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56. Prévention des accidents

56. Prévention des accidents (13)

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56. Prévention des accidents

Éditeur de chapitre : Jorma Saari


Table des matières

Tableaux et figures

Introduction
Jorma Saari

Concepts de l'analyse des accidents
Kirsten Jorgensen

Théorie des causes d'accident
Abdoul Raouf

Facteurs humains dans la modélisation des accidents
Anne-Marie Feyer et Ann M. Williamson

Modèles d'accident : homéostasie du risque
Gérald JS Wilde

Modélisation des accidents
Andrew R. Hale

Modèles de séquences d'accidents
Ragnar Andersson

Modèles d'écart d'accident
Urban Kjellen

MAIM : le modèle d'information sur les accidents du Merseyside
Harry S. Shannon et John Davies

Principes de prévention : L'approche de santé publique pour réduire les blessures en milieu de travail
Gordon S. Smith et Mark A. Veazie

Principes théoriques de la sécurité au travail
Réinald Skiba

Principes de prévention : informations sur la sécurité
Mark R. Lehto et James M. Miller

Coûts des accidents du travail
Diego Andreoni

Tables

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1. Taxonomies pour la classification des écarts
2. La matrice Haddon appliquée aux blessures des véhicules à moteur
3. Les dix stratégies de contre-mesure de Haddon pour la construction
4. Informations de sécurité mappées à la séquence accidentelle
5. Recommandations dans les systèmes d'alerte sélectionnés

Figures

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ACC020F1ACC030F1ACC130F1ACC170F1ACC120F3ACC120F1ACC120F2

ACC150F1ACC150F2ACC150F3ACC150F4ACC140F1ACC140F2ACC160F1

ACC160F3ACC200F1ACC200F2ACC230F1


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57. Audits, inspections et enquêtes

57. Audits, inspections et enquêtes (7)

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57. Audits, inspections et enquêtes

Éditeur de chapitre : Jorma Saari


Table des matières

Tableaux et figures

Audits de sécurité et audits de gestion
Johan Van de Kerckhove

Analyse des risques : le modèle de causalité des accidents
Jop Groeneweg

Risques matériels
Carsten D. Groenberg

Analyse des risques : facteurs organisationnels
Urban Kjellen

Inspection du lieu de travail et application de la réglementation
Antoine Linehan

Analyse et rapport : enquête sur les accidents
Michel Monteau

Déclaration et compilation de statistiques sur les accidents
Kirsten Jorgensen

Tables

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1. Strates dans la politique de qualité et de sécurité
2. Éléments d'audit de sécurité PAS
3. Évaluation des méthodes de contrôle du comportement
4. Types de défaillances générales et définitions
5. Concepts du phénomène accidentel
6. Variables caractérisant un accident

Figures

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DIS010F2 DIS010F1 DIS010T2 DIS020F1 DIS080F1 DIS080F2 DIS080F3 DIS080F4  DIS080F5DIS080F6 DIS080F7 DIS095F1  DIS095F1

 

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58. Demandes de sécurité

58. Applications de sécurité (17)

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58. Demandes de sécurité

Éditeurs de chapitre : Kenneth Gerecke et Charles T. Pope


Table des matières

Tableaux et figures

Analyse des Systèmes
Manh Trung Ho  

Sécurité des outils électriques portatifs et manuels
Département du travail des États-Unis—Administration de la sécurité et de la santé au travail ; édité par Kenneth Gerecke

Pièces mobiles de machines
Tomas Backström et Marianne Döos

Protection de la machine
Département du travail des États-Unis—Administration de la sécurité et de la santé au travail ; édité par Kenneth Gerecke

Détecteurs de présence
Paul Schreber

Dispositifs de contrôle, d'isolement et de commutation d'énergie
René Troxler

Applications liées à la sécurité
Dietmar Reinert et Karlheinz Meffert

Logiciels et ordinateurs : systèmes automatisés hybrides
Waldemar Karwowski et Jozef Zurada

Principes de conception de systèmes de commande sûrs
Georg Vondracek

Principes de sécurité pour les machines-outils à commande numérique
Toni Retsch, Guido Schmitter et Albert Marty

Principes de sécurité pour les robots industriels
Toni Retsch, Guido Schmitter et Albert Marty

Systèmes de commande électriques, électroniques et électroniques programmables liés à la sécurité
Ron Bell

Exigences techniques pour les systèmes liés à la sécurité basés sur des dispositifs électriques, électroniques et électroniques programmables
John Brazendale et Ron Bell

rollover
Bengt Springfeldt

Chutes d'altitude
Jean Arteau

Espaces confinés
Neil Mc Manus

Principes de prévention : manutention et circulation interne
Kari Häkkinen

Tables

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1. Dysfonctionnements possibles d'un circuit de commande à deux boutons
2. Protecteurs de machine
3. Compatibles
4. Méthodes d'alimentation et d'éjection
5. Combinaisons de structures de circuits dans les commandes de machines
6. Niveaux d'intégrité de sécurité pour les systèmes de protection
7. Conception et développement de logiciels
8. Niveau d'intégrité de sécurité : composants de type B
9. Exigences d'intégrité : architectures de systèmes électroniques
10. Chutes d'altitude : Québec 1982-1987
11.Systèmes typiques de prévention et d'arrêt des chutes
12. Différences entre la prévention des chutes et l'arrêt des chutes
13. Modèle de formulaire pour l'évaluation des conditions dangereuses
14. Un exemple de permis d'entrée

Figures

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SAF020F1SAF020F2SAF020F4SAF020F5MAC240F2MAC240F3

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  SAF064F1SAF064F2SAF064F3SAF064F4SAF064F5SAF064F6SAF064F7

   SAF062F1SAF062F2SAF062F3SAF062F4SAF062F5SAF062F6SAF062F7SAF062F8SAF062F9SAF62F10SAF62F11SAF62F14SAF62F13SAF62F15SAF62F16SAF62F17SAF62F18 SAF059F1SAF059F2SAF059F3SAF059F4SAF059F5SAF059F6SAF059F8SAF059F9SA059F10SAF060F1SAF060F2SAF060F3SAF060F4


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59. Politique de sécurité et leadership

59. Politique de sécurité et leadership (7)

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59. Politique de sécurité et leadership

Éditeur de chapitre : Jorma Saari


 

Table des matières

Tableaux et figures

Politique de sécurité, leadership et culture
Dan Peterson

Culture et gestion de la sécurité
Marcel Simard

Climat et sécurité organisationnels
Nicole Dedobbeleer et François Béland

Processus participatif d'amélioration du lieu de travail
Jorma Saari

Méthodes de prise de décision en matière de sécurité
Terje Sten

Perception du risque
Bernhard Zimolong et Rudiger Trimpop

Acceptation des risques
Rudiger Trimpop et Bernhard Zimolong

Tables

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1. Mesures climatiques de sécurité
2. Différences entre Tuttava et autres programmes/techniques
3. Un exemple de bonnes pratiques de travail
4. Objectifs de performance dans une usine d'encres d'imprimerie

Figures

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SAF200F1SAF190F1SAF270F1SAF270F2SAF270F3SAF270F4SAF270F5SAF090F1SAF090F2SAF090F3SAF090F4SAF080T1SAF080T2SAF080T3SAF070T1SAF070T2SAF070T3SAF070T4SAF070T5SAF070T6

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60. Programmes de sécurité

60. Programmes de sécurité (8)

8 bannière

 

60. Programmes de sécurité

Éditeur de chapitre : Jorma Saari


 

Table des matières

Tableaux et figures

Recherche sur la sécurité au travail : un aperçu
Herbert I. Linn et Alfred A. Amendola

Services gouvernementaux
Antoine Linehan

Services de sécurité : consultants
Dan Peterson

Mise en place d'un programme de sécurité
Tom B.Lemon

Programmes de sécurité réussis
Tom B.Lemon

Programmes d'incitation à la sécurité
Gérald JS Wilde

Promotion de la sécurité
Thomas W.Planek

Étude de cas : Campagnes de santé et de sécurité au travail au niveau national en Inde
KC Gupta

Tables

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1. Modèles OBM vs. TQM de motivation des employés
2. Usines indiennes : emploi et accidents

Figures

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PRO01FEPRO02FEPRO03FEPRO04FEPRO05FEPRO06FEPRO07FE

PRO08FEPRO09FEPRO10FE

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Il est généralement admis que les systèmes de contrôle doivent être sûrs pendant leur utilisation. Dans cet esprit, la plupart des systèmes de contrôle modernes sont conçus comme illustré à la figure 1.

Figure 1. Conception générale des systèmes de contrôle

SAF062F1

La façon la plus simple de sécuriser un système de contrôle est de construire un mur impénétrable autour de celui-ci afin d'empêcher l'accès ou l'interférence humaine dans la zone dangereuse. Un tel système serait très sûr, bien que peu pratique, car il serait impossible d'y accéder pour effectuer la plupart des travaux de test, de réparation et de réglage. Étant donné que l'accès aux zones dangereuses doit être autorisé sous certaines conditions, des mesures de protection autres que des murs, des clôtures et autres sont nécessaires pour faciliter la production, l'installation, l'entretien et la maintenance.

 

Certaines de ces mesures de protection peuvent être partiellement ou totalement intégrées dans les systèmes de contrôle, comme suit :

  • Le mouvement peut être arrêté immédiatement si quelqu'un entre dans la zone dangereuse, au moyen de boutons d'arrêt d'urgence (ES).
  • Les commandes à bouton-poussoir permettent le mouvement uniquement lorsque le bouton-poussoir est activé.
  • Les commandes bimanuelles (DHC) permettent le mouvement uniquement lorsque les deux mains sont engagées pour appuyer sur les deux éléments de commande (garantissant ainsi que les mains sont tenues à l'écart des zones dangereuses).

 

Ces types de mesures de protection sont activés par les opérateurs. Cependant, comme l'être humain représente souvent un point faible dans les applications, de nombreuses fonctions, telles que les suivantes, sont exécutées automatiquement :

  • Les mouvements des bras du robot pendant l'entretien ou le « teach-in » sont très lents. Néanmoins, la vitesse est surveillée en permanence. Si, en raison d'une défaillance du système de contrôle, la vitesse des bras robotiques automatiques devait augmenter de manière inattendue pendant la période d'entretien ou d'apprentissage, le système de surveillance s'activerait et arrêterait immédiatement le mouvement.
  • Une barrière lumineuse est prévue pour empêcher l'accès à une zone dangereuse. Si le faisceau lumineux est interrompu, la machine s'arrêtera automatiquement.

 

Le fonctionnement normal des systèmes de contrôle est la condition préalable la plus importante pour la production. Si une fonction de production est interrompue en raison d'une défaillance du contrôle, c'est tout au plus gênant mais pas dangereux. Si une fonction relative à la sécurité n'est pas exécutée, cela peut entraîner une perte de production, des dommages matériels, des blessures ou même la mort. Par conséquent, les fonctions du système de commande relatives à la sécurité doivent être plus fiables et plus sûres que les fonctions normales du système de commande. Conformément à la directive européenne 89/392/CEE (lignes directrices pour les machines), les systèmes de commande doivent être conçus et construits de manière à être sûrs et fiables.

Les commandes sont constituées d'un certain nombre de composants reliés entre eux de manière à exécuter une ou plusieurs fonctions. Les commandes sont subdivisées en canaux. Un canal est la partie d'une commande qui exécute une fonction spécifique (par exemple, démarrage, arrêt, arrêt d'urgence). Physiquement, le canal est créé par une chaîne de composants (transistors, diodes, relais, portes, etc.) à travers laquelle, d'un composant à l'autre, des informations (principalement électriques) représentant cette fonction sont transférées de l'entrée à la sortie.

Lors de la conception des canaux de commande pour les fonctions relatives à la sécurité (fonctions impliquant des humains), les exigences suivantes doivent être remplies :

  • Les composants utilisés dans les canaux de commande avec des fonctions relatives à la sécurité doivent pouvoir résister aux rigueurs d'une utilisation normale. Généralement, ils doivent être suffisamment fiables.
  • Les erreurs de logique ne doivent pas provoquer de situations dangereuses. Généralement, le canal pertinent pour la sécurité doit être suffisamment résistant aux pannes.
  • Les influences externes (facteurs) ne doivent pas conduire à des défaillances temporaires ou permanentes dans les canaux importants pour la sécurité.

 

Fiabilité

Fiabilité est la capacité d'un canal ou d'un composant de commande à exécuter une fonction requise dans des conditions spécifiées pendant une période de temps donnée sans faillir. (La probabilité pour des composants ou des canaux de contrôle spécifiques peut être calculée à l'aide de méthodes appropriées.) La fiabilité doit toujours être spécifiée pour une valeur de temps spécifique. Généralement, la fiabilité peut être exprimée par la formule de la figure 2.

Figure 2. Formule de fiabilité

SAF062F2

Fiabilité des systèmes complexes

Les systèmes sont construits à partir de composants. Si les fiabilités des composants sont connues, la fiabilité du système dans son ensemble peut être calculée. Dans de tels cas, les dispositions suivantes s'appliquent :

Systèmes série

La fiabilité totale Rtot d'un système série composé de N composants de même fiabilité RC est calculé comme dans la figure 3.

Figure 3. Graphique de fiabilité des composants connectés en série

SAF062F3

La fiabilité totale est inférieure à la fiabilité du composant le moins fiable. À mesure que le nombre de composants connectés en série augmente, la fiabilité totale de la chaîne diminue considérablement.

Systèmes parallèles

La fiabilité totale Rtot d'un système parallèle composé de N composants de même fiabilité RC est calculé comme dans la figure 4.

Figure 4. Graphique de fiabilité des composants connectés en parallèle

SAF062F4

La fiabilité totale peut être améliorée de manière significative grâce à la connexion en parallèle de deux composants ou plus.

La figure 5 illustre un exemple pratique. Notez que le circuit éteindra le moteur de manière plus fiable. Même si le relais A ou B n'ouvre pas son contact, le moteur sera toujours éteint.

Figure 5. Exemple pratique de la figure 4

SAF062F5

Calculer la fiabilité totale d'un canal est simple si toutes les fiabilités nécessaires des composants sont connues et disponibles. Dans le cas de composants complexes (circuits intégrés, microprocesseurs, etc.) le calcul de la fiabilité totale est difficile voire impossible si les informations nécessaires ne sont pas publiées par le fabricant.

Sécurité

Lorsque les professionnels parlent de sécurité et demandent des machines sûres, ils parlent de la sécurité de l'ensemble de la machine ou de l'installation. Cette sécurité est cependant trop générale, et pas assez précisément définie pour le concepteur de commandes. La définition suivante de sécurité peut être pratique et utilisable par les concepteurs de circuits de commande : la sécurité est la capacité d'un système de commande à exécuter la fonction requise dans les limites prescrites, pendant une durée donnée, même lorsque des défauts anticipés se produisent. Par conséquent, il doit être clarifié lors de la conception à quel point le canal relatif à la sécurité doit être « sûr ». (Le concepteur peut développer un canal qui est sûr contre la première panne, contre une panne quelconque, contre deux pannes, etc.) De plus, un canal qui remplit une fonction qui est utilisée pour prévenir les accidents peut être essentiellement fiable, mais il n'a pas être inévitablement à l'abri des pannes. Ceci peut être mieux expliqué par les exemples suivants :

Exemple 1

L'exemple illustré à la figure 6 est un canal de commande relatif à la sécurité exécutant la fonction de sécurité requise. Le premier composant peut être un interrupteur qui surveille, par exemple, la position d'une porte d'accès à une zone dangereuse. Le dernier composant est un moteur qui entraîne les pièces mécaniques en mouvement dans la zone dangereuse.

Figure 6. Un canal de commande relatif à la sécurité exécutant la fonction de sécurité requise

SAF062F6

La fonction de sécurité requise dans ce cas est double : Si la porte est fermée, le moteur peut fonctionner. Si la porte est ouverte, le moteur doit être arrêté. Connaître les fiabilités R1 à R6, il est possible de calculer la fiabilité Rtotal Les concepteurs doivent utiliser des composants fiables afin de maintenir une fiabilité suffisamment élevée de l'ensemble du système de contrôle (c'est-à-dire que la probabilité que cette fonction puisse encore être exécutée dans, disons, même 20 ans doit être prise en compte dans la conception). En conséquence, les concepteurs doivent remplir deux tâches : (1) le circuit doit remplir la fonction requise et (2) la fiabilité des composants et de l'ensemble du canal de commande doit être adéquate.

La question suivante doit maintenant être posée : Le canal susmentionné assurera-t-il les fonctions de sécurité requises même en cas de défaillance du système (par exemple, si un contact de relais est collé ou si un composant fonctionne mal) ? La réponse est non". La raison en est qu'un seul canal de commande constitué uniquement de composants connectés en série et fonctionnant avec des signaux statiques n'est pas à l'abri d'une défaillance. Le canal ne peut avoir qu'une certaine fiabilité, ce qui garantit la probabilité que la fonction soit réalisée. Dans de telles situations, la sécurité s'entend toujours comme lié à une panne.

Exemple 2

Si un canal de commande doit être à la fois fiable et sûr, la conception doit être modifiée comme dans la figure 7. L'exemple illustré est un canal de commande relatif à la sécurité composé de deux sous-canaux entièrement séparés.

Figure 7. Un canal de commande relatif à la sécurité avec deux sous-canaux entièrement séparés

SAF062F7

Cette conception est sûre contre la première panne (et d'éventuelles autres pannes dans le même sous-canal), mais n'est pas sûre contre deux pannes qui peuvent se produire dans deux sous-canaux différents (simultanément ou à des moments différents) car il n'y a pas de circuit de détection de panne. Par conséquent, au départ, les deux sous-canaux fonctionnent avec une grande fiabilité (voir système parallèle), mais après la première panne, un seul sous-canal fonctionnera et la fiabilité diminue. Si une deuxième panne survient dans le sous-canal encore en fonctionnement, les deux seront alors défaillants et la fonction de sécurité ne sera plus assurée.

Exemple 3

L'exemple illustré sur la figure 8 est un canal de commande relatif à la sécurité composé de deux sous-canaux entièrement séparés qui se surveillent mutuellement.

Figure 8. Un canal de commande relatif à la sécurité avec deux sous-canaux entièrement séparés qui se surveillent mutuellement

SAF062F8

Une telle conception est à l'abri des pannes car après toute panne, un seul sous-canal sera non fonctionnel, tandis que l'autre sous-canal restera disponible et assurera la fonction de sécurité. De plus, la conception a un circuit de détection de panne. Si, en raison d'une panne, les deux sous-canaux ne fonctionnent pas de la même manière, cette condition sera détectée par un circuit "ou exclusif", avec pour résultat que la machine sera automatiquement éteinte. C'est l'un des meilleurs moyens de concevoir des commandes de machine : concevoir des sous-canaux pertinents pour la sécurité. Ils sont sûrs contre une panne et offrent en même temps une fiabilité suffisante pour que les chances que deux pannes se produisent simultanément sont infimes.

