Certificación de Seguridad Funcional de Maquinaria Industrial: Seguridad Funcional

La seguridad funcional de maquinaria industrial consiste en la parte de seguridad de la maquinaria que depende del correcto funcionamiento de los sistemas relacionados con la reducción de riesgos de accidentes, y protección tanto a los operadores como a la propia máquina.

A nivel práctico, La seguridad funcional de las maquinarias busca garantizar el correcto funcionamiento del sistema de control relacionado a la seguridad, así como la mitigación de riesgos, y se rige por un ciclo denominado Ciclo de Vida de la Seguridad. 

Marco legal en la Unión Europea

El marco legal para la producción y comercialización de maquinaria en los estados miembros de la UE es la Directiva de Máquinas (2006/42/CE). Esta Directiva ayuda a mantener altos estándares de seguridad en diversos sectores industriales de toda la Unión Europea, garantizando la seguridad de las máquinas, y armonizando las normas en los países de la UE. Los principales elementos que conforman la Directiva de Máquinas incluyen:

• Requisitos de seguridad y salud: Requisitos básicos de seguridad para el diseño y producción de máquinas.
• Procedimientos de evaluación de la conformidad: el fabricante está obligado a evaluar la conformidad de la máquina con las normas contenidas en la directiva.
• Marcado CE: Las máquinas que cumplen los requisitos de la directiva reciben el marcado CE, que indica que el producto cumple con la normativa de la UE.
• Documentación técnica: el fabricante debe preparar documentación técnica, incluido un manual de funcionamiento que contenga información sobre métodos seguros de uso de la máquina.

Normativa Armonizada

La normativa fundamental de seguridad funcional de máquinas está formada por las normas IEC 62061 y EN ISO 13849, que se complementan entre sí, la EN ISO 12100.

La norma IEC 62061 se centra en la seguridad funcional de los sistemas de control relacionados con la seguridad en máquinas. Esta norma, derivada de la IEC 61508, describe la implementación de estos sistemas y considera su ciclo de vida completo, desde el diseño hasta la puesta fuera de servicio. La importancia de esta norma es que ayuda a cumplir con los requisitos de la Directiva de Máquinas (2006/42/CE) para la seguridad funcional, y proporciona orientación para el diseño y cálculo de sistemas de control que cumplen con los requisitos de seguridad. 

La norma EN ISO 13849 es la base de la seguridad de sistemas de mando complejos para máquinas. Es una norma básica para la seguridad funcional y contiene requisitos internacionales unificados que hacen referencia a la determinación del nivel de prestaciones requerido, la identificación de partes de sistemas de mando relativas a la seguridad y la implementación de las funciones de seguridad. La norma se aplica a partes de sistemas de mando relativas a la seguridad, indistintamente de las tecnologías y las energías utilizadas (eléctrica, hidráulica, neumática o mecánica). Describe los requisitos de seguridad para el diseño y la integración de partes de sistemas de mando relativas a la seguridad.

La norma EN ISO 13849 se divide en dos partes, la EN ISO 13849-1, que define los principios generales para el diseño, y la EN ISO 13849-2, que especifica el proceso de validación para las funciones de seguridad, las categorías y los niveles de prestaciones para las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad (SRP/CS), de dicho diseño.

Finalmente, la norma EN ISO 12100 que representa una guía internacional para la seguridad de las máquinas, que establece principios generales de diseño y evaluación de riesgos para fabricantes y diseñadores de maquinaria. Su objetivo principal es ayudar a identificar, evaluar y reducir los riesgos asociados con las máquinas durante todo su ciclo de vida 

Análisis de riesgos

El primer paso en el proceso de certificación de la seguridad funcional de maquinaria es el análisis de riesgos siguiendo la norma EN ISO 12100, donde se analiza el funcionamiento de la máquina y su manipulación. El resultado de este paso determinará el nivel de seguridad que deberá cumplir el sistema de mando a implementar, mediante la evaluación de:

• Los peligros que puede generar a las personas involucradas (operarios, mantenimiento, personal de limpieza)
• La clasificación de los riesgos asociados a dichos peligros
• Las posibles mitigaciones que permiten reducir los riesgos a unos mínimos aceptables

En muchas ocasiones, la aplicación de la normativa de protección adecuada no resulta ser suficiente para mitigar los riesgos asociados a determinados peligros. En dichos casos, se recurre a la definición de determinadas funciones de seguridad específicamente implementadas mediante sistemas de mando y control de la máquina.

Cuanto mayor es el riesgo, más exigentes son los requisitos funcionales de máquina (SFRS) y, por tanto, más exigentes son los requisitos de las partes de los sistemas de mando para la seguridad (SRP/CS) que conforman las funciones de seguridad de la máquina.

Aunque hay muchos factores que contribuyen a evaluar el nivel de seguridad, a grandes rasgos, en el marco de la estimación de riesgos, las funciones de seguridad según la norma EN ISO 13849-1 se clasifican en cinco niveles de prestaciones (PL): desde PL "a" (bajo) hasta PL "e" (alto).

Diseño y Verificación de la seguridad funcional

Una vez realizado el diseño de los sistemas de control que conforman las funciones de seguridad siguiendo los requisitos de la norma EN ISO 13849-1, se debe proceder a la verificación de la seguridad funcional de la máquina, siguiendo los requisitos de la norma EN ISO 13849-2. Dicha verificación consta básicamente de tres grandes pasos:

• Inputs: preparación de la documentación de diseño y seguridad
• Proceso de validación: que puede ser por análisis y/o por ensayo

Informe de validación: donde se describe el proceso de validación para cada requisito de seguridad funcional y su nivel obtenido

Certificación de la Seguridad Funcional

La certificación de la seguridad funcional es un paso más en el proceso general de certificación de una máquina, mediante el que se asegura que la máquina ha sido evaluada y validada para operar de manera segura y eficiente, protegiendo a los usuarios y al entorno.

La documentación necesaria para acreditar la presunción de cumplimiento con los requisitos técnicos y de seguridad de legislación europea, se conoce como expediente técnico y debe constar de los siguientes elementos:

• Descripción general de la máquina y su funcionamiento
• Planos de conjunto y planos detallados de la máquina y sus circuitos de mando
• Documentación que justifica el cumplimiento de los requisitos de seguridad y salud, incluyendo cálculos y resultados de pruebas realizadas
• Un análisis detallado de los peligros potenciales asociados a la máquina, las medidas de seguridad implementadas para eliminarlos o reducirlos, y los riesgos residuales
• Una relación de las normas técnicas que se han utilizado para garantizar la seguridad de la máquina
• Manual de instrucciones y mantenimiento
• Una declaración CE de conformidad, que es un documento firmado por el fabricante que certifica que la máquina cumple con los requisitos esenciales de la Directiva de Máquinas

El último paso es el marcado CE de la máquina, para el que dicho expediente debe demostrar la presunción de cumplimiento con la Directiva de Máquinas (2006/42/CE), y con otras Directivas que también sean de aplicación, como suelen ser la Directiva de Compatibilidad Electromagnética (2014/30/UE), la Directiva de Baja Tensión (2014/35/UE), y la Directiva RoHS (2011/65/UE).