Sécurité sur toute la ligne: Les multiples aspects d’un travail sûr dans un environnement industriel

Qu’est-ce que la sécurité? L’élimination des risques et des dangers inacceptables. Pas plus, pas moins non plus. Dans la pratique, ce terme couvre de multiples aspects, qui vont de la sécurité au travail jusqu’à la sécurité des processus d’automatisation en passant par le fonctionnement adéquat des machines. Le dernier exemple de l’expertise d’ABB dans ce domaine est nommé YuMi. C’est main dans la main que ce robot à deux bras travaille avec les employés sur les mêmes tâches.

L’image donne le frisson: à 4620 mètres de hauteur, Stephan Siegrist se tient en équilibre sur une sangle de 3 cm de largeur, juste en-dessous du sommet de la pointe Dufour. Dangereux? «De l’extérieur, cela a l’air bien plus excessif et fou que ça ne l’est de l’intérieur», affirme l’alpiniste professionnel suisse dans une interview donnée au Berner Zeitung. La sécurité semble être une donnée subjective et une question de point de vue. Stephan Siegrist précise cependant: «L’évaluation minutieuse des risques fait partie de mon métier.» Sur la pointe Dufour, un baudrier, une élingue, un mousqueton et une corde tirée sous la sangle assurent la sécurité du sportif.

Dans le monde de l’entreprise, il ne s’agit pas tant d’assurer la sécurité individuelle que de mettre en place le niveau de sécurité nécessaire pour éliminer tout risque inacceptable. La sécurité est un état de relative absence de danger qui ne vaut que pendant une période définie, dans un environnement défini et dans des conditions définies. Dans des cas extrêmes, un événement soudain peut saboter toutes les mesures de précaution mises en place. Les mesures de sécurité ne peuvent pas totalement exclure la possibilité de perturbations, mais elles peuvent les contrer ou les rendre suffisamment improbables.

La directive sur les machines en référence

Les règlements pratiques s’appuient sur cette définition de la sécurité. Par exemple, depuis fin 2009, la directive européenne sur les machines 2006/42/CE s’applique obligatoirement aux machines utilisées dans les environnements de production, y compris en Suisse. Elle stipule des exigences de sécurité et de protection sanitaire fondamentales pour la mise sur le marché de machines. Afin d’être juridiquement valide, la directive sur les machines doit être transposée dans la réglementation nationale.

En Suisse, la nouvelle directive sur les machines a été intégrée à une ordonnance sur les machines spécialement dédiée et en vigueur depuis fin 2009. Les machines concernées par la directive sur les machines doivent respecter les exigences de sécurité et de protection sanitaire définies en Annexe 1 de la directive. Le but est d’exclure les risques d’accident pendant toute la durée de vie de la machine. Il s’agit pour cela de prendre en compte l’utilisation conforme, mais aussi toute situation de mauvais usage prévisible.

La directive sur les machines oblige les constructeurs à évaluer et calculer la probabilité de dysfonctionnement des fonctions de sécurité d’une machine selon les normes en vigueur. Les caractéristiques nécessaires des composants de sécurité sont fournies par les fabricants des composants. À partir de cette caractéristique, l’utilisateur peut déterminer le niveau de performance (PL) ou le niveau d’intégrité de sécurité (SIL) de son circuit de sécurité.

«Avec YuMi, nous nous trouvons au début d’une nouvelle phase de l’automatisation industrielle.»

Une culture et une mission

La sécurité et le comportement des opérateurs des machines sont tout aussi importants que les fonctions de sécurité de la machine. «Nous sommes conscients que la sécurité au travail est un processus de maturation qu’il faut assimiler», a déclaré Remo Küry, directeur de l’unité Sustainability & Security chez ABB Suisse. «Parce qu’il y a toujours un risque résiduel et que la sécurité absolue n’existe pas, il est important de procéder de façon préventive. » ABB a donc défini la sécurité comme une mission pour chaque fonction dirigeante, du membre du conseil d’administration jusqu’au chef d’équipe, qui doit participer à des séminaires sur la sécurité au travail et contribuer à la culture de la sécurité. L’approche d’ABB en matière d’ergonomie et de risque d’accident prend aussi en compte les sites et les postes de travail, ainsi que les collaborateurs ABB envoyés chez les clients. «Un plan Health & Safety est établi pour chaque projet», explique M. Küry. «Ce plan évalue les différents dangers, par ex. les travaux réalisés en hauteur ou à proximité de pièces sous tension, et spécifie les mesures nécessaires.»
YuMi voit grâce à son système de vision précis et ressent grâce à ses capteurs sensibles. La sécurité est intégrée à la fonctionnalité du robot et garantit une collaboration sans danger entre les individus et le robot.

L’équipe en vedette

ABB a fait du «Code of Practice for Safe Working» une directive et un standard de base. C’est très important dans un contexte international. Dans certains pays développés dont les dispositions légales ou les directives courantes n’incluent pas les exigences du Code of Practice, cette directive est applicable sur tous les sites ABB. Cela peut par exemple amener ABB à mettre en oeuvre des mesures qui ne sont pas encore des standards dans le pays concerné.