Redondance

Il est évident qu'il existe diverses méthodes par lesquelles un concepteur peut améliorer la fiabilité et/ou la sécurité (contre les pannes). Les exemples précédents illustrent comment une fonction (par exemple, porte fermée, le moteur peut fonctionner ; porte ouverte, le moteur doit être arrêté) peut être réalisée par diverses solutions. Certaines méthodes sont très simples (un sous-canal) et d'autres plus compliquées (deux sous-canaux avec supervision mutuelle). (Voir figure 9.)

Figure 9. Fiabilité des systèmes redondants avec ou sans détection de panne

SAF062F9

Il existe une certaine redondance dans les circuits et/ou composants complexes par rapport aux composants simples. Redondance peut être définie comme suit : (1) La redondance est la présence de plus de moyens (composants, voies, facteurs de sécurité plus élevés, tests supplémentaires, etc.) qu'il n'en faut réellement pour la simple réalisation de la fonction recherchée ; (2) la redondance n'« améliore » évidemment pas la fonction, qui est quand même réalisée. La redondance ne fait qu'améliorer la fiabilité et/ou la sécurité.

Certains professionnels de la sécurité pensent que la redondance n'est que le doublement ou le triplement, etc., du système. Il s'agit d'une interprétation très limitée, car la redondance peut être interprétée de manière beaucoup plus large et flexible. La redondance peut être non seulement incluse dans le matériel ; il peut également être inclus dans le logiciel. L'amélioration du facteur de sécurité (par exemple, une corde plus solide au lieu d'une corde plus faible) peut également être considérée comme une forme de redondance.

Entropie

Entropie, un terme que l'on trouve principalement en thermodynamique et en astronomie, peut être défini comme suit : Tout tend vers la décomposition. Par conséquent, il est absolument certain que tous les composants, sous-systèmes ou systèmes, indépendamment de la technologie utilisée, tomberont en panne à un moment donné. Cela signifie qu'il n'existe pas de systèmes, sous-systèmes ou composants fiables et/ou sûrs à 100 %. Tous sont simplement plus ou moins fiables et sûrs, selon la complexité de la structure. Les défaillances qui surviennent inévitablement plus tôt ou plus tard démontrent l'action de l'entropie.

Le seul moyen dont disposent les concepteurs pour contrer l'entropie est la redondance, qui est obtenue en (a) introduisant plus de fiabilité dans les composants et (b) en fournissant plus de sécurité dans toute l'architecture du circuit. Ce n'est qu'en augmentant suffisamment la probabilité que la fonction requise soit exécutée pendant la période de temps requise que les concepteurs peuvent, dans une certaine mesure, se défendre contre l'entropie.

Évaluation des risques

Plus le risque potentiel est grand, plus la fiabilité et/ou la sécurité (contre les pannes) requises sont élevées (et vice versa). Ceci est illustré par les deux cas suivants :

Cas 1

L'accès à l'outil de moulage fixé dans une presse à injecter est protégé par une porte. Si la porte est fermée, la machine peut fonctionner, et si la porte est ouverte, tous les mouvements dangereux doivent être arrêtés. En aucun cas (même en cas de défaillance du canal relatif à la sécurité) des mouvements, en particulier ceux qui actionnent l'outil, ne doivent se produire.

Cas 2

L'accès à une chaîne de montage contrôlée automatiquement qui assemble de petits composants en plastique sous pression pneumatique est gardé par une porte. Si cette porte est ouverte, la ligne devra être arrêtée.

Dans le cas 1, si le système de commande de surveillance de porte tombe en panne, une blessure grave peut survenir si l'outil est fermé de manière inattendue. Dans le cas 2, seules des blessures légères ou des dommages insignifiants peuvent survenir si le système de contrôle de surveillance de porte tombe en panne.

Il est évident que dans le premier cas, il faut introduire beaucoup plus de redondance pour atteindre la fiabilité et/ou la sécurité (contre les pannes) requises pour se protéger contre les risques extrêmement élevés. En fait, selon la norme européenne EN 201, le système de contrôle de surveillance de la porte de la machine de moulage par injection doit avoir trois canaux ; dont deux sont électriques et supervisés mutuellement et dont l'un est majoritairement équipé de circuits hydrauliques et d'essais. Ces trois fonctions de surveillance concernent la même porte.

A l'inverse, dans des applications comme celle décrite dans le cas 2, une seule voie activée par un interrupteur à action positive est adaptée au risque.

Catégories de contrôle

Étant donné que toutes les considérations ci-dessus sont généralement basées sur la théorie de l'information et sont par conséquent valables pour toutes les technologies, peu importe que le système de contrôle soit basé sur des composants électroniques, électromécaniques, mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques (ou un mélange de ceux-ci) , ou sur une autre technologie. L'inventivité du concepteur d'une part et les questions économiques d'autre part sont les principaux facteurs affectant un nombre presque infini de solutions quant à la manière de réaliser des caniveaux importants pour la sécurité.

Pour éviter toute confusion, il est pratique de fixer certains critères de tri. Les structures de canaux les plus typiques utilisées dans les commandes de machines pour exécuter des fonctions liées à la sécurité sont classées selon :

  • fiabilité
  • comportement en cas de panne
  • temps de révélation de panne.

 

Leurs combinaisons (toutes les combinaisons possibles ne sont pas présentées) sont illustrées dans le tableau 1.

Tableau 1. Certaines combinaisons possibles de structures de circuit dans les commandes de machine pour les fonctions liées à la sécurité

Critères (questions)

Stratégie de base

 

En augmentant la fiabilité (la survenance d'une panne est-elle décalée dans un futur peut-être lointain ?)

Par une structure de circuit (architecture) appropriée, la défaillance sera au moins détectée (Cat. 2) ou l'effet de défaillance sur le canal sera éliminé (Cat. 3) ou la défaillance sera immédiatement révélée (Cat. 4)

 

Catégories

 

Cette solution est fondamentalement fausse

B

1

2

3

4

Les composants du circuit peuvent-ils supporter les influences attendues ? sont-ils construits selon l'état de l'art ?

Non

Oui

Oui

Oui

Oui

Oui

Des composants et/ou des méthodes éprouvés ont-ils été utilisés ?

Non

Non

Oui

Oui

Oui

Oui

Une panne peut-elle être détectée automatiquement ?

Non

Non

Non

Oui

Oui

Oui

Une défaillance empêche-t-elle l'exécution de la fonction relative à la sécurité ?

Oui

Oui

Oui

Oui

Non

Non

Quand la panne sera-t-elle détectée ?

Jamais

Jamais

Jamais

En avance (au plus tard à la fin d'un intervalle qui ne dépasse pas un cycle machine)

Immédiatement (lorsque le signal perd de la dynamique
personnage)

   

Dans les produits de consommation

A utiliser dans les machines

 

La catégorie applicable à une machine spécifique et à son système de commande relatif à la sécurité est principalement spécifiée dans les nouvelles normes européennes (EN), à moins que l'autorité nationale, l'utilisateur et le fabricant ne conviennent mutuellement qu'une autre catégorie doit être appliquée. Le concepteur développe ensuite un système de contrôle qui répond aux exigences. Par exemple, les considérations régissant la conception d'un canal de contrôle peuvent inclure les éléments suivants :

  • Les composants doivent résister aux influences attendues. (OUI NON)
  • Leur construction doit être conforme aux normes les plus récentes. (OUI NON)
  • Des composants et des méthodes éprouvés sont utilisés. (OUI NON)
  • Échec doit être détecté. (OUI NON)
  • La fonction de sécurité sera-t-elle exécutée même en cas de panne ? (OUI NON)
  • Quand la panne sera-t-elle détectée ? (JAMAIS, TÔT, IMMÉDIATEMENT)

 

Ce processus est réversible. En utilisant les mêmes questions, on peut décider à quelle catégorie appartient un canal de contrôle existant, précédemment développé.

Exemples de catégories

Catégorie B

Les composants du canal de commande principalement utilisés dans les biens de consommation doivent résister aux influences attendues et être conçus selon l'état de la technique. Un interrupteur bien conçu peut servir d'exemple.

Catégorie 1

L'utilisation de composants et de méthodes éprouvés est typique pour la catégorie 1. Un exemple de catégorie 1 est un interrupteur à action positive (c'est-à-dire qui nécessite l'ouverture forcée des contacts). Cet interrupteur est conçu avec des pièces robustes et est activé par des forces relativement élevées, atteignant ainsi une fiabilité extrêmement élevée uniquement lors de l'ouverture des contacts. Malgré des contacts collés ou même soudés, ces interrupteurs s'ouvrent. (Remarque : les composants tels que les transistors et les diodes ne sont pas considérés comme des composants éprouvés.) La figure 10 servira d'illustration d'une commande de catégorie 1.

Figure 10. Un interrupteur à action positive

SAF62F10

Ce canal utilise le commutateur S à action positive. Le contacteur K est surveillé par le voyant L. L'opérateur est averti que les contacts normalement ouverts (NO) sont collés au moyen du voyant lumineux L. Le contacteur K a des contacts à guidage forcé. (Remarque : les relais ou contacteurs à guidage forcé des contacts ont, par rapport aux relais ou contacteurs habituels, une cage spéciale en matériau isolant de sorte que si les contacts normalement fermés (NC) sont fermés, tous les contacts NO doivent être ouverts, et vice-versa. Cela signifie qu'en utilisant des contacts NF, une vérification peut être effectuée pour déterminer que les contacts de travail ne collent pas ou ne sont pas soudés ensemble.)

Catégorie 2

La catégorie 2 prévoit la détection automatique des pannes. Une détection automatique de panne doit être générée avant chaque mouvement dangereux. Ce n'est que si le test est positif que le mouvement peut être effectué ; sinon la machine sera arrêtée. Des systèmes de détection automatique de panne sont utilisés pour les barrières lumineuses afin de prouver qu'elles fonctionnent toujours. Le principe est illustré sur la figure 1.

Figure 11. Circuit comprenant un détecteur de panne

SAF62F11

Ce système de contrôle est testé régulièrement (ou occasionnellement) en injectant une impulsion à l'entrée. Dans un système fonctionnant correctement, cette impulsion sera ensuite transférée à la sortie et comparée à une impulsion provenant d'un générateur de test. Lorsque les deux impulsions sont présentes, le système fonctionne évidemment. Sinon, s'il n'y a pas d'impulsion de sortie, le système est en panne.

Catégorie 3

Les circuits ont été décrits précédemment dans l'exemple 3 dans la section Sécurité de cet article, figure 8.

L'exigence - c'est-à-dire la détection automatique des pannes et la capacité d'exécuter la fonction de sécurité même si une panne s'est produite n'importe où - peut être satisfaite par des structures de contrôle à deux canaux et par une supervision mutuelle des deux canaux.

Pour les commandes de la machine uniquement, les défaillances dangereuses doivent être étudiées. A noter qu'il existe deux types de panne :

  • Non dangereux les pannes sont celles qui, après leur apparition, provoquent un « état sûr » de la machine en prévoyant l'arrêt du moteur.
  • dangereux les pannes sont celles qui, après leur apparition, provoquent un "état dangereux" de la machine, car le moteur ne peut pas être arrêté ou le moteur commence à se déplacer de manière inattendue.

Catégorie 4

La catégorie 4 prévoit généralement l'application d'un signal dynamique changeant en continu sur l'entrée. La présence d'un signal dynamique sur les moyens de sortie pour le running ("1"), et l'absence de signal dynamique signifie Arrêtez (« 0 »).

Pour de tels circuits, il est typique qu'après la défaillance d'un composant, le signal dynamique ne soit plus disponible sur la sortie. (Remarque : le potentiel statique sur la sortie n'a pas d'importance.) De tels circuits peuvent être appelés « à sécurité intégrée ». Toutes les pannes seront divulguées immédiatement, pas après le premier changement (comme dans les circuits de catégorie 3).

Autres commentaires sur les catégories de contrôle

Le tableau 1 a été développé pour les commandes de machine habituelles et montre uniquement les structures de circuit de base ; selon la directive machine, il doit être calculé en partant du principe qu'une seule panne se produira dans un cycle de machine. C'est pourquoi la fonction de sécurité n'a pas à être réalisée en cas de deux défaillances simultanées. On suppose qu'une panne sera détectée dans un cycle machine. La machine sera arrêtée puis réparée. Le système de contrôle redémarre alors, pleinement opérationnel, sans défaillance.

L'intention première du concepteur devrait être de ne pas autoriser les défaillances "permanentes", qui ne seraient pas détectées au cours d'un cycle car elles pourraient ensuite être combinées avec une ou plusieurs défaillances nouvelles (cumul des défaillances). De telles combinaisons (une panne permanente et une nouvelle panne) peuvent provoquer un dysfonctionnement même des circuits de catégorie 3.

Malgré ces tactiques, il est possible que deux pannes indépendantes se produisent en même temps dans le même cycle machine. Ce n'est que très improbable, surtout si des composants hautement fiables ont été utilisés. Pour les applications à très haut risque, trois sous-canaux ou plus doivent être utilisés. Cette philosophie est basée sur le fait que le temps moyen entre les pannes est beaucoup plus long que le cycle de la machine.

Cela ne signifie pas, cependant, que le tableau ne peut pas être développé davantage. Le Tableau 1 est fondamentalement et structurellement très similaire au Tableau 2 utilisé dans l'EN 954-1. Cependant, il n'essaie pas d'inclure trop de critères de tri. Les exigences sont définies selon les lois rigoureuses de la logique, de sorte que seules des réponses claires (OUI ou NON) peuvent être attendues. Cela permet une évaluation, un tri et une classification plus précis des circuits soumis (canaux liés à la sécurité) et, enfin et surtout, une amélioration significative de la reproductibilité de l'évaluation.

L'idéal serait que les risques puissent être classés en différents niveaux de risque, puis qu'un lien précis soit établi entre les niveaux de risque et les catégories, le tout indépendamment de la technologie utilisée. Cependant, ce n'est pas tout à fait possible. Peu de temps après la création des catégories, il est devenu clair que même avec la même technologie, diverses questions n'avaient pas suffisamment de réponses. Quel est le meilleur : un composant de catégorie 1 très fiable et bien conçu, ou un système répondant aux exigences de la catégorie 3 avec une faible fiabilité ?

Pour expliquer ce dilemme, il faut distinguer deux qualités : la fiabilité et la sécurité (contre les pannes). Ils ne sont pas comparables, car ces deux qualités ont des caractéristiques différentes :

  • Le composant le plus fiable a la caractéristique désagréable qu'en cas de panne (même hautement improbable), la fonction cessera de fonctionner.
  • Les systèmes de catégorie 3, où même en cas de panne, la fonction sera exécutée, ne sont pas à l'abri de deux pannes en même temps (ce qui peut être important, c'est de savoir si des composants suffisamment fiables ont été utilisés).

Compte tenu de ce qui précède, il se peut que la meilleure solution (du point de vue du risque élevé) soit d'utiliser des composants hautement fiables et de les configurer de sorte que le circuit soit protégé contre au moins une panne (de préférence plus). Il est clair qu'une telle solution n'est pas la plus économique. En pratique, le processus d'optimisation est principalement la conséquence de toutes ces influences et considérations.

L'expérience de l'utilisation pratique des catégories montre qu'il est rarement possible de concevoir un système de contrôle qui ne peut utiliser qu'une seule catégorie dans l'ensemble. La combinaison de deux ou même trois parties, chacune d'une catégorie différente, est typique, comme illustré dans l'exemple suivant :

De nombreuses barrières immatérielles de sécurité sont conçues dans la catégorie 4, dans laquelle un canal fonctionne avec un signal dynamique. À la fin de ce système, il y a généralement deux sous-canaux supervisés mutuellement qui fonctionnent avec des signaux statiques. (Cela répond aux exigences de la catégorie 3.)

Selon EN 50100, ces barrières lumineuses sont classées comme Dispositifs de protection électrosensibles de type 4, bien qu'ils soient composés de deux parties. Malheureusement, il n'y a pas d'accord sur la dénomination des systèmes de contrôle constitués de deux parties ou plus, chaque partie appartenant à une autre catégorie.

Systèmes électroniques programmables (PES)

Les principes utilisés pour créer le tableau 1 peuvent, avec certaines restrictions bien sûr, être généralement appliqués également aux SPE.

Système PES uniquement

Lors de l'utilisation des PES pour le contrôle, les informations sont transférées du capteur à l'activateur via un grand nombre de composants. Au-delà, il passe même « par » un logiciel. (Voir figure 12).

Figure 12. Un circuit du système PES

SAF62F14

Bien que les PES modernes soient très fiables, la fiabilité n'est pas aussi élevée que celle requise pour le traitement des fonctions de sécurité. Au-delà de cela, les systèmes PES habituels ne sont pas suffisamment sûrs, car ils n'assureront pas la fonction liée à la sécurité en cas de panne. Par conséquent, l'utilisation de PES pour le traitement de fonctions de sécurité sans aucune mesure supplémentaire n'est pas autorisée.

Applications à très faible risque : systèmes avec un PES et des mesures supplémentaires

Lors de l'utilisation d'un seul PES pour le contrôle, le système se compose des parties principales suivantes :

Partie d'entrée

La fiabilité d'un capteur et l'entrée d'un PES peuvent être améliorées en les doublant. Une telle configuration d'entrée à double système peut être en outre supervisée par un logiciel pour vérifier si les deux sous-systèmes fournissent les mêmes informations. Ainsi, les défaillances dans la partie d'entrée peuvent être détectées. C'est presque la même philosophie que celle requise pour la catégorie 3. Cependant, comme la supervision est effectuée par logiciel et une seule fois, cela peut être dénommé 3- (ou pas aussi fiable que 3).

Partie centrale

Bien que cette partie ne puisse pas être bien doublée, elle peut être testée. Lors de la mise sous tension (ou pendant le fonctionnement), une vérification de l'ensemble du jeu d'instructions peut être effectuée. Aux mêmes intervalles, la mémoire peut également être vérifiée par des modèles de bits appropriés. Si de telles vérifications sont effectuées sans échec, les deux parties, CPU et mémoire, fonctionnent évidemment correctement. La partie centrale présente certaines caractéristiques typiques de la catégorie 4 (signal dynamique) et d'autres typiques de la catégorie 2 (tests effectués régulièrement à des intervalles appropriés). Le problème est que ces tests, malgré leur ampleur, ne peuvent pas être vraiment complets, car le système à un seul PSE ne les permet pas par nature.

