Työkoneen Norrdigi ohjausjärjestelmän turvallisuuden kehittäminen

Tiivistelmä

Norrhydron toteuttaman kehityshankkeen tavoitteena on kehittää käyttäjilleen turvallinen ja vikasietoinen hydraulinen liikkeenhallintaratkaisu materiaalinkäsittelykoneeseen. Hankkeella on tarkoitus parantaa merkittävästi näiden koneiden käyttöturvallisuutta, alentaa niiden vikataajuutta ja kehittää vaarantavien vikatilanteiden ennaltaehkäisyä. Erityisesti keskitytään uuteen hydrauliikkatoteutukseen ja sen ohjausjärjestelmän turvaominaisuuksien parantamiseen. Tavoitteena on kehittää myös materiaalinkäsittelykoneen ohjausjärjestelmän ja ohjausyksiköiden turvallisuussuunnitteluun esimerkinomainen toimintakonsepti.

Hankkeessa käytetään ensisijaisena menetelmänä TSR-107097 hankkeessa kehitettyä turvallisuusprosessin referenssimallia sekä hankkeessa kehitettyä laskentatyökalua turvallisuustason mittamiseksi ja osoittamiseksi. Rakenteellisena alustana käytetään Norrdigi ohjausjärjestelmää, joka on vikasietoinen, koska yksittäiset ohjauskomponentit voidaan korvata häiriötilanteissa reduntanteilla kytkennöillä.

Konkreettisena tuloksena on 30.4.2013 mennessä valmis suunnitelma järjestelmä-ratkaisusta ja esimerkinomainen toimintamalli materiaalinkäsittelykoneen ohjaus-järjestelmän suunnitteluun sovellettavaksi.

Hankkeen vastuuhenkilö

Ari Sipola

Tiedote

Lisää turvaa työkoneen hydrauliseen ohjausjärjestelmään

Hydraulisten ohjausjärjestelmien rakenteellinen monimutkaisuus
ja siitä aiheutuvat liian korkeat vikataajuudet ovat merkittävä
ongelma. Hydrauliikkajärjestelmien kehittäjä ja valmistaja
Norrhydro Oy on kohentanut hydraulisen liikkeenhallintasovelluksen
turvatasoa Norrdigi-ohjausjärjestelmän ja -toimintakonseptin
ominaisuuksia ja etuja hyödyntäen. 

Kehitystyössä keskityttiin materiaalinkäsittelykoneen uuteen ja
innovatiiviseen nostopuomin ohjausjärjestelmään, sen sähköiseen
ohjausratkaisuun, ohjausväylään sekä turva- ja
vikaantumisominaisuuksien parantamiseen.

Hankkeessa rakennettiin turvasuunnittelun prosessimalli, jota
hyödyntäen jo suunnittelun alkuvaiheessa voidaan ottaa huomioon
turvatasovaatimukset ja riskit sekä siten saavuttaa tehokkaasti
nykyistä parempi turvataso.

Työsuojelurahasto tuki työtä kehittämisavustuksella.
Ulkopuolisena asiantuntijana hankkeessa toimi Teknologian
tutkimuskeskus VTT.

Pohjana KOTOTU

Kehittämishankkeessa hyödynnettiin tuloksia VTT:n tutkimus- ja
kehityshankkeesta Koneiden ohjausjärjestelmien toiminnallinen
turvallisuus (KOTOTU), jota Työsuojelurahasto myös on rahoittanut
(107097).

Turvasuunnittelun prosessimallina käytettiin
KOTOTU-prosessimallia, jota räätälöitiin Norrhydron tarpeisiin
ottaen huomioon eri turvastandardeissa esitetyt prosessimenetelmät.
Itse sovellusesimerkissä käytettiin KOTOTU-hankkeessa kehitettyä
laskentatyökalua turvallisuustason mittaamiseksi.

Riskin arvioinnin eri malleja käytiin lävitse liittyen
KOTOTU-prosessin eri vaiheisiin ja riskin arvioinnin
tavoitteisiin.

Esimerkkikohteelle ei ole omaa konekohtaista
turvallisuusstandardia. Turvatasovaatimuksia löydettiin lähinnä
koneturvallisuusstandardeista ISO 15998 ja ISO 13849-1.

Hyperkirja sovellettavaksi

Turvasuunnittelun prosessimallista tehtiin KOTOTU- hyperkirja,
jonka avulla turvasuunnittelua voidaan koordinoida jatkossa
tapauskohtaisesti eri sovelluksiin ja käyttöihin.

Lisäksi hankkeessa osoitettiin KOTOTU-laskentatyökalua käyttäen,
millä toiminnallisen turvallisuuden parametreilla saavutetaan
tarkastellussa esimerkkikohteessa riittävä turvallisuustaso.

Hankkeen ensimmäiset vaikutukset tulevat näkyviin
toteutussovelluksen tullessa käyttöön suunnitelmien mukaan
loppuvuonna 2013, jolloin on mahdollista käytännön työssä todentaa
todelliset vaikutukset. Suunnittelutyössä vaikutukset tulevat
vastaavasti todennetuiksi myöhemmin konkreettisissa hankkeissa.

Hankkeen aikana käytiin alustavaa keskustelua ensisijaisesti
koneenrakentajan henkilöstön kanssa hankkeen suunnittelusta,
tavoitteista, toteutuksesta sekä testaamisesta. Tarkoitus on avata
konkreettisempi keskustelu aiheesta myös konevalmistajan oman
operointiyksikön sekä operoinnista vastaavan henkilöstön kanssa
nyt, kun tuloksia on saavutettu ja raportti on valmis sekä itse
testikone on valmistusprosessiss

Toimittaja
Leena Huovila

Aineisto

Työkoneen Norrdigi ohjausjärjestelmän turvallisuuden kehittäminen. Loppuraportti 2013. Avaa

Katso myös tutkimus- ja kehityshanke 107097 Koneiden ohjausjärjestelmien toiminnallinen turvallisuus (KOTOTU). https://www.tsr.fi/tutkimustietoa/tata-on-tutkittu/hanke/?h=107097