«Les personnes concernées sont les mieux placées pour identifier les dangers existants. L’évaluation des risques doit donc être réalisée avec une équipe représentant les personnes concernées», explique M. Küry. «L’équipe connaît très bien la situation et ce procédé facilite l’acceptation des mesures mises en oeuvre.»

ABB a mis en place le processus «Stop & Check» pour identifier les risques sur les chantiers et dans l’activité de service. Les collaborateurs d’ABB se forgent ainsi une vue d’ensemble de la situation avant de débuter le travail, en utilisant une liste de contrôle, une application sur smartphone ou la fonction SAP correspondante, ce qui leur permet d’identifier et d’éliminer tous les dangers. Les actions des années passées portent leurs fruits. De 2008 à 2013, le nombre d’accidents chez ABB a été divisé par deux.

You and me – together

Pour de nombreuses problématiques de la sécurité au travail, la solution repose sur des produits concrets, soit des éléments de sécurité veillant à la sécurité, soit des produits dont la sécurité inhérente permet d’éviter des dommages. Le nouvel exemple type de sécurité inhérente est le robot collaboratif YuMi, unique en son genre, qui a été présenté par ABB à la Foire de Hanovre en 2015. Son nom «YuMi» est inspiré de «you and me – travaillons ensemble».

YuMi a été conçu pour pouvoir réagir aux exigences flexibles de la fabrication dans l’industrie électronique. YuMi est un assistant de montage à deux bras, capable de voir grâce à un système de vision précis, et de sentir grâce à des capteurs sensibles. Ses bras rembourrés et des capteurs d’effort et de couple innovants assurent une collaboration efficace entre les individus et le robot. La sécurité est intégrée à la fonctionnalité du robot et garantit une collaboration sans danger entre les individus et le robot, côte à côte, sans grille de protection. Le TÜV SÜD a confirmé que YuMi est conforme aux normes de sécurité en vigueur et à la directive sur les machines.

Nouvelle phase de l’automatisation

«YuMi va nous amener à repenser de nombreuses hypothèses concernant les procédés de fabrication et les processus industriels», souligne Steven Wyatt, Marketing and Sales Manager Robotics d’ABB. «Il nous promet un grand nombre d’applications nouvelles. Nous nous trouvons au début d’une nouvelle phase de l’automatisation industrielle.» YuMi possède déjà une expérience en production réelle. Il a en effet été testé avant son introduction sur le marché dans divers champs d’application, en association avec des entreprises de grande renommée et en interne. Deux robots YuMi et deux collaborateurs ont par exemple travaillé en coopération pour fabriquer jusqu’à 10 pièces en 220 secondes dans la production d’interrupteurs d’arrêt d’urgence et de prises doubles. Le travail réalisé avec le robot YuMi se distingue par une flexibilité qui permet de créer un scénario de production souple qu’il est possible de réaliser sans investir dans des dispositifs d’automatisation et de sécurité supplémentaires.

Une protection respectueuse de la production

Les produits de Jokab Safety jouent un rôle important dans le portefeuille de sécurité d’ABB. L’entreprise fondée en Suède en 1988 fait partie du groupe ABB depuis 2010. Son assortiment comprend tous types de dispositifs de protection contre les accidents grâce auxquels il est possible de réaliser facilement des fonctions de sécurité qui vont de la plus petite solution autonome jusqu’aux systèmes de sécurité complets afin de former des solutions respectueuses de la production pour une machine individuelle ou pour des chaînes de production entières.
Hans-Dieter Meissner présente la coupe d’un élément de commutation primaire UFES: en cas d’incident, un micro-générateur de gaz entraîne le contact mobile sur la distance de commutation vers le contact fixe.

«La protection active contre les arcs détecte le défaut avant même qu’il se produise.»

Actifs plutôt que passifs

La prévention des chocs électriques et des dommages causés par les arcs électriques joue un rôle majeur dans la protection des personnes et des installations. Les systèmes constructifs peuvent assurer une sécurité passive limitée en évacuant de façon ciblée les gaz chauds produits en cas de défaut d’arc par exemple. «La protection active contre les arcs est néanmoins plus sûre et plus efficace car elle détecte le défaut avant même qu’il se produise», explique Hans-Dieter Meissner, responsable du marketing produits chez ABB Stotz-Kontakt. «En basse tension, nous utilisons depuis environ 3 ans une combinaison associant le dispositif de surveillance d’arc TVOC-2 et l’UFES, également employé en moyenne tension pour laquelle il a été développé initialement.»

Calibrés en usine

Le dispositif de surveillance d’arc TVOC-2 surveille les points potentiellement en danger de l’installation de commutation en s’appuyant sur 30 capteurs optiques par appareil. «Les détecteurs de nos dispositifs de surveillance sont assemblés et calibrés en usine. Ils peuvent donc être installés rapidement et efficacement par les constructeurs d’installations », souligne Hans-Dieter Meissner. En cas d’incident, le TVOC-2 réagit en moins de 1,6 ms en déclenchant le disjoncteur. En fonction du temps de réaction propre au disjoncteur basse tension, le temps de déclenchement total est compris entre 30 et 70 ms. Cette solution représente donc pour les installations et les utilisateurs une protection accrue.