Partie sortie

Semblable à une entrée, la sortie (y compris les activateurs) peut également être doublée. Les deux sous-systèmes peuvent être supervisés par rapport au même résultat. Les pannes seront détectées et la fonction de sécurité sera exécutée. Cependant, on retrouve les mêmes points faibles que dans la partie input. Par conséquent, la catégorie 3 est choisie dans ce cas.

Dans la figure 13 la même fonction est apportée aux relais A ainsi que B. Les contacts de contrôle a ainsi que b, informe ensuite deux systèmes d'entrée si les deux relais effectuent le même travail (sauf si une panne s'est produite dans l'un des canaux). La supervision est refaite par logiciel.

Figure 13. Un circuit PES avec un système de détection de panne

SAF62F13

L'ensemble du système peut être décrit comme catégorie 3-/4/2/3- s'il est correctement et largement réalisé. Néanmoins, les points faibles de tels systèmes tels que décrits ci-dessus ne peuvent pas être totalement éliminés. En fait, les SPE améliorés ne sont effectivement utilisés pour des fonctions liées à la sécurité que là où les risques sont plutôt faibles (Hölscher et Rader 1984).

Applications à faible et moyen risque avec un seul PES

Aujourd'hui, presque toutes les machines sont équipées d'une unité de commande PES. Pour résoudre le problème de fiabilité insuffisante et de sécurité généralement insuffisante contre les défaillances, les méthodes de conception suivantes sont couramment utilisées :

  • Dans des machines relativement simples comme les ascenseurs, les fonctions sont divisées en deux groupes : (1) les fonctions qui ne sont pas liées à la sécurité sont traitées par le PES ; (2) les fonctions relatives à la sécurité sont regroupées dans une chaîne (circuit de sécurité) et traitées en dehors du PES (voir figure 14).

 

Figure 14. État de l'art pour la catégorie d'arrêt 0

SAF62F15

  • La méthode donnée ci-dessus n'est pas adaptée aux machines plus complexes. L'une des raisons est que ces solutions ne sont généralement pas suffisamment sûres. Pour les applications à risque moyen, les solutions doivent satisfaire aux exigences de la catégorie 3. Des idées générales sur l'apparence de telles conceptions sont présentées dans les figures 15 et 16.

 

Figure 15. État de l'art pour la catégorie d'arrêt 1

SAF62F16

 

Figure 16. État de l'art pour la catégorie d'arrêt 2

SAF62F17

Applications à haut risque : systèmes avec deux (ou plus) PES

Outre la complexité et les dépenses, aucun autre facteur n'empêcherait les concepteurs d'utiliser des systèmes PES entièrement doublés tels que Siemens Simatic S5-115F, 3B6 Typ CAR-MIL, etc. Ceux-ci incluent généralement deux PES identiques avec un logiciel homogène, et supposent l'utilisation de PES "bien éprouvés" et de compilateurs "bien éprouvés" (un PES ou un compilateur éprouvé peut être considéré comme celui qui, dans de nombreuses applications pratiques, sur 3 ans ou plus a montré que les défaillances systématiques ont été évidemment éliminées). Bien que ces systèmes PSE doublés n'aient pas les points faibles des systèmes PSE simples, cela ne signifie pas que les systèmes PSE doublés résolvent tous les problèmes. (Voir figure 17).

Figure 17. Système sophistiqué avec deux SPE

SAF62F18

Échecs systématiques

Les défaillances systématiques peuvent résulter d'erreurs dans les spécifications, la conception et d'autres causes, et peuvent être présentes aussi bien dans le matériel que dans les logiciels. Les systèmes à double PES conviennent à une utilisation dans des applications liées à la sécurité. De telles configurations permettent la détection de pannes matérielles aléatoires. Grâce à la diversité du matériel, comme l'utilisation de deux types différents ou de produits de deux fabricants différents, des défaillances matérielles systématiques pourraient être révélées (il est très peu probable qu'une défaillance systématique matérielle identique se produise dans les deux SPE).

Logiciels

Le logiciel est un nouvel élément dans les considérations de sécurité. Le logiciel est soit correct, soit incorrect (en ce qui concerne les pannes). Une fois correct, le logiciel ne peut pas devenir instantanément incorrect (par rapport au matériel). Les objectifs sont d'éradiquer toutes les erreurs du logiciel ou au moins de les identifier.

Il existe différentes manières d'atteindre cet objectif. L'un est le vérification du programme (une deuxième personne tente de découvrir les erreurs lors d'un test ultérieur). Une autre possibilité est culturelle du logiciel, dans lequel deux programmes différents, écrits par deux programmeurs, traitent le même problème. Si les résultats sont identiques (dans certaines limites), on peut supposer que les deux sections de programme sont correctes. Si les résultats sont différents, il est présumé que des erreurs sont présentes. (NB, Le architecture du matériel doit naturellement aussi être pris en compte.)

Résumé

Lors de l'utilisation de PES, les mêmes considérations de base suivantes doivent généralement être prises en compte (comme décrit dans les sections précédentes).

  • Un système de contrôle sans aucune redondance peut être attribué à la catégorie B. Un système de contrôle avec des mesures supplémentaires peut être de catégorie 1 ou même supérieure, mais pas supérieure à 2.
  • Un système de contrôle en deux parties avec comparaison mutuelle des résultats peut être attribué à la catégorie 3. Un système de contrôle en deux parties avec comparaison mutuelle des résultats et plus ou moins de diversité peut être attribué à la catégorie 3 et convient aux applications à haut risque.

Un nouveau facteur est que pour le système avec un PES, même le logiciel doit être évalué du point de vue de l'exactitude. Le logiciel, s'il est correct, est fiable à 100 %. A ce stade de développement technologique, les meilleures solutions techniques possibles et connues ne seront probablement pas utilisées, les facteurs limitants étant encore économiques. En outre, divers groupes d'experts continuent de développer les normes pour les applications de sécurité des PES (par exemple, EC, EWICS). Bien qu'il existe déjà différentes normes (VDE0801, IEC65A, etc.), cette question est si vaste et complexe qu'aucune d'entre elles ne peut être considérée comme définitive.

 

Retour

Chaque fois que des équipements de production simples et conventionnels, tels que des machines-outils, sont automatisés, il en résulte des systèmes techniques complexes ainsi que de nouveaux risques. Cette automatisation est réalisée grâce à l'utilisation de systèmes de commande numérique par ordinateur (CNC) sur des machines-outils, appelées Machines-outils CNC (par exemple, fraiseuses, centres d'usinage, perceuses et meuleuses). Afin de pouvoir identifier les dangers potentiels inhérents aux outils automatiques, il convient d'analyser les différents modes de fonctionnement de chaque système. Les analyses menées antérieurement indiquent qu'il convient de différencier deux types de fonctionnement : le fonctionnement normal et le fonctionnement spécial.

Il est souvent impossible de prescrire les exigences de sécurité pour les machines-outils à commande numérique sous la forme de mesures spécifiques. C'est peut-être parce qu'il existe trop peu de réglementations et de normes spécifiques aux équipements qui apportent des solutions concrètes. Les exigences de sécurité ne peuvent être déterminées que si les dangers éventuels sont systématiquement identifiés par une analyse des dangers, en particulier si ces systèmes techniques complexes sont équipés de systèmes de commande librement programmables (comme pour les machines-outils à commande numérique).

Dans le cas de machines-outils à commande numérique nouvellement développées, le fabricant est tenu d'effectuer une analyse des risques sur l'équipement afin d'identifier les dangers éventuellement présents et de montrer au moyen de solutions constructives que tous les dangers pour les personnes, dans tous les différents modes de fonctionnement, sont éliminés. Tous les dangers identifiés doivent faire l'objet d'une évaluation des risques dans laquelle chaque risque d'événement dépend de l'étendue des dommages et de la fréquence à laquelle ils peuvent se produire. Le danger à évaluer est également classé dans une catégorie de risque (minimisé, normal, accru). Lorsque le risque ne peut être accepté sur la base de l'évaluation des risques, des solutions (mesures de sécurité) doivent être trouvées. Le but de ces solutions est de réduire la fréquence d'occurrence et l'étendue des dommages d'un incident imprévu et potentiellement dangereux (un « événement »).

Les approches de solutions pour les risques normaux et accrus se trouvent dans la technologie de sécurité indirecte et directe ; pour des risques minimisés, on les trouve dans la technologie de sécurité de référence :

  • Technologie de sécurité directe. Des précautions sont prises à l'étape de conception pour éliminer tout danger (par exemple, l'élimination des points de cisaillement et de piégeage).
  • Technologie de sécurité indirecte. Le danger demeure. Cependant, l'ajout de dispositifs techniques empêche le danger de se transformer en événement (par exemple, de tels dispositifs peuvent inclure la prévention de l'accès aux pièces mobiles dangereuses au moyen de capots de sécurité physiques, la mise à disposition de dispositifs de sécurité qui coupent l'alimentation, la protection contre le vol pièces à l'aide de gardes de sécurité, etc.).
  • Technologie de sécurité de référence. Cela ne s'applique qu'aux dangers résiduels et aux risques minimisés, c'est-à-dire aux dangers qui peuvent entraîner un événement en raison de facteurs humains. L'apparition d'un tel événement peut être évitée par un comportement approprié de la part de la personne concernée (par exemple, des instructions sur le comportement dans les manuels d'exploitation et de maintenance, la formation du personnel, etc.).

 

Exigences de sécurité internationales

La directive CE sur les machines (89/392/CEE) de 1989 définit les principales exigences de sécurité et de santé pour les machines. (Conformément à la directive Machines, une machine est considérée comme la somme totale de pièces ou d'appareils interconnectés, dont au moins un peut se déplacer et a donc une fonction.) En outre, des normes individuelles sont créées par des organismes de normalisation internationaux pour illustrer d'éventuelles solutions (par exemple, en s'occupant des aspects fondamentaux de la sécurité ou en examinant les équipements électriques équipant les machines industrielles). L'objectif de ces normes est de préciser les objectifs de protection. Ces exigences de sécurité internationales donnent aux fabricants la base juridique nécessaire pour spécifier ces exigences dans les analyses des dangers et les évaluations des risques susmentionnées.

Modes de fonctionnement

Lors de l'utilisation de machines-outils, une distinction est faite entre le fonctionnement normal et le fonctionnement spécial. Les statistiques et enquêtes indiquent que la majorité des incidents et accidents n'ont pas lieu en fonctionnement normal (c'est-à-dire lors de l'exécution automatique de la mission concernée). Avec ces types de machines et d'installations, l'accent est mis sur des modes de fonctionnement spéciaux tels que la mise en service, le réglage, la programmation, les essais, les vérifications, le dépannage ou la maintenance. Dans ces modes de fonctionnement, les personnes se trouvent généralement dans une zone dangereuse. Le concept de sécurité doit protéger le personnel des événements nuisibles dans ce type de situations.

Fonctionnement normal

Ce qui suit s'applique aux machines automatiques en fonctionnement normal : (1) la machine remplit la mission pour laquelle elle a été conçue et construite sans autre intervention de l'opérateur, et (2) appliquée à un simple tour, cela signifie qu'un la pièce est tournée dans la bonne forme et des copeaux sont produits. Si la pièce est changée manuellement, le changement de pièce est un mode de fonctionnement spécial.

Modes de fonctionnement spéciaux

Les modes de fonctionnement spéciaux sont des processus de travail qui permettent un fonctionnement normal. Sous cette rubrique, par exemple, on inclurait les changements de pièces ou d'outils, la correction d'un défaut dans un processus de production, la correction d'un défaut de machine, le réglage, la programmation, les essais, le nettoyage et l'entretien. En fonctionnement normal, les systèmes automatiques remplissent leurs missions de manière autonome. Du point de vue de la sécurité du travail, cependant, le fonctionnement normal automatique devient critique lorsque l'opérateur doit intervenir dans les processus de travail. Les personnes intervenant dans ces processus ne doivent en aucun cas être exposées à des dangers.

personnel

Lors de la protection des machines-outils, il faut tenir compte des personnes travaillant dans les différents modes de fonctionnement ainsi que des tiers. Les tiers comprennent également ceux qui sont indirectement concernés par la machine, tels que les superviseurs, les inspecteurs, les assistants pour le transport du matériel et les travaux de démontage, les visiteurs et autres.

Exigences et mesures de sécurité pour les accessoires de machines

Les interventions pour les travaux dans des modes de fonctionnement spéciaux signifient que des accessoires spéciaux doivent être utilisés pour garantir que le travail peut être effectué en toute sécurité. Le premier type Les accessoires comprennent les équipements et les éléments permettant d'intervenir dans le processus automatique sans que l'opérateur n'ait à accéder à une zone dangereuse. Ce type d'accessoire comprend (1) des crochets et des pinces à copeaux qui ont été conçus de manière à ce que les copeaux dans la zone d'usinage puissent être retirés ou retirés à travers les ouvertures prévues dans les protections de sécurité, et (2) des dispositifs de serrage de la pièce avec lesquels le matériau de production peut être inséré ou retiré manuellement d'un cycle automatique

Divers modes de fonctionnement particuliers, par exemple des travaux de correction ou des travaux de maintenance, obligent le personnel à intervenir sur un système. Dans ces cas également, il existe toute une gamme d'accessoires de machine conçus pour augmenter la sécurité du travail, par exemple des dispositifs pour manipuler les meules lourdes lors du changement de celles-ci sur les meuleuses, ainsi que des élingues de grue spéciales pour le démontage ou le montage de composants lourds lors de les machines sont révisées. Ces appareils sont les deuxième type d'accessoire de machine pour augmenter la sécurité pendant le travail dans des opérations spéciales. Les systèmes de contrôle de fonctionnement spéciaux peuvent également être considérés comme représentant un deuxième type d'accessoire de machine. Des activités particulières peuvent être réalisées en toute sécurité avec de tels accessoires, par exemple, un dispositif peut être mis en place dans les axes de la machine lorsque des mouvements d'avance sont nécessaires avec les protecteurs ouverts.

Ces systèmes de commande de fonctionnement spéciaux doivent répondre à des exigences de sécurité particulières. Par exemple, ils doivent s'assurer que seul le mouvement demandé est effectué de la manière demandée et uniquement pendant la durée demandée. Le système de commande de fonctionnement spécial doit donc être conçu de manière à éviter que toute action erronée ne se transforme en mouvements ou états dangereux.

Un équipement qui augmente le degré d'automatisation d'une installation peut être considéré comme un troisième type d'accessoire de machine pour augmenter la sécurité de travail. Des actions qui étaient auparavant effectuées manuellement sont effectuées automatiquement par la machine en fonctionnement normal, comme les équipements dont les chargeurs portiques, qui changent automatiquement les pièces sur les machines-outils. La sauvegarde du fonctionnement normal automatique pose peu de problèmes parce que l'intervention d'un opérateur au cours des événements est inutile et parce que d'éventuelles interventions peuvent être empêchées par des dispositifs de sécurité.

Exigences et mesures de sécurité pour l'automatisation des machines-outils

Malheureusement, l'automatisation n'a pas permis d'éliminer les accidents dans les usines de production. Les enquêtes montrent simplement un déplacement de la survenance des accidents du fonctionnement normal vers le fonctionnement spécial, principalement dû à l'automatisation du fonctionnement normal de sorte que les interventions en cours de production ne sont plus nécessaires et que le personnel n'est donc plus exposé au danger. D'autre part, les machines hautement automatiques sont des systèmes complexes qui sont difficiles à évaluer lorsque des défauts surviennent. Même les spécialistes chargés de remédier aux pannes ne sont pas toujours en mesure de le faire sans encourir d'accidents. La quantité de logiciels nécessaires pour faire fonctionner des machines de plus en plus complexes augmente en volume et en complexité, avec pour résultat qu'un nombre croissant d'ingénieurs électriciens et de mise en service sont victimes d'accidents. Il n'y a pas de logiciel parfait, et les changements de logiciel entraînent souvent des changements ailleurs qui n'étaient ni attendus ni souhaités. Afin d'éviter que la sécurité ne soit affectée, un comportement défectueux dangereux causé par une influence externe et des défaillances de composants ne doit pas être possible. Cette condition ne peut être remplie que si le circuit de sécurité est conçu le plus simplement possible et séparé du reste des commandes. Les éléments ou sous-ensembles utilisés dans le circuit de sécurité doivent également être à sécurité intégrée.

Il incombe au concepteur de développer des conceptions qui satisfont aux exigences de sécurité. Le concepteur ne peut éviter d'avoir à considérer avec le plus grand soin les procédures de travail nécessaires, y compris les modes de fonctionnement particuliers. Des analyses doivent être faites pour déterminer quelles procédures de travail sécuritaires sont nécessaires et le personnel d'exploitation doit se familiariser avec celles-ci. Dans la majorité des cas, un système de contrôle pour un fonctionnement spécial sera nécessaire. Le système de contrôle observe ou régule généralement un mouvement, alors qu'en même temps, aucun autre mouvement ne doit être initié (car aucun autre mouvement n'est nécessaire pour ce travail, et donc aucun n'est attendu par l'opérateur). Le système de commande ne doit pas nécessairement effectuer les mêmes missions dans les différents modes de fonctionnement particuliers.

Exigences et mesures de sécurité en modes de fonctionnement normal et spécial

Fonctionnement normal

La spécification d'objectifs de sécurité ne doit pas entraver le progrès technique car des solutions adaptées peuvent être sélectionnées. L'utilisation de machines-outils à commande numérique impose des exigences maximales en matière d'analyse des risques, d'évaluation des risques et de concepts de sécurité. Ce qui suit décrit plus en détail plusieurs objectifs de sécurité et solutions possibles.

Objectif de sécurité

  • L'accès manuel ou physique aux zones dangereuses lors des mouvements automatiques doit être interdit.

 

Solutions possibles

  • Empêcher l'accès manuel ou physique aux zones dangereuses au moyen de barrières mécaniques.
  • Prévoir des dispositifs de sécurité qui réagissent à l'approche (barrières lumineuses, tapis de sécurité) et éteindre les machines en toute sécurité lors des interventions ou de l'entrée.
  • Autoriser l'accès manuel ou physique aux machines (ou à leur voisinage) uniquement lorsque l'ensemble du système est dans un état sûr (par exemple, en utilisant des dispositifs de verrouillage avec des mécanismes de fermeture sur les portes d'accès).

