu
i narzĊdzi pracy
Regularne kontrole procesu obsługi
Kontrola całoĞciowa jakoĞci wykonanej pracy
Rysunek 2. Schemat bezpiecznej naprawy maszyn
i zasobów na naprawĊ, zapewnienie szkoleĔ i informacji dla pracowników zajmujących siĊ pracami naprawczymi, wprowadzenie systemów pracy opartej na właĞciwej ocenie ryzyka oraz skutecznej komunikacji miĊdzy pracownikami uĪytkownikami a zajmującymi siĊ naprawą (rys. 2). Koniecz-nym staje siĊ przestrzeganie wytycznych oraz prowadzenie pełnej dokumentacji pracy maszyny. 3. Podsumowanie
Proces technologiczny obsługiwania maszyn w kaĪdym przypadku winien byü realizowany zgodnie z wczeĞniej rozpisanym planem działania opartym na zaleceniach podanych przez produ-centa maszyny, a w przypadku sytuacji braku takiej informacji lub prowadzone są działania modernizacyjne w oparciu o szczegółową analizĊ zagroĪeĔ i ocenĊ ryzyka zawiązanego z planowa-nym przedsiĊwziĊciem. Ryzyko prac modernizacyjnych powinno byü ocenione w sposób maksymalnie pewny, uwzglĊdniając wszystkie czynniki zagraĪające, które wystĊpują lub mogą wy-stąpiü w trakcie pracy.
Szczegółowy zakres obsługi technicznej maszyn, róĪni siĊ czĊsto znacząco w zaleĪnoĞci od sek-tora przemysłu. JednakĪe niezbĊdnym elementem warunkującym bezpieczeĔstwo maszyn jest ich niezawodnoĞü. Z tego wzglĊdu nieodzowna jest właĞciwa organizacja obsług i napraw, na które w sposób dominujący wpływa zarządzanie nimi. O ile procesy technologiczne obsług i napraw wy-konywanych cykliczne umoĪliwiają planowanie terminu, czasu, miejsca, warunków, zapewnienie pracowników o odpowiednich kwalifikacjach, ewentualnych kooperantów (warsztatów specjali-stycznych), czĊĞci zamiennych, o tyle nieprzewidziane defekty maszyn (nagłe uszkodzenia, awarie) nastrĊczają znacznie trudnoĞci organizacyjne i techniczne związane z naprawą – tym niemniej po-dobnie jak te planowane muszą byü realizowane według schematu opisanego wyĪej, zaczynając od planowania zakresu rozwiązania problemu, oceny ryzyka zawodowego, rozpisania indywidualnych zadaĔ dla pracowników, zapewnienie sprzĊtu, narzĊdzi, materiałów do kontroli wykonanej naprawy.
W procesie planowania naleĪy dokonaü analizy potrzeb technicznych i osobowych oraz wyko-rzystaü informacje dotyczące, np. podobnych zdarzeĔ w przeszłoĞci czy teĪ programów komputerowych [4] ułatwiających podjĊcie decyzji (np. wybór metody regeneracji zuĪytych czĊĞci maszyny). BezwzglĊdnie naleĪy mieü na uwadze bezpieczeĔstwo pracowników wykonujących czynnoĞci obsługowo-naprawcze, przeprowadzając ich szkolenie i informowaü o zagroĪeniach i ry-zyku związanym z wykonywaną pracą.
Bibliografia
[1] Górny J., Zarzdzanie eksploatacj maszyn i urzdze, Instytut Technologii Eksploatacji – PaĔstwowy Instytut Badawczy, Radom 2005.
[2] Midera A., Identyfikacja zagroe przy obsłudze maszyn, Atest – Ochrona Pracy nr 1/2014, ss.16–20.
[3] Praca zbiorowa, Znaczenie bezpiecznej obsługi i konserwacji urzdze technicznych dla za-pewnienia bezpieczestwa korzystajcych z nich pracowników oraz osób wykonujcych te czynnoci, Centralny Instytut Ochrony Pracy – PaĔstwowy Instytut Badawczy, Warszawa 2011.
[4] PrzybyliĔski B., Komputerowe wspomaganie wyboru metody regeneracji elementów maszyn, InĪynieria i Aparatura Chemiczna, nr 5/2012, ss. 244–245.
[5] PrzybyliĔski B., Eksploatacyjne ryzyko maszynowe w przetwórstwie tworzyw sztucznych, In-Īynieria i Aparatura Chemiczna 2014, nr 2/2014, ss. 105–106.
[6] PrzybyliĔski B., Planowanie technologii naprawy pojazdów, Logistyka, nr 4/2015, ss. 2090–2096. [7] ĩółtowski B., Landowski B., PrzybyliĔski B., Projektowanie eksploatacji maszyn,
Wydaw-nictwo Instytutu Eksploatacji Maszyn, Radom 2012.
[8] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 paĨdziernika 2008 r. w sprawie zasadniczych wymagaĔ dla maszyn (Dz. U. nr 199, poz. 1228).
[9] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 30 paĨdziernika 2002 roku w sprawie minimal-nych wymagaĔ bezpieczeĔstwa i higieny pracy w zakresie uĪytkowania maszyn przez pracowników podczas pracy (Dz. U. 2002 nr 191, poz. 1596 z póĨn. zm.).
[10] https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/35928/Wioleta_Klimaszewska_Sawo2010.pdf, DostĊp [12.04.2016]. [11] http://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/rynek-pracy/warunki-pracy-wypadki-przy-pracy/wy-padki-przy-pracy-w-2015-roku,3,22.html, DostĊp [26.04.2016]. [12] http://www.ptzp.org.pl/files/konferencje/kzz/artyk_pdf_2013/p100.pdf, DostĊp [19.05.2016].
THE CHOSEN ASPECTS OF MANAGEMENT OF MACHINERY AND DEVICE SAFETY DURING THEIR EXPLOITATION
Summary
The safe exploitation of machinery as a matter of fact composes of various activ-ities of technical, administrational and managerial character. Such activactiv-ities are performed for the needs of maintaining of machinery and devices within the condition of readiness for the execution of tasks (or in the process of restoring of such condition) along with performance of adequate security against damage or destruction and along with the ensuring of the adequate protection of employee health and life. What has been presented within the article is the short characteristic of factors which influence the level of safety of machinery, devices and employees along with the underlining of the very important role of the performance of the process of adequate management of the exploitation of machinery which influences and ensures the adequate level of pro-tection of life and health of the operators of machinery and devices as well as of employees working in works continuity departments.
Keywords: operation and exploitation of machinery, safety of machinery and devices, machining risk
Bolesław PrzybyliĔski
Zakład Pojazdów i Diagnostyki
Instytut Eksploatacji Maszy i Transportu Wydział InĪynierii Mechanicznej
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy e-mail: przyb@utp.edu.pl