La combinaison avec l’interrupteur de mise à la terre ultra-rapide UFES augmente encore l’effet de protection. L’électronique de l’UFES identifie les défauts d’arc par voie optique et par une mesure instantanée du courant. Si les critères de déclenchement sont réunis, l’électronique de l’UFES transmet un signal de déclenchement à trois éléments de commutation primaires de l’UFES qui induisent un court-circuit métallique triphasé. La tension de l’arc électrique chute alors et l’arc s’éteint. Seulement 4 ms séparent la détection de l’extinction, voilà où en est aujourd’hui l’état de la technique de protection des personnes, des installations et de leur environnement. C’est une performance qui a été officiellement confirmée par l’organisme de contrôle externe VdS Schadenverhütung qui a certifié l’efficacité et la fiabilité de l’UFES en février 2015.

Sous tension

Smissline TP est tout simplement le système d’enfichage le plus sûr au monde. C’est le premier système d’enfichage au monde à permettre de brancher et débrancher des appareils sous tension sans utiliser d’équipement de protection personnelle supplémentaire contre les dangers électriques. «Cela ouvre des perspectives inédites en matière d’installation, d’exploitation et de flexibilité», explique Manfred Sontheimer, directeur du département Produits rails DIN chez ABB Suisse. Avec le Smissline TP, les dispositifs assurant les quatre fonctions de protection (protection de ligne, différentielle, de moteur et contre la surtension) sont enfichés directement dans le système d’enfichage. «Nos clients l’ont très bien accueilli après son arrivée sur le marché en 2011», indique Manfred Sontheimer. «La possibilité d’intervenir sous tension est un gros avantage, surtout dans les cas d’alimentation critique comme dans les centres de calcul ou les hôpitaux.»

Sécurité dans l’industrie des processus

S’il existe un secteur dans lequel la sécurité est prise au sérieux depuis longtemps, c’est bien l’industrie des procédés, et en particulier l’industrie du pétrole et du gaz et l’industrie chimique. Ces industries sont en effet les principales forces motrices du développement de concepts de sécurité depuis plusieurs décennies. Aujourd’hui, on observe la même tendance dans d’autres secteurs où l’installation de systèmes SIS (Safety Instrumented Systems) est de plus en plus fréquente. L’adoption croissante d’équipements intelligents contraint l’industrie des procédés à réaliser une meilleure intégration de ses systèmes de sécurité et d’automatisation, à mettre en oeuvre des fonctions de sécurité pour les différents états des procédés et à améliorer la flexibilité, l’évolutivité et la réutilisation de ses composants de sécurité.

Les SIS modernes sont modulaires et évolutifs. Ils intègrent la sécurité, la commande des procédés et deux platesformes d’automatisation auparavant indépendantes au sein d’un même système, dont les fonctions sont néanmoins distinctes. Grâce à l’environnement commun créé pour l’automatisation de la production et la surveillance de la sécurité et de la production, ces SIS améliorent la disponibilité des procédés et réduisent les risques d’accident sur l’installation. Depuis plus de 30 ans, ABB fournit et installe des systèmes de sécurité programmables et insensibles aux défaillances pour l’industrie des procédés. Le premier système de ce type a été installé en 1979. À l’époque déjà, ABB était parmi les pionniers dans ce domaine.

Depuis, ABB a lancé diverses générations de systèmes de sécurité avec tout un éventail de solutions techniques: des systèmes de sécurité modulaires doublement redondants jusqu’aux systèmes modulaires Plantguard triplement redondants, en passant par le système 800xA High Integrity avec quadriconfiguration en option.

Tout au long du cycle de vie

Les circuits de sécurité identifiés dans l’analyse des risques et des dangers doivent être testés régulièrement pour garantir la sécurité des installations pendant tout leur cycle de vie. Forte de ses compétences certifiées, de son expérience et munie de la documentation d’essai requise, la société ABB est un véritable soutien dans ce domaine.

Des spécialistes de la sécurité tout en couleurs

Sense7

Le commutateur magnétique de sécurité verrouille efficacement les portes escamotables, à glissière et à charnières. Peu salissant et étanche à l’eau, Sense7 est idéal quand la priorité est à l’hygiène. Le commutateur codé, sans contact et entièrement électronique affiche une longue durée de vie.

Smile

Le bouton d’arrêt d’urgence est petit, facile à installer avec le raccord M12 et les trous de fixation au centre. Smile est disponible pour les circuits de sécurité dynamiques et statiques, ainsi que pour le raccordement à un Vital/Pluto ou à un relais de sécurité. Une LED sur le dessus indique l’état actuel.

Safeball

Le bouton-poussoir est très ergonomique et convivial. Le Safeball peut être utilisé pour des commandes simples ou doubles. Deux éléments palpeurs sont intégrés à chaque boule. En commande double, les quatre boutons doivent être actionnés en 0,5 s pour transmettre un ordre.

Videos zum Fokusthema

ABB Robotics - YuMi®, the ABB Dual Arm Robot at Automatica 2014

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Active internal arc protection for switchgear

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