 

Objectif de sécurité

  • La possibilité que des personnes soient blessées à la suite de la libération d'énergie (pièces volantes ou faisceaux d'énergie) doit être éliminée.

 

Solution possible

  • Empêcher le dégagement d'énergie de la zone dangereuse, par exemple par un capot de sécurité dimensionné en conséquence.

 

Opération spéciale

Les interfaces entre le fonctionnement normal et le fonctionnement spécial (par exemple, dispositifs de verrouillage de porte, barrières lumineuses, tapis de sécurité) sont nécessaires pour permettre au système de contrôle de sécurité de reconnaître automatiquement la présence de personnel. Ce qui suit décrit certains modes de fonctionnement spéciaux (par exemple, réglage, programmation) sur les machines-outils à commande numérique qui nécessitent des mouvements qui doivent être évalués directement sur le site d'utilisation.

Objectifs de sécurité

  • Les déplacements ne doivent avoir lieu que de manière à ne pas constituer un danger pour les personnes concernées. Ces mouvements doivent être exécutés uniquement dans le style et la vitesse prévus et poursuivis uniquement aussi longtemps que cela est indiqué.
  • Ils ne doivent être tentés que s'il peut être garanti qu'aucune partie du corps humain ne se trouve dans la zone de danger.

 

Solution possible

  • Installez des systèmes de contrôle de fonctionnement spéciaux qui permettent uniquement des mouvements contrôlables et gérables à l'aide d'une commande du bout des doigts via des boutons-poussoirs de type "acquittement". La vitesse des mouvements est ainsi réduite en toute sécurité (à condition que l'énergie ait été réduite au moyen d'un transformateur d'isolement ou d'un équipement de surveillance similaire).

 

Exigences sur les systèmes de contrôle de sécurité

L'une des caractéristiques d'un système de contrôle de sécurité doit être que la fonction de sécurité soit garantie de fonctionner chaque fois qu'un défaut survient afin de diriger les processus d'un état dangereux vers un état sûr.

Objectifs de sécurité

  • Un défaut dans le système de contrôle de sécurité ne doit pas déclencher un état dangereux.
  • Un défaut dans le système de contrôle de sécurité doit être identifié (immédiatement ou périodiquement).

 

Solutions possibles

  • Mettre en place une disposition redondante et diversifiée des systèmes de contrôle électromécaniques, y compris les circuits de test.
  • Mettre en place une configuration redondante et diversifiée de systèmes de contrôle à microprocesseur développés par différentes équipes. Cette approche est considérée comme l'état de l'art, par exemple, dans le cas des barrières immatérielles de sécurité.

 

Conclusion

Il est évident que la tendance croissante des accidents dans les modes d'exploitation normaux et spéciaux ne peut être stoppée sans un concept de sécurité clair et sans équivoque. Ce fait doit être pris en compte lors de la préparation des règlements et directives de sécurité. De nouvelles lignes directrices sous la forme d'objectifs de sécurité sont nécessaires pour permettre des solutions avancées. Cet objectif permet aux concepteurs de choisir la solution optimale pour un cas spécifique tout en démontrant les caractéristiques de sécurité de leurs machines de manière assez simple en décrivant une solution à chaque objectif de sécurité. Cette solution peut alors être comparée à d'autres solutions existantes et acceptées, et si elle est meilleure ou au moins de valeur égale, une nouvelle solution peut alors être choisie. De cette manière, les progrès ne sont pas entravés par des réglementations étroitement formulées.


Principales caractéristiques de la directive CEE sur les machines

La directive du Conseil du 14 juin 1989 concernant le rapprochement des législations des États membres relatives aux machines (89/392/CEE) s'applique à chaque État.

  • Chaque État doit intégrer la directive dans sa législation.
  • Valable à partir du 1er janvier 1993.
  • Exige que tous les fabricants adhèrent à l'état de l'art.
  • Le fabricant doit produire un dossier technique de construction contenant des informations complètes sur tous les aspects fondamentaux de la sécurité et des soins de santé.
  • Le fabricant doit délivrer la déclaration de conformité et le marquage CE des machines.
  • Le fait de ne pas mettre une documentation technique complète à la disposition d'un centre de contrôle de l'État est considéré comme représentant le non-respect des directives de la machine. Une interdiction de vente pan-CEE pourrait en être la conséquence.

 

Objectifs de sécurité pour la construction et l'utilisation de machines-outils à commande numérique

1. Tours

1.1 Mode de fonctionnement normal

1.1.1 La zone de travail doit être sécurisée de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques, intentionnellement ou non.

1.1.2 Le magasin d'outils doit être protégé de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques, intentionnellement ou non.

1.1.3 Le magasin de pièces doit être protégé de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques, intentionnellement ou non.

1.1.4 L'enlèvement des copeaux ne doit pas entraîner de blessures corporelles dues aux copeaux ou aux pièces mobiles de la machine.

1.1.5 Les blessures corporelles résultant de l'accès aux systèmes d'entraînement doivent être évitées.

1.1.6 La possibilité d'accéder aux zones dangereuses des convoyeurs à copeaux en mouvement doit être évitée.

1.1.7 Aucune blessure personnelle aux opérateurs ou à des tiers ne doit résulter du vol de pièces ou de parties de celles-ci.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison d'un serrage insuffisant
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison d'une vitesse de rotation inadmissible
  • en raison d'une collision avec l'outil ou les pièces de la machine
  • en raison de la rupture de la pièce
  • en raison de dispositifs de serrage défectueux
  • en raison d'une panne de courant

 

1.1.8 Aucune blessure ne doit résulter du vol des dispositifs de serrage de la pièce.

1.1.9 Aucune blessure personnelle ne doit résulter de copeaux volants.

1.1.10 Aucune blessure personnelle ne doit résulter d'outils volants ou de pièces de ceux-ci.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison de défauts matériels
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison d'une collision avec la pièce à usiner ou une partie de la machine
  • en raison d'un serrage ou d'un serrage inadéquat

 

1.2 Modes de fonctionnement spéciaux

1.2.1 Changement de pièce.

1.2.1.1 Le serrage de la pièce à usiner doit être effectué de manière à ce qu'aucune partie du corps ne puisse se coincer entre les dispositifs de serrage de fermeture et la pièce à usiner ou entre la pointe du manchon d'avance et la pièce à usiner.

1.2.1.2 Le démarrage d'un entraînement (broches, axes, manchons, têtes tourelles ou convoyeurs à copeaux) à la suite d'une commande défectueuse ou d'une commande invalide doit être empêché.

1.2.1.3 La pièce doit pouvoir être manipulée manuellement ou avec des outils sans danger.

1.2.2 Changement d'outil dans le porte-outil ou la tête de tourelle d'outil.

1.2.2.1 Tout danger résultant d'un comportement défectueux du système ou dû à la saisie d'une commande invalide doit être évité.

1.2.3 Changement d'outil dans le magasin d'outils.

1.2.3.1 Les mouvements dans le magasin d'outils résultant d'une commande défectueuse ou invalide doivent être empêchés pendant le changement d'outil.

1.2.3.2 Il ne doit pas être possible d'accéder à d'autres pièces mobiles de la machine depuis la station de chargement des outils.

1.2.3.3 Il ne doit pas être possible d'atteindre les zones dangereuses lors de la poursuite du mouvement du magasin d'outils ou pendant la recherche. S'ils ont lieu avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et ne peuvent être effectués que pendant la période de temps ordonnée et uniquement lorsqu'il peut être garanti qu'aucune partie du corps ne se trouve dans ces zones dangereuses. .

1.2.4 Vérification des mesures.

1.2.4.1 L'accès à la zone de travail ne doit être possible qu'après l'arrêt de tous les mouvements.

1.2.4.2 Le démarrage d'un entraînement résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

1.2.5 Configuration.

1.2.5.1 Si des mouvements sont exécutés pendant la mise en place avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, l'opérateur doit être protégé par un autre moyen.

1.2.5.2 Aucun mouvement ou changement de mouvement dangereux ne doit être initié à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide.

1.2.6 Programmation.

1.2.6.1 Aucun mouvement ne doit être initié pendant la programmation qui met en danger une personne dans la zone de travail.

1.2.7 Défaut de fabrication.

1.2.7.1 Le démarrage d'un variateur résultant d'une commande défectueuse sur consigne d'entrée de commande invalide doit être interdit.

1.2.7.2 Aucun mouvement ou situation dangereux ne doit être déclenché par le déplacement ou le retrait de la pièce ou des déchets.

1.2.7.3 Lorsque des mouvements doivent avoir lieu avec les protecteurs pour le mode d'exploitation normal enlevés, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et seulement s'il peut être garanti qu'aucune partie du corps se trouvent dans ces zones dangereuses.

1.2.8 Dépannage.

1.2.8.1 L'accès aux zones dangereuses des mouvements automatiques doit être interdit.

1.2.8.2 Le démarrage d'un entraînement à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

1.2.8.3 Un mouvement de la machine lors de la manipulation de la pièce défectueuse doit être empêché.

1.2.8.4 Les blessures résultant de l'éclatement ou de la chute d'une pièce de la machine doivent être évitées.

1.2.8.5 Si, lors de la recherche de pannes, des mouvements doivent avoir lieu avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et uniquement lorsqu'il peut être assuré que aucune partie du corps ne se trouve dans ces zones dangereuses.

1.2.9 Dysfonctionnement et réparation de la machine.

1.2.9.1 La machine doit être empêchée de démarrer.

1.2.9.2 La manipulation des différentes parties de la machine doit être possible soit manuellement soit avec des outils sans aucun danger.

1.2.9.3 Il ne doit pas être possible de toucher les parties sous tension de la machine.

1.2.9.4 Les blessures corporelles ne doivent pas résulter de l'émission de fluides ou de fluides gazeux.

 

2. Fraiseuses

2.1 Mode de fonctionnement normal

2.1.1 La zone de travail doit être sécurisée de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques, intentionnellement ou non.

2.1.2 L'enlèvement des copeaux ne doit pas entraîner de blessures corporelles dues aux copeaux ou aux pièces mobiles de la machine.

2.1.3 Les blessures corporelles résultant de l'accès aux systèmes d'entraînement doivent être évitées.

Aucune blessure personnelle aux opérateurs ou à des tiers ne doit résulter de la projection de pièces ou de parties de celles-ci.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison d'un serrage insuffisant
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison d'une collision avec l'outil ou les pièces de la machine
  • en raison de la rupture de la pièce
  • en raison de dispositifs de serrage défectueux
  • en raison d'une panne de courant

 

2.1.4 Aucune blessure ne doit résulter du vol des dispositifs de serrage de la pièce.

2.1.5 Aucune blessure personnelle ne doit résulter de copeaux volants.

2.1.6 Aucune blessure personnelle ne doit résulter d'outils volants ou de pièces de ceux-ci.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison de défauts matériels
  • en raison d'une vitesse de rotation inadmissible
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison d'une collision avec une pièce à usiner ou une pièce de machine
  • en raison d'un serrage ou d'un serrage inadéquat
  • en raison d'une panne de courant

 

Modes de fonctionnement spéciaux

2.2.1 Changement de pièce.

2.2.1.1 Lorsque des dispositifs de serrage à moteur sont utilisés, il ne doit pas être possible que des parties du corps se coincent entre les parties de fermeture du dispositif de serrage et la pièce à usiner.

2.2.1.2 Le démarrage d'un entraînement (broche, axe) résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

2.2.1.3 La manipulation de la pièce doit être possible manuellement ou avec des outils sans aucun danger.

2.2.2 Changement d'outil.

2.2.2.1 Le démarrage d'un entraînement résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

2.2.2.2 Les doigts ne doivent pas pouvoir se coincer lors de la mise en place des outils.

2.2.3 Vérification des mesures.

2.2.3.1 L'accès à la zone de travail ne doit être possible qu'après l'arrêt de tous les mouvements.

2.2.3.2 Le démarrage d'un entraînement résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

2.2.4 Configuration.

2.2.4.1 Si des mouvements sont exécutés pendant la mise en place avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, l'opérateur doit être protégé par un autre moyen.

2.2.4.2 Aucun mouvement ou changement de mouvement dangereux ne doit être initié à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide.

2.2.5 Programmation.

2.2.5.1 Aucun mouvement ne doit être amorcé pendant la programmation qui met en danger une personne dans la zone de travail.

2.2.6 Défaut de fabrication.

2.2.6.1 Le démarrage du variateur résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

2.2.6.2 Aucun mouvement ou situation dangereux ne doit être provoqué par le déplacement ou le retrait de la pièce ou des déchets.

2.2.6.3 Lorsque des mouvements doivent avoir lieu avec les protecteurs pour le mode d'exploitation normal enlevés, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et seulement s'il peut être garanti qu'aucune partie du corps se trouvent dans ces zones dangereuses.

2.2.7 Dépannage.

2.2.7.1 L'accès aux zones dangereuses des mouvements automatiques doit être interdit.

2.2.7.2 Le démarrage d'un entraînement à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

2.2.7.3 Tout mouvement de la machine lors de la manipulation de la pièce défectueuse doit être empêché.

2.2.7.4 Les blessures résultant de l'éclatement ou de la chute d'une pièce de la machine doivent être évitées.

2.2.7.5 Si, lors de la recherche de pannes, des mouvements doivent avoir lieu avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et uniquement lorsqu'il peut être assuré que aucune partie du corps ne se trouve dans ces zones dangereuses.

2.2.8 Dysfonctionnement et réparation de la machine.

2.2.8.1 Le démarrage de la machine doit être empêché.

2.2.8.2 La manipulation des différentes parties de la machine doit être possible manuellement ou avec des outils sans aucun danger.

2.2.8.3 Il ne doit pas être possible de toucher les parties sous tension de la machine.

2.2.8.4 Les blessures corporelles ne doivent pas résulter de l'émission de fluides ou de fluides gazeux.

 

3. Centres d'usinage

3.1 Mode de fonctionnement normal

3.1.1 La zone de travail doit être sécurisée de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques, intentionnellement ou non.

3.1.2 Le magasin d'outils doit être protégé de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques.

3.1.3 Le magasin de pièces doit être sécurisé de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques.

3.1.4 L'enlèvement des copeaux ne doit pas entraîner de blessures corporelles dues aux copeaux ou aux pièces mobiles de la machine.

3.1.5 Les blessures corporelles résultant de l'accès aux systèmes d'entraînement doivent être évitées.

3.1.6 La possibilité d'accéder aux zones dangereuses des convoyeurs à copeaux en mouvement (convoyeurs à vis, etc.) doit être évitée.

3.1.7 Aucune blessure personnelle aux opérateurs ou à des tiers ne doit résulter du vol de pièces ou de parties de celles-ci.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison d'un serrage insuffisant
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison d'une collision avec l'outil ou les pièces de la machine
  • en raison de la rupture de la pièce
  • en raison de dispositifs de serrage défectueux
  • en raison du changement de la mauvaise pièce
  • en raison d'une panne de courant

 

3.1.8 Aucune blessure ne doit résulter du vol des dispositifs de serrage de la pièce.

3.1.9 Aucune blessure personnelle ne doit résulter de copeaux volants.

3.1.10 Aucune blessure personnelle ne doit résulter d'outils volants ou de pièces de ceux-ci.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison de défauts matériels
  • en raison d'une vitesse de rotation inadmissible
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison d'une collision avec une pièce à usiner ou une pièce de machine
  • en raison d'un serrage ou d'un serrage inadéquat
  • en raison de l'outil qui s'envole du changeur d'outils
  • en raison de la sélection du mauvais outil
  • en raison d'une panne de courant

 

3.2 Modes de fonctionnement spéciaux

3.2.1 Changement de pièce.

3.2.1.1 Lorsque des dispositifs de serrage à moteur sont utilisés, il ne doit pas être possible que des parties du corps se coincent entre les parties de fermeture du dispositif de serrage et la pièce à usiner.

3.2.1.2 Le démarrage d'un entraînement résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

3.2.1.3 La pièce doit pouvoir être manipulée manuellement ou avec des outils sans aucun danger.

3.2.1.4 En cas de changement de pièces dans un poste de bridage, il ne doit pas être possible depuis cet emplacement d'atteindre ou d'entrer dans les séquences de mouvement automatique de la machine ou du magasin de pièces. Aucun mouvement ne doit être initié par la commande tant qu'une personne est présente dans la zone de bridage. L'insertion automatique de la pièce serrée dans la machine ou le magasin de pièces ne doit avoir lieu que lorsque la station de serrage est également protégée par un système de protection correspondant à celui du mode de fonctionnement normal.

3.2.2 Changement d'outil dans la broche.

3.2.2.1 Le démarrage d'un entraînement résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

3.2.2.2 Les doigts ne doivent pas pouvoir se coincer lors de la mise en place des outils.

3.2.3 Changement d'outil dans le magasin d'outils.

3.2.3.1 Les mouvements dans le magasin d'outils résultant de commandes défectueuses ou d'entrées de commande non valides doivent être empêchés pendant le changement d'outil.

3.2.3.2 Il ne doit pas être possible d'accéder à d'autres pièces mobiles de la machine depuis la station de chargement des outils.

3.2.3.3 Il ne doit pas être possible d'atteindre les zones dangereuses lors de la poursuite du mouvement du magasin d'outils ou pendant la recherche. S'ils ont lieu avec les protections pour le mode de fonctionnement normal enlevés, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et uniquement lorsqu'il peut être garanti qu'aucune partie du corps ne se trouve dans ces zones dangereuses. .

3.2.4 Vérification des mesures.

3.2.4.1 L'accès à la zone de travail ne doit être possible qu'après l'arrêt de tous les mouvements.

3.2.4.2 Le démarrage d'un entraînement résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

3.2.5 Configuration.

3.2.5.1 Si des mouvements sont exécutés pendant la mise en place avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, l'opérateur doit être protégé par un autre moyen.

3.2.5.2 Aucun mouvement ou changement de mouvement dangereux ne doit être initié à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide.

3.2.6 Programmation.

3.2.6.1 Aucun mouvement ne doit être amorcé pendant la programmation qui met en danger une personne dans la zone de travail.

3.2.7 Défaut de fabrication.

3.2.7.1 Le démarrage d'un entraînement résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

3.2.7.2 Aucun mouvement ou situation dangereux ne doit être provoqué par le déplacement ou le retrait de la pièce ou des déchets.

3.2.7.3 Lorsque des mouvements doivent avoir lieu avec les protecteurs pour le mode d'exploitation normal enlevés, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et seulement s'il peut être garanti qu'aucune partie du corps se trouvent dans ces zones dangereuses.

