Trong lĩnh vực sản xuất và tự động hóa, việc đảm bảo an toàn cho máy móc và người vận hành không chỉ là yếu tố tuân thủ quy định mà còn đóng vai trò then chốt trong việc duy trì hiệu quả hoạt động. Một trong những bước quan trọng nhất để đạt được điều này là xác định mức hiệu suất của máy (Performance Level – PL). Đây là thước đo quan trọng để đánh giá mức độ an toàn của hệ thống, giúp bảo vệ con người và tối ưu hóa quy trình vận hành. Để có thể xác định chính xác PL, quá trình bắt đầu với việc tiến hành đánh giá rủi ro toàn diện và khách quan.
I. Mức hiệu suất (PL) của máy là gì?
Mức hiệu suất là một mức riêng biệt được sử dụng để chỉ định khả năng của các bộ phận liên quan đến an toàn của hệ thống điều khiển để thực hiện chức năng an toàn trong các điều kiện có thể lường trước. Mức hiệu suất yêu cầu (PLr) là mức hiệu suất bắt buộc của máy để giảm rủi ro. Điều quan trọng cần lưu ý là PL phải lớn hơn hoặc bằng PLr. Nói một cách đơn giản, máy càng có rủi ro cao thì mức hiệu suất cần có càng cao. Mức hiệu suất nằm trong phạm vi từ PLa đến PLe: a là mức thấp nhất và e là mức cao nhất. Một rô-bốt di động nhỏ (AMR Robot), di chuyển chậm rất có thể sẽ yêu cầu mức hiệu suất thấp hơn (gần với PLa), trong khi một rô-bốt di động lớn, di chuyển nhanh rất có thể sẽ yêu cầu mức hiệu suất cao hơn (gần với PLe). Mức hiệu suất phụ thuộc vào cấu trúc của hệ thống điều khiển, độ tin cậy của các thành phần được sử dụng, khả năng phát hiện lỗi cũng như khả năng chống lại nhiều lỗi phổ biến trong các hệ thống điều khiển nhiều kênh.
II. Xác định mức hiệu suất yêu cầu (PLr)
Đối với mỗi chức năng an toàn được thực hiện bởi các bộ phận liên quan đến an toàn của hệ thống điều khiển, phải xác định mức hiệu suất yêu cầu (PLr), thường tuân theo ba thông số sau theo ISO 13849-1:
1. Mức độ nghiêm trọng của chấn thương S1:
- Nhẹ (thường có thể phục hồi chấn thương)
- S2: Nghiêm trọng (thường là thương tích không thể phục hồi hoặc tử vong
2. Tần suất và/hoặc mức độ tiếp xúc với nguy hiểm
- F1: Hiếm khi hoặc ít khi và/hoặc thời gian tiếp xúc ngắn
- F2: Thường xuyên đến liên tục và/hoặc thời gian tiếp xúc dài
3. Khả năng tránh nguy hiểm hoặc hạn chế tác hại
- P1: Có thể trong điều kiện cụ thể
- P2: Không thể
Sử dụng các thông số tương ứng trên biểu đồ bên dưới, bạn có thể xác định mức hiệu suất cần thiết của một máy. Ví dụ, nếu mức độ nghiêm trọng của chấn thương là nhẹ, bạn bắt đầu ở S1 . Bây giờ bạn chọn giữa F1 hoặc F2. Nếu tần suất và/hoặc mức độ tiếp xúc với nguy hiểm là thường xuyên đến liên tục, bạn chọn F2 . Nếu khả năng tránh nguy hiểm hoặc hạn chế tác hại là hầu như không thể, chúng ta sẽ hạ cánh ở P2 . Điều này đưa chúng ta đến mức hiệu suất C, có nghĩa là chúng ta cần vận hành ở mức này hoặc cao hơn—tức là bất kỳ mức nào từ PLc đến PLe.
III. PL v. SIL
Biểu đồ trên mô tả cả mức hiệu suất (PL) và mức toàn vẹn an toàn (SIL). Các tiêu chuẩn này chỉ định các nhãn khác nhau, nhưng sử dụng các ngưỡng tương tự để xác định hiệu suất nên được áp dụng tương xứng với mức độ rủi ro. Các nhãn chỉ được sử dụng bởi các cơ quan quản lý khác nhau; ISO 13849-1 định nghĩa các nhãn là mức hiệu suất trong khi IEC 62061 định nghĩa chúng là mức độ an toàn và toàn vẹn.
IV. Xác suất hỏng hóc nguy hiểm mỗi giờ
Như bạn đã đọc trên đây, mức hiệu suất dao động từ PLa (thấp) đến PLe (cao); rủi ro của máy càng cao thì mức hiệu suất cần thiết càng cao. Cụ thể hơn, mỗi mức hiệu suất biểu thị xác suất hỏng hóc nguy hiểm mỗi giờ (PFHd), được thể hiện trong biểu đồ bên dưới:
Ví dụ, mức hiệu suất d được định nghĩa theo ISO 13849 là hệ thống điều khiển có xác suất hỏng hóc nguy hiểm mỗi giờ trong khoảng từ 10-7 đến 10-6, nghĩa là có xác suất hỏng hóc nguy hiểm 1 lần trong mỗi 1 triệu đến 10 triệu giờ. Nói cách khác, nếu robot chạy 24 giờ một ngày, 365 ngày một năm, về mặt toán học, nó được đảm bảo có thể chạy liên tục từ 141 đến 1.141 năm mà không có tai nạn chết người.
V. Tại sao doanh nghiệp nên quan tâm đến mức hiệu suất?
Mức hiệu suất giúp làm rõ loại biện pháp bảo vệ cần được áp dụng để vận hành máy móc một cách an toàn. Khi các biện pháp an toàn thích hợp được thực hiện, điều này sẽ giảm thiểu rủi ro chung cho nhân viên và máy móc để có một môi trường an toàn, đáng tin cậy và vẫn duy trì năng suất.
VI. VULETECH là đối tác tích hợp hệ thống của Sick Việt Nam
Luôn sẵn sàng tư vấn kỹ thuật và lắp đặtHỗ trợ thay thế mã sản phẩm từ các hãng khácHàng luôn có sẵn đáp ứng nhu cầu của khách hàngTư vấn tích hợp dự án hiệu quả nhất dành cho khách hàng và đối tác
GỌI NGAY (𝟎𝟐𝟖) 𝟑𝟔𝟐𝟎 𝟖𝟏𝟕𝟗 ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN CHI TIẾT!
Địa chỉ: 27 Xuân Quỳnh, KDC Gia Hòa, P. Phước Long B, Tp. Thủ Đức, Tp.HCM
Hotline: (028) 3620 8179 / 3620 8176 / 3620 8177Fax: (028) 3620 8178
Mail: info@vuletech.com