3.2.8 Dépannage.

3.2.8.1 L'accès aux zones dangereuses des mouvements automatiques doit être interdit.

3.2.8.2 Le démarrage d'un entraînement à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

3.2.8.3 Tout mouvement de la machine lors de la manipulation de la pièce défectueuse doit être empêché.

3.2.8.4 Les blessures résultant de l'éclatement ou de la chute d'une pièce de la machine doivent être évitées.

3.2.8.5 Si, lors de la recherche de pannes, des mouvements doivent avoir lieu avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et uniquement lorsqu'il peut être assuré que aucune partie du corps ne se trouve dans ces zones dangereuses.

3.2.9 Dysfonctionnement et réparation de la machine.

3.2.9.1 Le démarrage de la machine doit être empêché.

3.2.9.2 La manipulation des différentes parties de la machine doit être possible manuellement ou avec des outils sans aucun danger.

3.2.9.3 Il ne doit pas être possible de toucher les parties sous tension de la machine.

3.2.9.4 Les blessures corporelles ne doivent pas résulter de l'émission de fluides ou de fluides gazeux.

 

4. Rectifieuses

4.1 Mode de fonctionnement normal

4.1.1 La zone de travail doit être sécurisée de manière à ce qu'il soit impossible d'atteindre ou d'entrer dans les zones dangereuses des mouvements automatiques, intentionnellement ou non.

4.1.2 Les blessures corporelles résultant de l'accès aux systèmes d'entraînement doivent être évitées.

4.1.3 Aucune blessure personnelle aux opérateurs ou à des tiers ne doit résulter du vol de pièces ou de parties de celles-ci.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison d'un serrage insuffisant
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison d'une vitesse de rotation inadmissible
  • en raison d'une collision avec l'outil ou les pièces de la machine
  • en raison de la rupture de la pièce
  • en raison de dispositifs de serrage défectueux
  • en raison d'une panne de courant

 

4.1.4 Aucune blessure ne doit résulter du vol des dispositifs de serrage de la pièce.

4.1.5 Aucune blessure ou incendie ne doit résulter d'étincelles.

4.1.6 Aucune blessure personnelle ne doit résulter des pièces volantes des meules.

Par exemple, cela peut se produire

  • en raison d'une vitesse de rotation inadmissible
  • en raison d'une force de coupe inadmissible
  • en raison de défauts matériels
  • en raison d'une collision avec une pièce à usiner ou une pièce de machine
  • en raison d'un serrage insuffisant (brides)
  • en raison de l'utilisation d'une meule incorrecte

 

Modes de fonctionnement spéciaux

4.2.1 Changement de pièce.

4.2.1.1 Lorsque des dispositifs de serrage à moteur sont utilisés, il ne doit pas être possible que des parties du corps se coincent entre les parties de fermeture du dispositif de serrage et la pièce à usiner.

4.2.1.2 Le démarrage d'un entraînement d'avance résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

4.2.1.3 Les blessures causées par la meule en rotation doivent être évitées lors de la manipulation de la pièce.

4.2.1.4 Les blessures corporelles résultant d'une meule qui éclate ne doivent pas être possibles.

4.2.1.5 La manipulation de la pièce doit être possible manuellement ou avec des outils sans aucun danger.

4.2.2 Changement d'outil (changement de meule)

4.2.2.1 Le démarrage d'un entraînement d'avance résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

4.2.2.2 Les blessures causées par la meule en rotation ne doivent pas être possibles pendant les procédures de mesure.

4.2.2.3 Les blessures corporelles résultant d'une meule qui éclate ne doivent pas être possibles.

4.2.3 Vérification des mesures.

4.2.3.1 Le démarrage d'un entraînement d'avance résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

4.2.3.2 Les blessures causées par la meule en rotation ne doivent pas être possibles pendant les procédures de mesure.

4.2.3.3 Les blessures corporelles résultant d'une meule qui éclate ne doivent pas être possibles.

4.2.4. Installer.

4.2.4.1 Si des mouvements sont exécutés pendant la mise en place avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, l'opérateur doit être protégé par un autre moyen.

4.2.4.2 Aucun mouvement ou changement de mouvement dangereux ne doit être initié à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide.

4.2.5 Programmation.

4.2.5.1 Aucun mouvement ne doit être amorcé pendant la programmation qui met en danger une personne dans la zone de travail.

4.2.6 Défaut de fabrication.

4.2.6.1 Le démarrage d'un entraînement d'avance résultant d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

4.2.6.2 Aucun mouvement ou situation dangereux ne doit être provoqué par le déplacement ou le retrait de la pièce ou des déchets.

4.2.6.3 Lorsque des mouvements doivent avoir lieu avec les protecteurs pour le mode d'exploitation normal enlevés, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et seulement s'il peut être garanti qu'aucune partie du corps se trouvent dans ces zones dangereuses.

4.2.6.4 Les blessures causées par la meule en rotation doivent être évitées.

4.2.6.5 Les blessures corporelles résultant d'une meule qui éclate ne doivent pas être possibles.

4.2.7 Dépannage.

4.2.7.1 L'accès aux zones dangereuses des mouvements automatiques doit être interdit.

4.2.7.2 Le démarrage d'un entraînement à la suite d'une commande défectueuse ou d'une entrée de commande invalide doit être empêché.

4.2.7.3 Tout mouvement de la machine lors de la manipulation de la pièce défectueuse doit être empêché.

4.2.7.4 Les blessures résultant de l'éclatement ou de la chute d'une pièce de la machine doivent être évitées.

4.2.7.5 Les blessures causées par le contact de l'opérateur ou par l'éclatement de la meule en rotation doivent être évitées.

4.2.7.6 Si, lors de la recherche de pannes, des mouvements doivent avoir lieu avec les protections pour le mode de fonctionnement normal retirées, ces mouvements ne peuvent être que du type désigné et exécutés uniquement pendant la période de temps ordonnée et uniquement lorsqu'il peut être assuré que aucune partie du corps ne se trouve dans ces zones dangereuses.

4.2.8 Dysfonctionnement et réparation de la machine.

4.2.8.1 Le démarrage de la machine doit être empêché.

4.2.8.2 La manipulation des différentes parties de la machine doit être possible manuellement ou avec des outils sans aucun danger.

4.2.8.3 Il ne doit pas être possible de toucher les parties sous tension de la machine.

4.2.8.4 Les blessures corporelles ne doivent pas résulter de l'émission de fluides ou de fluides gazeux.

 

Retour

Les robots industriels se retrouvent partout dans l'industrie partout où des exigences de productivité élevées doivent être satisfaites. L'utilisation de robots nécessite cependant la conception, l'application et la mise en œuvre des contrôles de sécurité appropriés afin d'éviter de créer des risques pour le personnel de production, les programmeurs, les spécialistes de la maintenance et les ingénieurs système.

Pourquoi les robots industriels sont-ils dangereux ?

Une définition des robots est « des machines automatiques en mouvement librement programmables et capables de fonctionner avec peu ou pas d'interface humaine ». Ces types de machines sont actuellement utilisés dans une grande variété d'applications dans l'industrie et la médecine, y compris la formation. Les robots industriels sont de plus en plus utilisés pour des fonctions clés, telles que les nouvelles stratégies de fabrication (CIM, JIT, lean production, etc.) dans des installations complexes. Leur nombre et leur étendue d'applications ainsi que la complexité des équipements et des installations entraînent des risques tels que :

  • mouvements et séquences de mouvements presque impossibles à suivre, car les mouvements à grande vitesse du robot dans son rayon d'action se chevauchent souvent avec ceux d'autres machines et équipements
  • libération d'énergie causée par des pièces volantes ou des faisceaux d'énergie tels que ceux émis par des lasers ou par des jets d'eau
  • programmation libre en termes de direction et de vitesse
  • sensibilité à l'influence d'erreurs externes (par exemple, compatibilité électromagnétique)
  • les facteurs humains.

 

Des enquêtes au Japon indiquent que plus de 50% des accidents de travail avec des robots peuvent être attribués à des défauts dans les circuits électroniques du système de contrôle. Dans les mêmes enquêtes, «l'erreur humaine» était responsable de moins de 20%. La conclusion logique de cette constatation est que les dangers causés par des défaillances du système ne peuvent être évités par des mesures comportementales prises par des êtres humains. Les concepteurs et les exploitants doivent donc prévoir et mettre en œuvre des mesures techniques de sécurité (voir figure 1).

Figure 1. Système de commande de fonctionnement spécial pour la mise en place d'un robot de soudage mobile

ACC270F3

Accidents et modes opératoires

Des accidents mortels impliquant des robots industriels ont commencé à se produire au début des années 1980. Les statistiques et enquêtes indiquent que la majorité des incidents et accidents n'ont pas lieu en exploitation normale (réalisation automatique de la mission concernée). Lorsque vous travaillez avec des machines et des installations de robots industriels, l'accent est mis sur les modes de fonctionnement spéciaux tels que la mise en service, la configuration, la programmation, les essais, les vérifications, le dépannage ou la maintenance. Dans ces modes de fonctionnement, les personnes se trouvent généralement dans une zone dangereuse. Le concept de sécurité doit protéger le personnel des événements négatifs dans ce type de situations.

Exigences de sécurité internationales

La directive Machines de la CEE de 1989 (89/392/CEE (voir l'article « Principes de sécurité pour les machines-outils à commande numérique » dans ce chapitre et ailleurs dans ce Encyclopédie)) établit les principales exigences de sécurité et de santé pour les machines. Une machine est considérée comme la somme totale de pièces ou d'appareils interconnectés, dont au moins une pièce ou un appareil peut se déplacer et a donc une fonction. En ce qui concerne les robots industriels, il convient de noter que l'ensemble du système, et non un seul équipement sur la machine, doit répondre aux exigences de sécurité et être équipé des dispositifs de sécurité appropriés. L'analyse des dangers et l'évaluation des risques sont des méthodes appropriées pour déterminer si ces exigences ont été satisfaites (voir figure 2).

Figure 2. Schéma fonctionnel d'un système de sécurité du personnel

ACC270F2

Exigences et mesures de sécurité en fonctionnement normal

L'utilisation de la technologie robotique impose des exigences maximales en matière d'analyse des dangers, d'évaluation des risques et de concepts de sécurité. Pour cette raison, les exemples et suggestions suivants ne peuvent servir qu'à titre indicatif :

1. Compte tenu de l'objectif de sécurité selon lequel l'accès manuel ou physique aux zones dangereuses impliquant des mouvements automatiques doit être empêché, les solutions suggérées incluent les suivantes :

  • Empêcher l'accès manuel ou physique aux zones dangereuses au moyen de barrières mécaniques.
  • Utilisez des dispositifs de sécurité qui réagissent à l'approche (barrières lumineuses, tapis de sécurité) et veillez à éteindre les machines en toute sécurité lors de l'accès ou de l'entrée.
  • Autorisez l'accès manuel ou physique uniquement lorsque l'ensemble du système est dans un état sûr. Par exemple, cela peut être réalisé par l'utilisation de dispositifs de verrouillage avec des mécanismes de fermeture sur les portes d'accès.

 

2. Compte tenu de l'objectif de sécurité selon lequel personne ne peut être blessé à la suite de la libération d'énergie (pièces volantes ou faisceaux d'énergie), les solutions suggérées comprennent :

  • La conception doit empêcher toute libération d'énergie (par exemple, des connexions dimensionnées en conséquence, des dispositifs de verrouillage passifs des pinces pour les mécanismes de changement de pinces, etc.).
  • Empêcher la libération d'énergie de la zone dangereuse, par exemple par un capot de sécurité dimensionné en conséquence.

 

3. Les interfaces entre le fonctionnement normal et le fonctionnement spécial (par exemple, dispositifs de verrouillage de porte, barrières lumineuses, tapis de sécurité) sont nécessaires pour permettre au système de contrôle de sécurité de reconnaître automatiquement la présence de personnel.

Exigences et mesures de sécurité dans les modes de fonctionnement spéciaux

Certains modes de fonctionnement particuliers (par exemple, réglage, programmation) sur un robot industriel nécessitent des mouvements qui doivent être évalués directement sur le site d'exploitation. L'objectif de sécurité pertinent est qu'aucun mouvement ne puisse mettre en danger les personnes impliquées. Les mouvements doivent être

  • uniquement du style et de la vitesse prévus
  • prolongé seulement aussi longtemps que demandé
  • ceux qui ne peuvent être exécutés que s'il peut être garanti qu'aucune partie du corps humain ne se trouve dans la zone dangereuse.

 

Une solution suggérée à cet objectif pourrait impliquer l'utilisation de systèmes de commande de fonctionnement spéciaux qui permettent uniquement des mouvements contrôlables et gérables à l'aide de commandes acquittables. La vitesse des mouvements est ainsi réduite en toute sécurité (réduction d'énergie par la connexion d'un transformateur d'isolement ou l'utilisation d'un équipement de surveillance de l'état de sécurité) et la condition de sécurité est acquittée avant que la commande ne soit autorisée à s'activer (voir figure 3).

Figure 3. Robot industriel à six axes dans une cage de sécurité avec des barrières matérielles

ACC270F1

Exigences sur les systèmes de contrôle de sécurité

L'une des caractéristiques d'un système de contrôle de sécurité doit être que la fonction de sécurité requise est garantie de fonctionner chaque fois qu'un défaut survient. Les robots industriels doivent être dirigés presque instantanément d'un état dangereux à un état sûr. Les mesures de contrôle de la sécurité nécessaires pour atteindre cet objectif comprennent les objectifs de sécurité suivants :

  • Un défaut dans le système de contrôle de sécurité ne peut pas déclencher un état dangereux.
  • Un défaut dans le système de contrôle de sécurité doit être identifié (immédiatement ou périodiquement).

Les solutions suggérées pour fournir des systèmes de contrôle de sécurité fiables seraient :

  • disposition redondante et diversifiée des systèmes de commande électromécaniques, y compris les circuits de test
  • mise en place redondante et diversifiée de systèmes de contrôle à microprocesseur développés par différentes équipes. Cette approche moderne est considérée comme l'état de l'art ; par exemple, ceux équipés de barrières immatérielles de sécurité.

 

Objectifs de sécurité pour la construction et l'utilisation de robots industriels.

Lorsque des robots industriels sont construits et utilisés, les fabricants ainsi que les utilisateurs sont tenus d'installer des contrôles de sécurité à la pointe de la technologie. Outre l'aspect de la responsabilité juridique, il peut également y avoir une obligation morale de s'assurer que la technologie robotique est également une technologie sûre.

Mode de fonctionnement normal

Les conditions de sécurité suivantes doivent être fournies lorsque les machines robotisées fonctionnent en mode normal :

  • Le champ de mouvement du robot et les zones de traitement utilisées par les équipements périphériques doivent être sécurisés de manière à empêcher l'accès manuel ou physique des personnes aux zones dangereuses du fait des mouvements automatiques.
  • Une protection doit être fournie afin que les pièces ou les outils volants ne puissent pas causer de dommages.
  • Aucune personne ne doit être blessée par des pièces, des outils ou des pièces éjectés par le robot ou par la libération d'énergie, en raison d'une ou plusieurs pinces défectueuses, d'une panne de courant de la pince, d'une vitesse inadmissible, d'une ou plusieurs collisions ou d'une ou plusieurs pièces défectueuses.
  • Aucune personne ne doit être blessée par le dégagement d'énergie ou par des pièces éjectées par des équipements périphériques.
  • Les ouvertures d'alimentation et d'évacuation doivent être conçues pour empêcher l'accès manuel ou physique aux zones dangereuses du fait des mouvements automatiques. Cette condition doit également être remplie lorsque le matériel de production est retiré. Si le matériau de production est alimenté automatiquement vers le robot, aucune zone dangereuse ne doit être créée par les ouvertures d'alimentation et d'évacuation et le matériau de production en mouvement.

 

Modes de fonctionnement spéciaux

Les conditions de sécurité suivantes doivent être fournies lorsque les machines robotisées fonctionnent dans des modes spéciaux :

Les éléments suivants doivent être évités lors de la réparation d'une panne dans le processus de production :

  • accès manuel ou physique à des zones dangereuses en raison de mouvements automatiques du robot ou d'équipements périphériques
  • dangers qui résultent d'un comportement défectueux de la part du système ou d'une entrée de commande inadmissible si des personnes ou des parties du corps se trouvent dans la zone exposée à des mouvements dangereux
  • mouvements ou conditions dangereux provoqués par le déplacement ou l'enlèvement de matériaux de production ou de déchets
  • blessures causées par des équipements périphériques
  • les mouvements qui doivent être effectués avec le(s) protecteur(s) de sécurité retiré(s) pour le fonctionnement normal, à effectuer uniquement dans le cadre et la vitesse de fonctionnement, et uniquement pendant la durée indiquée. De plus, aucune personne ou partie du corps ne doit être présente dans la zone à risque.

 

Les conditions de sécurité suivantes doivent être assurées lors de la configuration :

Aucun mouvement dangereux ne doit être initié à la suite d'une commande erronée ou d'une entrée de commande incorrecte.

  • Le remplacement de la machine robotique ou des pièces périphériques ne doit pas déclencher de mouvements ou de conditions dangereux.
  • Si des mouvements doivent être effectués avec le(s) protecteur(s) de sécurité pour le fonctionnement normal retiré lors des opérations de mise en place, ces mouvements ne peuvent être effectués que dans la portée et la vitesse prescrites et uniquement aussi longtemps que cela est indiqué. De plus, aucune personne ou partie du corps ne doit être présente dans la zone à risque.
  • Lors des opérations de mise en place, l'équipement périphérique ne doit pas effectuer de mouvements dangereux ni initier de conditions dangereuses.

 

Lors de la programmation, les conditions de sécurité suivantes sont applicables :

  • L'accès manuel ou physique aux zones dangereuses dues aux mouvements automatiques doit être interdit.
  • Si les mouvements sont effectués avec le(s) protecteur(s) de fonctionnement normal retiré(s), les conditions suivantes doivent être remplies :
  • (a) Seul l'ordre de se déplacer peut être exécuté, et seulement aussi longtemps qu'il est donné.
  • (b) Seuls des mouvements contrôlables peuvent être effectués (c'est-à-dire qu'il doit s'agir de mouvements clairement visibles et à faible vitesse).
  • (c) Les mouvements ne peuvent être initiés que s'ils ne constituent pas un danger pour le programmeur ou d'autres personnes.
  • L'équipement périphérique ne doit pas représenter un danger pour le programmeur ou d'autres personnes.

 

Les opérations de test en toute sécurité nécessitent les précautions suivantes :

Empêcher l'accès manuel ou physique aux zones dangereuses en raison des mouvements automatiques.

  • Les équipements périphériques ne doivent pas être une source de danger.

 

Lors de l'inspection des machines robotisées, les procédures de sécurité incluent les éléments suivants :

  • S'il est nécessaire d'entrer dans le champ de mouvement du robot à des fins d'inspection, cela n'est autorisé que si le système est dans un état sûr.
  • Les dangers dus à un comportement erroné du système ou à une entrée de commande inadmissible doivent être évités.
  • Les équipements périphériques ne doivent pas être une source de danger pour le personnel d'inspection.

 

Le dépannage nécessite souvent le démarrage de la machine robot alors qu'elle se trouve dans une condition potentiellement dangereuse, et des procédures de travail sûres spéciales telles que les suivantes doivent être mises en œuvre :

  • L'accès aux zones dangereuses en raison de mouvements automatiques doit être interdit.
  • Le démarrage d'une unité d'entraînement à la suite d'une commande erronée ou d'une fausse commande doit être empêché.
  • Lors de la manipulation d'une pièce défectueuse, tout mouvement de la part du robot doit être empêché.
  • Les blessures causées par des pièces de la machine qui sont éjectées ou qui tombent doivent être évitées.
  • Si, pendant le dépannage, des mouvements doivent être effectués avec le(s) protecteur(s) de sécurité pour le fonctionnement normal retirés, ces mouvements ne peuvent être effectués que dans le cadre et la vitesse prescrits et uniquement pendant la durée indiquée. De plus, aucune personne ou partie du corps ne doit être présente dans la zone à risque.
  • Les blessures causées par les équipements périphériques doivent être évitées.

 

La résolution d'un défaut et les travaux de maintenance peuvent également nécessiter un démarrage alors que la machine est dans un état dangereux, et nécessitent donc les précautions suivantes :

  • Le robot ne doit pas pouvoir démarrer.
  • La manipulation des différentes pièces de la machine, soit manuellement soit avec des équipements auxiliaires, doit être possible sans risque d'exposition à des dangers.
  • Il ne doit pas être possible de toucher des parties « sous tension ».
  • Les blessures causées par la fuite de fluides liquides ou gazeux doivent être évitées.
  • Les blessures causées par les équipements périphériques doivent être évitées.

 

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Cet article traite de la conception et de la mise en œuvre de systèmes de commande liés à la sécurité qui traitent de tous les types de systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables (y compris les systèmes informatisés). L'approche globale est conforme à la norme 1508 proposée par la Commission électrotechnique internationale (CEI) (Sécurité fonctionnelle : relative à la sécurité 

Système) (CEI 1993).

Contexte

Au cours des années 1980, les systèmes informatisés - généralement appelés systèmes électroniques programmables (PES) - ont été de plus en plus utilisés pour exécuter des fonctions de sécurité. Les principales forces motrices de cette tendance étaient (1) l'amélioration des fonctionnalités et des avantages économiques (en particulier compte tenu du cycle de vie total de l'appareil ou du système) et (2) l'avantage particulier de certaines conceptions, qui ne pouvaient être réalisées que lorsque la technologie informatique était utilisée. . Au cours de l'introduction précoce des systèmes informatisés, un certain nombre de constatations ont été faites :

    • L'introduction du contrôle par ordinateur a été mal pensée et mal planifiée.
    • Des exigences de sécurité inadéquates ont été spécifiées.
    • Des procédures inadéquates ont été élaborées en ce qui a trait à la validation des logiciels.
    • Des preuves de mauvaise qualité d'exécution ont été divulguées en ce qui concerne la norme d'installation de l'usine.
    • Une documentation inadéquate a été générée et n'a pas été validée de manière adéquate en ce qui concerne ce qui se trouvait réellement dans l'usine (par opposition à ce que l'on croyait être dans l'usine).
    • Des procédures d'exploitation et d'entretien moins que pleinement efficaces avaient été établies.
    • Il y avait manifestement des inquiétudes justifiées quant à la compétence des personnes pour s'acquitter des fonctions qui leur incombent.

                 

                Afin de résoudre ces problèmes, plusieurs organismes ont publié ou commencé à élaborer des lignes directrices pour permettre l'exploitation en toute sécurité de la technologie PES. Au Royaume-Uni, le Health and Safety Executive (HSE) a élaboré des directives pour les systèmes électroniques programmables utilisés pour les applications liées à la sécurité, et en Allemagne, un projet de norme (DIN 1990) a été publié. Au sein de la Communauté européenne, un élément important des travaux sur les normes européennes harmonisées concernant les systèmes de commande relatifs à la sécurité (y compris ceux utilisant des SPE) a été lancé en relation avec les exigences de la directive Machines. Aux États-Unis, l'Instrument Society of America (ISA) a produit une norme sur les PES à utiliser dans les industries de transformation, et le Center for Chemical Process Safety (CCPS), une direction de l'American Institute of Chemical Engineers, a produit des lignes directrices pour le secteur des procédés chimiques.

                Une importante initiative de normalisation est actuellement en cours au sein de la CEI pour développer une norme internationale générique pour les systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables (E/E/PES) relatifs à la sécurité qui pourrait être utilisée par les nombreux secteurs d'application, y compris les processus, secteurs médical, des transports et des machines. La norme internationale CEI proposée comprend sept parties sous le titre général CEI 1508. Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables relatifs à la sécurité. Les différentes parties sont les suivantes :

                  • Partie 1.Exigences générales
                  • Partie 2. Exigences pour les systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables
                  • Partie 3. Configuration logicielle requise
                  • Partie 4.Définitions
                  • Partie 5. Exemples de méthodes de détermination des niveaux d'intégrité de sécurité
                  • Partie 6. Lignes directrices sur l'application des parties 2 et 3
                  • Partie 7.Aperçu des techniques et des mesures.

                             

                            Une fois finalisée, cette Norme internationale à base générique constituera une publication CEI de sécurité fondamentale couvrant la sécurité fonctionnelle des systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables relatifs à la sécurité et aura des implications pour toutes les normes CEI, couvrant tous les secteurs d'application en ce qui concerne la conception et l'utilisation futures des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables liés à la sécurité. L'un des principaux objectifs de la norme proposée est de faciliter l'élaboration de normes pour les différents secteurs (voir figure 1).

                            Figure 1. Normes génériques et sectorielles d'application

                            SAF059F1

                            Avantages et problèmes du PSE

                            L'adoption des PES à des fins de sécurité présentait de nombreux avantages potentiels, mais il a été reconnu que ceux-ci ne seraient atteints que si des méthodologies de conception et d'évaluation appropriées étaient utilisées, car : (1) de nombreuses caractéristiques des PES ne permettent pas l'intégrité de la sécurité (c'est-à-dire c'est-à-dire que les performances de sécurité des systèmes exécutant les fonctions de sécurité requises) doivent être prédites avec le même degré de confiance que celui qui est traditionnellement disponible pour les systèmes matériels moins complexes ("câblés") ; (2) il a été reconnu que si les tests étaient nécessaires pour les systèmes complexes, ils n'étaient pas suffisants en eux-mêmes. Cela signifiait que même si le SPE mettait en œuvre des fonctions de sécurité relativement simples, le niveau de complexité de l'électronique programmable était nettement supérieur à celui des systèmes câblés qu'ils remplaçaient ; et (3) cette montée en complexité signifiait que les méthodologies de conception et d'évaluation devaient être beaucoup plus prises en compte qu'auparavant, et que le niveau de compétence personnelle requis pour atteindre des niveaux de performance adéquats des systèmes relatifs à la sécurité était par la suite plus élevé.

                            Les avantages des SPE informatisés sont les suivants :

                              • la possibilité d'effectuer des vérifications de diagnostic en ligne sur des composants critiques à une fréquence nettement supérieure à ce qui serait autrement le cas
                              • le potentiel de fournir des verrouillages de sécurité sophistiqués
                              • la capacité de fournir des fonctions de diagnostic et de surveillance de l'état qui peuvent être utilisées pour analyser et rendre compte des performances des installations et des machines en temps réel
                              • la capacité de comparer les conditions réelles de la centrale avec les conditions modèles « idéales »
                              • le potentiel de fournir de meilleures informations aux opérateurs et donc d'améliorer la prise de décision affectant la sécurité
                              • l'utilisation de stratégies de contrôle avancées pour permettre aux opérateurs humains d'être localisés à distance des environnements dangereux ou hostiles
                              • la possibilité de diagnostiquer le système de contrôle à distance.

                                           

                                          L'utilisation de systèmes informatisés dans des applications liées à la sécurité crée un certain nombre de problèmes qui doivent être résolus de manière adéquate, tels que les suivants :

                                            • Les modes de défaillance sont complexes et pas toujours prévisibles.
                                            • Le test du calculateur est nécessaire mais ne suffit pas à lui seul pour établir que les fonctions de sécurité seront exécutées avec le degré de certitude requis pour l'application.
                                            • Les microprocesseurs peuvent présenter des variations subtiles entre différents lots et, par conséquent, différents lots peuvent afficher un comportement différent.
                                            • Les systèmes informatisés non protégés sont particulièrement sensibles aux interférences électriques (interférences rayonnées ; « pics » électriques dans les réseaux, décharges électrostatiques, etc.).
                                            • Il est difficile et souvent impossible de quantifier la probabilité de défaillance de systèmes complexes liés à la sécurité incorporant des logiciels. Parce qu'aucune méthode de quantification n'a été largement acceptée, l'assurance logicielle a été basée sur des procédures et des normes qui décrivent les méthodes à utiliser dans la conception, la mise en œuvre et la maintenance du logiciel.

                                                   

                                                  Systèmes de sécurité à l'étude

                                                  Les types de systèmes relatifs à la sécurité considérés sont les systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables (E/E/PES). Le système comprend tous les éléments, en particulier les signaux provenant de capteurs ou d'autres dispositifs d'entrée sur l'équipement sous contrôle, et transmis via des autoroutes de données ou d'autres voies de communication aux actionneurs ou à d'autres dispositifs de sortie (voir figure 2).

                                                  Figure 2. Système électrique, électronique et électronique programmable (E/E/PES)

                                                  SAF059F2

                                                  Le terme appareil électrique, électronique et électronique programmable a été utilisé pour englober une grande variété de dispositifs et couvre les trois classes principales suivantes :

                                                    1. appareils électriques tels que relais électromécaniques
                                                    2. appareils électroniques tels que les instruments électroniques à semi-conducteurs et les systèmes logiques
                                                    3. appareils électroniques programmables, qui comprend une grande variété de systèmes informatisés tels que les suivants :
                                                          • microprocesseurs
                                                          • microcontrôleurs
                                                          • automates programmables (PC)
                                                          • circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC)
                                                          • contrôleurs logiques programmables (PLC)
                                                          • autres dispositifs informatiques (par exemple, capteurs, transmetteurs et actionneurs « intelligents »).

                                                                     

                                                                    Par définition, un système relatif à la sécurité a deux objectifs :

                                                                      1. Il met en œuvre les fonctions de sécurité requises nécessaires pour atteindre un état sûr pour l'équipement sous contrôle ou maintenir un état sûr pour l'équipement sous contrôle. Le système relatif à la sécurité doit exécuter les fonctions de sécurité qui sont spécifiées dans la spécification des exigences des fonctions de sécurité pour le système. Par exemple, la spécification des exigences des fonctions de sécurité peut stipuler que lorsque la température atteint une certaine valeur x, soupape y doit s'ouvrir pour permettre à l'eau d'entrer dans le récipient.
                                                                      2. Il atteint, seul ou avec d'autres systèmes relatifs à la sécurité, le niveau d'intégrité de sécurité nécessaire pour la mise en œuvre des fonctions de sécurité requises. Les fonctions de sécurité doivent être exécutées par les systèmes relatifs à la sécurité avec le degré de confiance approprié à l'application afin d'atteindre le niveau de sécurité requis pour l'équipement sous contrôle.

                                                                         

                                                                        Ce concept est illustré à la figure 3.

                                                                        Figure 3. Principales caractéristiques des systèmes liés à la sécurité

                                                                        SAF059F3

                                                                        Pannes du système

                                                                        Afin d'assurer un fonctionnement sûr des systèmes E/E/PES relatifs à la sécurité, il est nécessaire de reconnaître les diverses causes possibles de défaillance du système relatif à la sécurité et de s'assurer que des précautions adéquates sont prises contre chacune. Les défaillances sont classées en deux catégories, comme illustré à la figure 4.

                                                                        Figure 4. Catégories de défaillance

                                                                        SAF059F4

                                                                          1. Les pannes matérielles aléatoires sont les pannes qui résultent d'une variété de mécanismes normaux de dégradation du matériel. De nombreux mécanismes de ce type se produisent à des rythmes différents dans différents composants, et comme les tolérances de fabrication entraînent la défaillance des composants en raison de ces mécanismes après différents temps de fonctionnement, les défaillances d'un équipement total comprenant de nombreux composants se produisent à des moments imprévisibles (aléatoires). Les mesures de la fiabilité du système, telles que le temps moyen entre les pannes (MTBF), sont utiles mais ne concernent généralement que les pannes matérielles aléatoires et n'incluent pas les pannes systématiques.
                                                                          2. Les défaillances systématiques résultent d'erreurs dans la conception, la construction ou l'utilisation d'un système qui provoquent sa défaillance sous une combinaison particulière d'entrées ou dans certaines conditions environnementales particulières. Si une défaillance du système se produit lorsqu'un ensemble particulier de circonstances survient, alors chaque fois que ces circonstances se présenteront à l'avenir, il y aura toujours une défaillance du système. Toute défaillance d'un système relatif à la sécurité qui ne résulte pas d'une défaillance matérielle aléatoire est, par définition, une défaillance systématique. Les défaillances systématiques, dans le contexte des systèmes E/E/PES liés à la sécurité, comprennent :
                                                                              • défaillances systématiques dues à des erreurs ou omissions dans la spécification des exigences des fonctions de sécurité
                                                                              • défaillances systématiques dues à des erreurs dans la conception, la fabrication, l'installation ou le fonctionnement du matériel. Celles-ci incluraient les défaillances résultant de causes environnementales et d'erreurs humaines (par exemple, l'opérateur)
                                                                              • défaillances systématiques dues à des défauts dans le logiciel
                                                                              • défaillances systématiques dues à des erreurs de maintenance et de modification.

                                                                                     

                                                                                    Protection des systèmes liés à la sécurité

                                                                                    Les termes utilisés pour indiquer les mesures de précaution requises par un système relatif à la sécurité pour se protéger contre les pannes matérielles aléatoires et les pannes systématiques sont mesures d'intégrité de la sécurité du matériel ainsi que mesures systématiques d'intégrité de la sécurité respectivement. Les mesures de précaution qu'un système lié à la sécurité peut appliquer contre les pannes matérielles aléatoires et les pannes systématiques sont appelées intégrité de la sécurité. Ces concepts sont illustrés dans la figure 5.

                                                                                    Figure 5. Termes de performance de sécurité

                                                                                    SAF059F5

                                                                                    Dans la norme internationale CEI 1508 proposée, il existe quatre niveaux d'intégrité de sécurité, appelés niveaux d'intégrité de sécurité 1, 2, 3 et 4. Le niveau d'intégrité de sécurité 1 est le niveau d'intégrité de sécurité le plus bas et le niveau d'intégrité de sécurité 4 est le plus élevé. Le niveau d'intégrité de la sécurité (qu'il soit 1, 2, 3 ou 4) pour le système relatif à la sécurité dépendra de l'importance du rôle joué par le système relatif à la sécurité pour atteindre le niveau de sécurité requis pour l'équipement sous contrôle. Plusieurs systèmes liés à la sécurité peuvent être nécessaires, dont certains peuvent être basés sur la technologie pneumatique ou hydraulique.

                                                                                    Conception de systèmes liés à la sécurité

                                                                                    Une analyse récente de 34 incidents impliquant des systèmes de contrôle (HSE) a révélé que 60 % de tous les cas de défaillance avaient été « intégrés » avant que le système de contrôle lié à la sécurité n'ait été mis en service (figure 7). La prise en compte de toutes les phases du cycle de vie de la sécurité est nécessaire si l'on veut produire des systèmes adéquats relatifs à la sécurité.

                                                                                    Figure 7. Cause principale (par phase) de la défaillance du système de contrôle

                                                                                    SAF059F6

                                                                                    La sécurité fonctionnelle des systèmes relatifs à la sécurité dépend non seulement de la garantie que les exigences techniques sont correctement spécifiées, mais également de la garantie que les exigences techniques sont effectivement mises en œuvre et que l'intégrité de la conception initiale est maintenue tout au long de la vie de l'équipement. Cela ne peut être réalisé que si un système de gestion de la sécurité efficace est en place et que les personnes impliquées dans toute activité sont compétentes en ce qui concerne les tâches qu'elles doivent accomplir. En particulier lorsque des systèmes complexes liés à la sécurité sont impliqués, il est essentiel qu'un système de gestion de la sécurité adéquat soit en place. Cela conduit à une stratégie qui garantit ce qui suit :

                                                                                      • Un système efficace de gestion de la sécurité est en place.
                                                                                      • Les exigences techniques spécifiées pour les systèmes E/E/PES relatifs à la sécurité sont suffisantes pour traiter à la fois les causes matérielles aléatoires et les causes de défaillance systématiques.
                                                                                      • La compétence des personnes impliquées est suffisante pour les tâches qu'elles doivent accomplir.

                                                                                           

                                                                                          Afin de répondre de manière systématique à toutes les exigences techniques pertinentes de la sécurité fonctionnelle, le concept de cycle de vie de la sécurité a été développé. Une version simplifiée du cycle de vie de la sécurité dans la norme internationale émergente CEI 1508 est illustrée à la figure 8. Les phases clés du cycle de vie de la sécurité sont :

                                                                                          Figure 8. Rôle du cycle de vie de sécurité dans la réalisation de la sécurité fonctionnelle

                                                                                          SAF059F8

                                                                                            • spécification
                                                                                            • conception et réalisation
                                                                                            • installation et mise en service
                                                                                            • opération et maintenance
                                                                                            • modifications après la mise en service.

                                                                                                     

                                                                                                    Niveau de sécurité

                                                                                                    La stratégie de conception pour l'obtention de niveaux adéquats d'intégrité de sécurité pour les systèmes relatifs à la sécurité est illustrée dans la figure 9 et la figure 10. Un niveau d'intégrité de sécurité est basé sur le rôle que le système relatif à la sécurité joue dans la réalisation du niveau global de sécurité pour les équipements sous contrôle. Le niveau d'intégrité de sécurité spécifie les précautions qui doivent être prises en compte dans la conception contre les pannes matérielles aléatoires et systématiques.

                                                                                                    Figure 9. Rôle des niveaux d'intégrité de sécurité dans le processus de conception

                                                                                                    SAF059F9

                                                                                                     

                                                                                                    Figure 10. Rôle du cycle de vie de sécurité dans le processus de spécification et de conception

                                                                                                    SA059F10

                                                                                                    Le concept de sécurité et de niveau de sécurité s'applique à l'équipement sous contrôle. Le concept de sécurité fonctionnelle s'applique aux systèmes relatifs à la sécurité. La sécurité fonctionnelle des systèmes relatifs à la sécurité doit être atteinte si l'on veut atteindre un niveau de sécurité adéquat pour l'équipement à l'origine du danger. Le niveau de sécurité spécifié pour une situation spécifique est un facteur clé dans la spécification des exigences d'intégrité de sécurité pour les systèmes relatifs à la sécurité.

                                                                                                    Le niveau de sécurité requis dépendra de nombreux facteurs, par exemple, la gravité des blessures, le nombre de personnes exposées au danger, la fréquence à laquelle les personnes sont exposées au danger et la durée de l'exposition. Les facteurs importants seront la perception et les opinions des personnes exposées à l'événement dangereux. Pour déterminer ce qui constitue un niveau de sécurité approprié pour une application spécifique, un certain nombre d'entrées sont prises en compte, notamment :

                                                                                                      • exigences légales applicables à l'application spécifique
                                                                                                      • directives de l'autorité de réglementation de la sécurité appropriée
                                                                                                      • discussions et accords avec les différentes parties impliquées dans la demande
                                                                                                      • normes de l'industrie
                                                                                                      • normes nationales et internationales
                                                                                                      • les meilleurs conseils industriels, experts et scientifiques indépendants.

                                                                                                                 

                                                                                                                Résumé

                                                                                                                Lors de la conception et de l'utilisation de systèmes liés à la sécurité, il ne faut pas oublier que c'est l'équipement sous contrôle qui crée le danger potentiel. Les systèmes relatifs à la sécurité sont conçus pour réduire la fréquence (ou la probabilité) de l'événement dangereux et/ou les conséquences de l'événement dangereux. Une fois que le niveau de sécurité a été défini pour l'équipement, le niveau d'intégrité de sécurité pour le système lié à la sécurité peut être déterminé, et c'est le niveau d'intégrité de sécurité qui permet au concepteur de spécifier les précautions qui doivent être intégrées dans la conception pour être déployé contre les pannes matérielles aléatoires et systématiques.

                                                                                                                 

                                                                                                                Retour

                                                                                                                Les machines, les usines de traitement et les autres équipements peuvent, s'ils fonctionnent mal, présenter des risques d'événements dangereux tels que des incendies, des explosions, des surdoses de rayonnement et des pièces mobiles. L'une des causes de dysfonctionnement de ces usines, équipements et machines est la défaillance des dispositifs électromécaniques, électroniques et électroniques programmables (E/E/PE) utilisés dans la conception de leurs systèmes de contrôle ou de sécurité. Ces pannes peuvent provenir soit de défauts physiques de l'appareil (par exemple, d'une usure se produisant de manière aléatoire dans le temps (pannes matérielles aléatoires)) ; ou de défauts systématiques (par exemple, des erreurs commises dans la spécification et la conception d'un système qui provoquent sa défaillance en raison de (1) une combinaison particulière d'entrées, (2) certaines conditions environnementales (3) des entrées incorrectes ou incomplètes des capteurs, ( 4) saisie de données incomplète ou erronée par les opérateurs, et (5) défauts systématiques potentiels dus à une mauvaise conception de l'interface).

                                                                                                                Défaillances des systèmes liés à la sécurité

                                                                                                                Cet article couvre la sécurité fonctionnelle des systèmes de commande liés à la sécurité et examine les exigences techniques matérielles et logicielles nécessaires pour atteindre l'intégrité de sécurité requise. L'approche globale est conforme à la norme CEI 1508, parties 2 et 3 (CEI 1993) proposée par la Commission électrotechnique internationale. L'objectif général du projet de norme internationale CEI 1508, Sécurité fonctionnelle : systèmes liés à la sécurité, est de garantir que les installations et les équipements peuvent être automatisés en toute sécurité. Un objectif clé dans l'élaboration de la norme internationale proposée est d'empêcher ou de minimiser la fréquence de :

                                                                                                                  • les défaillances des systèmes de contrôle déclenchant d'autres événements qui à leur tour pourraient entraîner un danger (par exemple, le système de contrôle échoue, le contrôle est perdu, le processus devient incontrôlable entraînant un incendie, la libération de matières toxiques, etc.)
                                                                                                                  • défaillances des systèmes d'alarme et de surveillance, de sorte que les opérateurs ne reçoivent pas d'informations sous une forme rapidement identifiable et compréhensible pour mener à bien les actions d'urgence nécessaires
                                                                                                                  • défaillances non détectées dans les systèmes de protection, les rendant indisponibles en cas de besoin pour une action de sécurité (par exemple, une carte d'entrée défaillante dans un système d'arrêt d'urgence).

                                                                                                                       

                                                                                                                      L'article "Systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables relatifs à la sécurité" définit l'approche générale de gestion de la sécurité intégrée dans la partie 1 de la CEI 1508 pour assurer la sécurité des systèmes de commande et de protection qui sont importants pour la sécurité. Cet article décrit la conception technique globale nécessaire pour réduire le risque d'accident à un niveau acceptable, y compris le rôle de tout système de contrôle ou de protection basé sur la technologie E/E/PE.

                                                                                                                      Dans la figure 1, le risque lié à l'équipement, à l'usine de traitement ou à la machine (généralement appelé équipement sous contrôle (EUC) sans dispositifs de protection) est marqué à une extrémité de l'échelle de risque EUC, et le niveau de risque cible nécessaire pour atteindre le niveau de sécurité requis est à l'autre extrémité. Entre les deux, est illustrée la combinaison de systèmes liés à la sûreté et d'installations externes de réduction des risques nécessaires pour réaliser la réduction des risques requise. Ceux-ci peuvent être de différents types : mécaniques (par exemple, des soupapes de surpression), hydrauliques, pneumatiques, physiques, ainsi que des systèmes E/E/PE. La figure 2 met l'accent sur le rôle de chaque couche de sécurité dans la protection de l'EUC à mesure que l'accident progresse.

                                                                                                                      Figure 1. Réduction des risques : Concepts généraux

                                                                                                                      SAF060F1

                                                                                                                       

                                                                                                                      Figure 2. Modèle global : Couches de protection

                                                                                                                      SAF060F2

                                                                                                                      À condition qu'une analyse des dangers et des risques ait été effectuée sur l'EUC comme requis dans la partie 1 de la CEI 1508, la conception conceptuelle globale de la sécurité a été établie et, par conséquent, les fonctions requises et le niveau d'intégrité de sécurité (SIL) cible pour tout E/E/ Un système de contrôle ou de protection PE a été défini. La cible du niveau d'intégrité de sécurité est définie par rapport à une mesure de défaillance cible (voir tableau 1).


                                                                                                                      Tableau 1. Niveaux d'intégrité de sécurité pour les systèmes de protection : mesures de défaillance ciblées

                                                                                                                      Niveau d'intégrité de sécurité                        Mode de fonctionnement à la demande (probabilité de ne pas exécuter sa fonction de conception à la demande)

                                                                                                                      4 10-5 ≤ × 10-4

                                                                                                                      3 10-4 ≤ × 10-3

                                                                                                                      2 10-3 ≤ × 10-2

                                                                                                                      1 10-2 ≤ × 10-1 


                                                                                                                      Systèmes de protection

                                                                                                                      Ce document décrit les exigences techniques que le concepteur d'un système E/E/PE relatif à la sécurité doit prendre en compte pour satisfaire à l'objectif de niveau d'intégrité de sécurité requis. L'accent est mis sur un système de protection typique utilisant l'électronique programmable afin de permettre une discussion plus approfondie des problèmes clés avec peu de perte de généralité. Un système de protection typique est illustré à la figure 3, qui représente un système de sécurité à un seul canal avec une coupure secondaire activée via un dispositif de diagnostic. En fonctionnement normal, la condition dangereuse de l'EUC (par exemple, survitesse dans une machine, température élevée dans une usine chimique) sera détectée par le capteur et transmise à l'électronique programmable, qui commandera aux actionneurs (via les relais de sortie) de mettre le système dans un état sûr (par exemple, couper l'alimentation du moteur électrique de la machine, ouvrir une vanne pour relâcher la pression).

                                                                                                                      Figure 3. Système de protection typique

                                                                                                                      SAF060F3

                                                                                                                      Mais que se passe-t-il en cas de défaillance des composants du système de protection ? C'est la fonction de l'arrêt secondaire, qui est activé par la fonction de diagnostic (autocontrôle) de cette conception. Cependant, le système n'est pas complètement à sécurité intégrée, car la conception n'a qu'une certaine probabilité d'être disponible lorsqu'on lui demande d'assurer sa fonction de sécurité (elle a une certaine probabilité de défaillance à la demande ou un certain niveau d'intégrité de sécurité). Par exemple, la conception ci-dessus pourrait être capable de détecter et de tolérer certains types de défaillance de la carte de sortie, mais elle ne serait pas capable de résister à une défaillance de la carte d'entrée. Par conséquent, son intégrité de sécurité sera bien inférieure à celle d'une conception avec une carte d'entrée à plus grande fiabilité, ou des diagnostics améliorés, ou une combinaison de ceux-ci.

                                                                                                                      Il existe d'autres causes possibles de pannes de carte, y compris des défauts physiques "traditionnels" dans le matériel, des défauts systématiques, y compris des erreurs dans la spécification des exigences, des défauts de mise en œuvre dans le logiciel et une protection inadéquate contre les conditions environnementales (par exemple, l'humidité). Les diagnostics de cette conception monocanal peuvent ne pas couvrir tous ces types de défauts, ce qui limitera le niveau d'intégrité de sécurité atteint dans la pratique. (La couverture est une mesure du pourcentage de défauts qu'une conception peut détecter et gérer en toute sécurité.)

                                                                                                                      Exigences techniques

                                                                                                                      Les parties 2 et 3 du projet de CEI 1508 fournissent un cadre pour identifier les diverses causes potentielles de défaillance du matériel et des logiciels et pour sélectionner les caractéristiques de conception qui surmontent ces causes potentielles de défaillance appropriées au niveau d'intégrité de sécurité requis du système relatif à la sécurité. Par exemple, l'approche technique globale du système de protection de la figure 3 est illustrée à la figure 4. La figure indique les deux stratégies de base pour surmonter les défauts et les défaillances : (1) évitement des fautes, où l'on veille à éviter la création de défauts ; et (2) tolérance aux pannes, où la conception est créée spécifiquement pour tolérer des défauts spécifiés. Le système monocanal mentionné ci-dessus est un exemple de conception (limitée) tolérante aux pannes où les diagnostics sont utilisés pour détecter certains défauts et mettre le système dans un état sûr avant qu'une défaillance dangereuse ne se produise.

                                                                                                                      Figure 4. Spécification de conception : solution de conception

                                                                                                                      SAF060F4

                                                                                                                      Évitement des pannes

                                                                                                                      L'évitement des pannes tente d'empêcher l'introduction de pannes dans un système. L'approche principale consiste à utiliser une méthode systématique de gestion du projet afin que la sécurité soit traitée comme une qualité définissable et gérable d'un système, lors de la conception, puis ultérieurement lors de l'exploitation et de la maintenance. La démarche, qui s'apparente à l'assurance qualité, repose sur le concept de retour d'expérience et implique : (1) et la planification de votre patrimoine (définir les objectifs de sécurité, identifier les voies et moyens pour atteindre les objectifs) ; (2) mesure réalisation par rapport au plan pendant la mise en œuvre et (3) l'application Réactions pour corriger tout écart. Les revues de conception sont un bon exemple de technique d'évitement des erreurs. Dans la CEI 1508, cette approche "qualité" de la prévention des pannes est facilitée par les exigences d'utilisation d'un cycle de vie de sécurité et d'utilisation de procédures de gestion de la sécurité pour le matériel et les logiciels. Pour ces derniers, ceux-ci se manifestent souvent par des procédures d'assurance qualité du logiciel telles que celles décrites dans l'ISO 9000-3 (1990).

                                                                                                                      De plus, les parties 2 et 3 de la CEI 1508 (concernant respectivement le matériel et les logiciels) classent certaines techniques ou mesures considérées comme utiles pour éviter les défauts au cours des différentes phases du cycle de vie de sécurité. Le tableau 2 donne un exemple de la partie 3 pour la phase de conception et de développement du logiciel. Le concepteur utiliserait le tableau pour aider à la sélection des techniques d'évitement des défauts, en fonction du niveau d'intégrité de sécurité requis. Avec chaque technique ou mesure dans les tableaux, il y a une recommandation pour chaque niveau d'intégrité de sécurité, de 1 à 4. La gamme de recommandations couvre Hautement recommandé (HR), Recommandé (R), Neutre—ni pour ou contre (—) et Non recommandé (NR).

                                                                                                                      Tableau 2. Conception et développement de logiciels

                                                                                                                      Technique/mesure

                                                                                                                      SIL 1

                                                                                                                      SIL 2

                                                                                                                      SIL 3

                                                                                                                      SIL 4

                                                                                                                      1. Méthodes formelles incluant, par exemple, CCS, CSP, HOL, LOTOS

                                                                                                                      -

                                                                                                                      R

                                                                                                                      R

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      2. Méthodes semi-formelles

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      3. Structuré. Méthodologie comprenant, par exemple, JSD, MASCOT, SADT, SSADM et YOURDON

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      4. Approche modulaire

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      5. Normes de conception et de codage

                                                                                                                      R

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR = fortement recommandé ; R = recommandé ; NR = déconseillé ;— = neutre : la technique/mesure n'est ni pour ni contre le SIL.
                                                                                                                      Remarque : une technique/mesure numérotée doit être sélectionnée en fonction du niveau d'intégrité de sécurité.

                                                                                                                      Tolérance aux pannes

                                                                                                                      La CEI 1508 exige des niveaux croissants de tolérance aux pannes à mesure que la cible d'intégrité de sécurité augmente. La norme reconnaît cependant que la tolérance aux pannes est plus importante lorsque les systèmes (et les composants qui composent ces systèmes) sont complexes (désignés comme Type B dans la CEI 1508). Pour les systèmes moins complexes et « bien éprouvés », le degré de tolérance aux pannes peut être assoupli.

                                                                                                                      Tolérance aux pannes matérielles aléatoires

                                                                                                                      Le tableau 3 montre les exigences de tolérance aux pannes contre les pannes matérielles aléatoires dans les composants matériels complexes (par exemple, les microprocesseurs) lorsqu'ils sont utilisés dans un système de protection tel que celui illustré à la figure 3. Le concepteur peut avoir besoin d'envisager une combinaison appropriée de diagnostics, de tolérance aux pannes et vérifications manuelles pour surmonter cette classe de défaut, en fonction du niveau d'intégrité de sécurité requis.


                                                                                                                      Tableau 3. Niveau d'intégrité de sécurité - Exigences de défaut pour les composants de type B1

                                                                                                                      1 Les défauts non détectés liés à la sécurité doivent être détectés par le contrôle périodique.

                                                                                                                      2 Pour les composants sans couverture de diagnostic moyen en ligne, le système doit être capable d'exécuter la fonction de sécurité en présence d'un seul défaut. Les défauts non détectés liés à la sécurité doivent être détectés par le contrôle périodique.

                                                                                                                      3 Pour les composants avec une couverture de diagnostic en ligne élevée, le système doit être capable d'exécuter la fonction de sécurité en présence d'un seul défaut. Pour les composants sans couverture de diagnostic en ligne élevée, le système doit pouvoir exécuter la fonction de sécurité en présence de deux défauts. Les défauts non détectés liés à la sécurité doivent être détectés par le contrôle périodique.

                                                                                                                      4 Les composants doivent pouvoir assurer la fonction de sécurité en présence de deux défauts. Les défauts doivent être détectés avec une couverture de diagnostic élevée en ligne. Les défauts non détectés liés à la sécurité doivent être détectés par le contrôle périodique. L'analyse matérielle quantitative doit être basée sur les hypothèses les plus défavorables.

                                                                                                                      1Composants dont les modes de défaillance ne sont pas bien définis ou testables, ou pour lesquels les données de défaillance issues de l'expérience sur le terrain sont médiocres (par exemple, les composants électroniques programmables).


                                                                                                                      La CEI 1508 aide le concepteur en fournissant des tableaux de spécifications de conception (voir tableau 4) avec des paramètres de conception indexés par rapport au niveau d'intégrité de sécurité pour un certain nombre d'architectures de système de protection couramment utilisées.

                                                                                                                      Tableau 4. Exigences pour le niveau d'intégrité de sécurité 2 - Architectures de systèmes électroniques programmables pour les systèmes de protection

                                                                                                                      Configuration du système PE

                                                                                                                      Couverture de diagnostic par canal

                                                                                                                      Intervalle de test hors ligne (TI)

                                                                                                                      Temps moyen avant déclenchement intempestif

                                                                                                                      PE unique, E/S unique, Ext. WD

                                                                                                                      Haute

                                                                                                                      6 mois

                                                                                                                      1.6 ans

                                                                                                                      Double PE, E/S simple

                                                                                                                      Haute

                                                                                                                      6 mois

                                                                                                                      10 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 2oo2

                                                                                                                      Haute

                                                                                                                      3 mois

                                                                                                                      1,281 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2

                                                                                                                      Aucun

                                                                                                                      2 mois

                                                                                                                      1.4 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2

                                                                                                                      Faible

                                                                                                                      5 mois

                                                                                                                      1.0 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2

                                                                                                                      Moyenne

                                                                                                                      18 mois

                                                                                                                      0.8 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2

                                                                                                                      Haute

                                                                                                                      36 mois

                                                                                                                      0.8 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2D

                                                                                                                      Aucun

                                                                                                                      2 mois

                                                                                                                      1.9 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2D

                                                                                                                      Faible

                                                                                                                      4 mois

                                                                                                                      4.7 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2D

                                                                                                                      Moyenne

                                                                                                                      18 mois

                                                                                                                      18 ans

                                                                                                                      Double PE, double E/S, 1oo2D

                                                                                                                      Haute

                                                                                                                      48 + mois

                                                                                                                      168 ans

                                                                                                                      Triple PE, Triple E/S, IPC, 2oo3

                                                                                                                      Aucun

                                                                                                                      Mois 1

                                                                                                                      20 ans

                                                                                                                      Triple PE, Triple E/S, IPC, 2oo3

                                                                                                                      Faible

                                                                                                                      3 mois

                                                                                                                      25 ans

                                                                                                                      Triple PE, Triple E/S, IPC, 2oo3

                                                                                                                      Moyenne

                                                                                                                      12 mois

                                                                                                                      30 ans

                                                                                                                      Triple PE, Triple E/S, IPC, 2oo3

                                                                                                                      Haute

                                                                                                                      48 + mois

                                                                                                                      168 ans

                                                                                                                       

                                                                                                                      La première colonne du tableau représente les architectures avec différents degrés de tolérance aux pannes. En général, les architectures placées près du bas du tableau ont un degré de tolérance aux pannes plus élevé que celles situées près du haut. Un système 1oo2 (un sur deux) est capable de résister à n'importe quel défaut, tout comme 2oo3.

                                                                                                                      La deuxième colonne décrit le pourcentage de couverture de tout diagnostic interne. Plus le niveau de diagnostic est élevé, plus les défauts seront piégés. Dans un système de protection, cela est important car, à condition que le composant défaillant (par exemple, une carte d'entrée) soit réparé dans un délai raisonnable (souvent 8 heures), il y a peu de perte de sécurité fonctionnelle. (Remarque : ce ne serait pas le cas pour un système de contrôle continu, car tout défaut est susceptible de provoquer une condition dangereuse immédiate et le potentiel d'un incident.)

                                                                                                                      La troisième colonne montre l'intervalle entre les tests périodiques. Ce sont des tests spéciaux qui doivent être effectués pour exercer à fond le système de protection afin de s'assurer qu'il n'y a pas de défauts cachés. Celles-ci sont généralement effectuées par le fournisseur d'équipement pendant les périodes d'arrêt de l'usine.

                                                                                                                      La quatrième colonne indique le taux de déclenchement intempestif. Un déclenchement intempestif est un déclenchement qui provoque l'arrêt de l'usine ou de l'équipement lorsqu'il n'y a pas d'écart de procédé. Le prix de la sécurité est souvent un taux de déclenchement intempestif plus élevé. Un système de protection redondant simple - 1oo2 - a, avec tous les autres facteurs de conception inchangés, un niveau d'intégrité de sécurité plus élevé mais également un taux de déclenchement intempestif plus élevé qu'un système à canal unique (1oo1).

                                                                                                                      Si l'une des architectures du tableau n'est pas utilisée ou si le concepteur souhaite effectuer une analyse plus fondamentale, la CEI 1508 autorise cette alternative. Des techniques d'ingénierie de la fiabilité telles que la modélisation de Markov peuvent ensuite être utilisées pour calculer l'élément matériel du niveau d'intégrité de sécurité (Johnson 1989 ; Goble 1992).

                                                                                                                      Tolérance aux défaillances systématiques et de cause commune

                                                                                                                      Cette classe de défaillance est très importante dans les systèmes de sécurité et constitue le facteur limitant pour la réalisation de l'intégrité de la sécurité. Dans un système redondant, un composant ou un sous-système, voire l'ensemble du système, est dupliqué pour obtenir une haute fiabilité à partir de pièces à faible fiabilité. L'amélioration de la fiabilité se produit parce que, statistiquement, le risque que deux systèmes échouent simultanément par des défauts aléatoires sera le produit des fiabilités des systèmes individuels, et donc beaucoup plus faible. D'autre part, les défauts systématiques et de cause commune entraînent la défaillance simultanée de systèmes redondants lorsque, par exemple, une erreur de spécification dans le logiciel entraîne la défaillance simultanée des parties dupliquées. Un autre exemple serait la panne d'une alimentation électrique commune à un système redondant.

                                                                                                                      La CEI 1508 fournit des tableaux de techniques d'ingénierie classées par rapport au niveau d'intégrité de sécurité considérées comme efficaces pour assurer une protection contre les défaillances systématiques et de cause commune.

                                                                                                                      Des exemples de techniques offrant des défenses contre les défaillances systématiques sont la diversité et la redondance analytique. La base de la diversité est que si un concepteur implémente un deuxième canal dans un système redondant en utilisant une technologie ou un langage logiciel différent, alors les défauts dans les canaux redondants peuvent être considérés comme indépendants (c'est-à-dire une faible probabilité de défaillance fortuite). Cependant, en particulier dans le domaine des systèmes logiciels, il semble que cette technique ne soit pas efficace, car la plupart des erreurs se trouvent dans la spécification. La redondance analytique tente d'exploiter des informations redondantes dans l'usine ou la machine pour identifier les défauts. Pour les autres causes de défaillance systématique, par exemple les contraintes externes, la norme fournit des tableaux donnant des conseils sur les bonnes pratiques d'ingénierie (par exemple, séparation des câbles de signal et d'alimentation) indexés par rapport au niveau d'intégrité de sécurité.

                                                                                                                      Conclusions

                                                                                                                      Les systèmes informatisés offrent de nombreux avantages, non seulement économiques, mais également susceptibles d'améliorer la sécurité. Cependant, l'attention portée aux détails requise pour réaliser ce potentiel est nettement plus grande que dans le cas de l'utilisation de composants de système conventionnels. Cet article a décrit les principales exigences techniques qu'un concepteur doit prendre en compte pour exploiter avec succès cette technologie.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Retour

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                                                                                                                      rollover

                                                                                                                      Les tracteurs et autres engins mobiles utilisés dans les travaux agricoles, forestiers, de construction et miniers, ainsi que la manutention des matériaux, peuvent entraîner de graves dangers lorsque les véhicules se renversent sur le côté, basculent vers l'avant ou se renversent en arrière. Les risques sont accrus dans le cas de tracteurs à roues avec des centres de gravité élevés. Les autres véhicules qui présentent un risque de renversement sont les tracteurs à chenilles, les chargeuses, les grues, les cueilleurs de fruits, les bouteurs, les tombereaux, les grattoirs et les niveleuses. Ces accidents surviennent généralement trop rapidement pour que les conducteurs et les passagers puissent s'éloigner de l'équipement, et ils peuvent se coincer sous le véhicule. Par exemple, les tracteurs avec des centres de gravité élevés ont une probabilité considérable de renversement (et les tracteurs étroits ont encore moins de stabilité que les larges). Un interrupteur de coupure du moteur au mercure pour couper l'alimentation lors de la détection d'un mouvement latéral a été introduit sur les tracteurs, mais s'est avéré trop lent pour faire face aux forces dynamiques générées lors du mouvement de renversement (Springfeldt 1993). Par conséquent, le dispositif de sécurité a été abandonné.

                                                                                                                      Le fait qu'un tel équipement soit souvent utilisé sur un terrain en pente ou inégal ou sur un sol meuble, et parfois à proximité immédiate de fossés, de tranchées ou d'excavations, est une cause importante de renversement. Si un équipement auxiliaire est attaché en hauteur sur un tracteur, la probabilité de se cabrer en arrière en montant une pente (ou de basculer en avant en descendant) augmente. De plus, un tracteur peut se renverser en raison de la perte de contrôle due à la pression exercée par l'équipement tracté (par exemple, lorsque le chariot descend dans une pente et que l'équipement attelé n'est pas freiné et dépasse le tracteur). Des risques particuliers surviennent lorsque des tracteurs sont utilisés comme véhicules de remorquage, en particulier si le crochet de remorquage du tracteur est placé à un niveau plus élevé que l'essieu des roues.

                                                                                                                      HISTOIRE

                                                                                                                      Le problème des renversements a été signalé au niveau national dans certains pays où de nombreux renversements mortels se sont produits. En Suède et en Nouvelle-Zélande, le développement et les essais de structures de protection contre le retournement (ROPS) sur les tracteurs (figure 1) étaient déjà en cours dans les années 1950, mais ces travaux n'ont été suivis d'une réglementation que de la part des autorités suédoises ; ces réglementations sont entrées en vigueur à partir de 1959 (Springfeldt 1993).

                                                                                                                      Figure 1. Types habituels de ROPS sur les tracteurs

                                                                                                                      ACC060F1

                                                                                                                      Les réglementations proposées prescrivant les ROPS pour les tracteurs se sont heurtées à une résistance dans le secteur agricole de plusieurs pays. Une forte opposition s'est élevée contre les projets obligeant les employeurs à installer un ROPS sur les tracteurs existants, et même contre la proposition selon laquelle seuls les nouveaux tracteurs seraient équipés par les fabricants d'un ROPS. Finalement, de nombreux pays ont imposé avec succès le ROPS pour les nouveaux tracteurs, et plus tard, certains pays ont pu exiger que le ROPS soit également installé sur les anciens tracteurs. Les normes internationales concernant les tracteurs et les engins de terrassement, y compris les normes d'essai pour les ROPS, ont contribué à des conceptions plus fiables. Les tracteurs ont été conçus et fabriqués avec des centres de gravité plus bas et des crochets de remorquage placés plus bas. Les quatre roues motrices ont réduit le risque de renversement. Mais la proportion de tracteurs équipés de ROPS dans les pays possédant de nombreux tracteurs anciens et sans obligation de rééquipement de ROPS est encore assez faible.

                                                                                                                      Enquêtes

                                                                                                                      Les accidents de renversement, en particulier ceux impliquant des tracteurs, ont été étudiés par des chercheurs dans de nombreux pays. Cependant, il n'existe pas de statistiques internationales centralisées sur le nombre d'accidents causés par les types d'engins mobiles examinés dans cet article. Les statistiques disponibles au niveau national montrent néanmoins que le nombre est élevé, surtout dans l'agriculture. Selon un rapport écossais sur les accidents de renversement de tracteurs dans la période 1968-1976, 85% des tracteurs impliqués avaient un équipement attaché au moment de l'accident, et parmi ceux-ci, la moitié avait un équipement traîné et l'autre moitié avait un équipement monté. Les deux tiers des accidents de renversement de tracteur dans le rapport écossais se sont produits sur des pentes (Springfeldt 1993). Il a été prouvé par la suite que le nombre d'accidents serait réduit après l'introduction d'une formation à la conduite en pente ainsi que l'application d'un instrument de mesure de l'inclinaison des pentes combiné à un indicateur de limites de pente sécuritaires.

                                                                                                                      Dans d'autres enquêtes, des chercheurs néo-zélandais ont observé que la moitié de leurs renversements mortels se produisaient sur un terrain plat ou sur de légères pentes, et seulement un dixième se produisaient sur des pentes raides. Sur terrain plat, les conducteurs de tracteurs peuvent être moins attentifs aux risques de renversement et ils peuvent mal évaluer le risque posé par les fossés et les terrains accidentés. Parmi les décès par renversement de tracteurs en Nouvelle-Zélande entre 1949 et 1980, 80 % sont survenus avec des tracteurs à roues et 20 % avec des tracteurs à chenilles (Springfeldt 1993). Des études en Suède et en Nouvelle-Zélande ont montré qu'environ 80 % des décès par renversement de tracteur se produisaient lorsque les tracteurs se renversaient sur le côté. La moitié des tracteurs impliqués dans les accidents mortels en Nouvelle-Zélande avaient roulé à 180°.

                                                                                                                      Des études sur la corrélation entre les décès par renversement en Allemagne de l'Ouest et l'année modèle des tracteurs agricoles (Springfeldt 1993) ont montré qu'un des 1 10,000 vieux tracteurs non protégés fabriqués avant 1957 était impliqué dans un décès par renversement. Parmi les tracteurs avec ROPS prescrits, fabriqués en 1970 et plus tard, 1 tracteur sur 25,000 1980 a été impliqué dans un accident mortel par renversement. Parmi les renversements mortels de tracteurs en Allemagne de l'Ouest au cours de la période 1985-1993, les deux tiers des victimes ont été éjectées de leur zone protégée, puis écrasées ou heurtées par le tracteur (Springfeldt 1). Parmi les renversements non mortels, un quart des conducteurs ont été éjectés du siège du conducteur mais n'ont pas été renversés. Il est évident que le risque de décès augmente si le conducteur est éjecté hors de la zone protégée (similaire aux accidents automobiles). La plupart des tracteurs impliqués avaient une proue à deux piliers (figure XNUMX C) qui n'empêche pas le conducteur d'être éjecté. Dans quelques cas, la ROPS avait subi une rupture ou une forte déformation.

                                                                                                                      Les fréquences relatives des blessures pour 100,000 1993 tracteurs à différentes périodes dans certains pays et la réduction du taux de mortalité ont été calculées par Springfeldt (100,000). L'efficacité du ROPS dans la diminution des blessures dans les accidents de renversement de tracteur a été prouvée en Suède, où le nombre de décès pour 17 0.3 tracteurs a été réduit d'environ 1960 à 1990 sur une période de trois décennies (2-98) (figure 1). À la fin de la période, on estimait qu'environ 24 % des tracteurs étaient équipés d'un ROPS, principalement sous la forme d'une cabine indéformable (figure 4 A). En Norvège, les décès ont été réduits d'environ 100,000 à XNUMX pour XNUMX XNUMX tracteurs au cours d'une période similaire. Cependant, de moins bons résultats ont été obtenus en Finlande et en Nouvelle-Zélande.

                                                                                                                      Figure 2. Blessures par renversement pour 100,000 1957 tracteurs en Suède entre 1990 et XNUMX

                                                                                                                      ACC060F2

                                                                                                                      Prévention des blessures par renversements

                                                                                                                      Le risque de renversement est le plus élevé dans le cas des tracteurs ; cependant, dans les travaux agricoles et forestiers, on ne peut pas faire grand-chose pour empêcher les tracteurs de se renverser. En installant des ROPS sur les tracteurs et les types d'engins de terrassement présentant des risques potentiels de renversement, le risque de blessures corporelles peut être réduit, à condition que les conducteurs restent assis sur leur siège pendant les événements de renversement (Springfeldt 1993). La fréquence des décès par renversement dépend en grande partie de la proportion de machines protégées utilisées et des types de ROPS utilisés. Une proue (figure 1 C) protège beaucoup moins qu'une cabine ou un châssis (Springfeldt 1993). La structure la plus efficace est une cabine indéformable, qui permet au conducteur de rester à l'intérieur, protégé, lors d'un retournement. (Une autre raison de choisir une cabine est qu'elle offre une protection contre les intempéries.) Le moyen le plus efficace de maintenir le conducteur dans la protection du ROPS lors d'un retournement est une ceinture de sécurité, à condition que le conducteur utilise la ceinture lors de l'utilisation de l'équipement. Dans certains pays, des plaques d'information sur le siège du conducteur conseillent de saisir le volant en cas de capotage. Une mesure de sécurité supplémentaire consiste à concevoir la cabine de conduite ou l'environnement intérieur et le ROPS de manière à éviter toute exposition à des dangers tels que des arêtes vives ou des protubérances.

                                                                                                                      Dans tous les pays, les renversements d'engins mobiles, principalement des tracteurs, causent des blessures graves. Il existe toutefois des différences considérables entre les pays en ce qui concerne les spécifications techniques relatives à la conception des machines, ainsi que les procédures administratives pour les examens, les essais, les inspections et la commercialisation. La diversité internationale qui caractérise les efforts de sécurité dans ce domaine peut s'expliquer par des considérations telles que :

                                                                                                                      • s'il existe des exigences obligatoires pour le ROPS (sous la forme de règlements ou de lois), ou seulement des recommandations, ou pas de règles du tout
                                                                                                                      • la nécessité de règles pour les nouvelles machines et de règles applicables aux équipements plus anciens
                                                                                                                      • la disponibilité de l'inspection effectuée par les autorités et l'existence d'une pression sociale et d'un climat culturel favorables au respect des règles de sécurité ; dans de nombreux pays, le respect des consignes de sécurité n'est pas vérifié par l'inspection des travaux agricoles
                                                                                                                      • la pression des syndicats ; cependant, il convient de garder à l'esprit que les organisations de travailleurs ont moins d'influence sur les conditions de travail dans l'agriculture que dans d'autres secteurs, car il existe de nombreuses exploitations familiales dans l'agriculture
                                                                                                                      • le type de ROPS utilisé dans le pays
                                                                                                                      • information et compréhension des risques auxquels sont exposés les conducteurs de tracteurs; des problèmes pratiques empêchent souvent d'atteindre les agriculteurs et les travailleurs forestiers à des fins d'information et d'éducation
                                                                                                                      • la géographie du pays, notamment là où s'effectuent les travaux agricoles, forestiers et routiers.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Les règles de sécurité

                                                                                                                      La nature des règles régissant les exigences relatives aux ROPS et le degré de mise en œuvre des règles dans un pays ont une forte influence sur les accidents de renversement, en particulier les accidents mortels. Dans cette optique, le développement de machines plus sûres a été encouragé par des directives, des codes et des normes émis par des organisations internationales et nationales. De plus, de nombreux pays ont adopté des prescriptions rigoureuses pour le ROPS, ce qui a entraîné une forte réduction des blessures par renversement.

                                                                                                                      Communauté Économique Européenne

                                                                                                                      À partir de 1974, la Communauté économique européenne (CEE) a publié des directives concernant l'homologation des tracteurs agricoles et forestiers à roues et, en 1977, d'autres directives spéciales concernant les ROPS, y compris leur fixation sur les tracteurs (Springfeldt 1993; CEE 1974, 1977, 1979, 1982, 1987). Les directives prescrivent une procédure d'homologation et de certification par le fabricant des tracteurs, et la ROPS doit être examinée par un examen d'homologation CEE. Les directives ont été acceptées par tous les pays membres.

                                                                                                                      Certaines directives CEE concernant les ROPS sur les tracteurs ont été abrogées le 31 décembre 1995 et remplacées par la directive générale sur les machines qui s'applique aux types de machines présentant des risques en raison de leur mobilité (CEE 1991). Les tracteurs à roues, ainsi que certains engins de terrassement d'une capacité supérieure à 15 kW (à savoir les chenilles et les chargeuses sur pneus, les chargeuses-pelleteuses, les tracteurs à chenilles, les décapeuses, les niveleuses et les tombereaux articulés) doivent être équipés d'un ROPS. En cas de capotage, la ROPS doit offrir au conducteur et aux opérateurs un volume limiteur de débattement adéquat (c'est-à-dire un espace permettant le mouvement du corps des occupants avant de toucher les éléments intérieurs lors d'un accident). Il est de la responsabilité des fabricants ou de leurs représentants autorisés d'effectuer les tests appropriés.

                                                                                                                      Organisation pour la coopération et le développement économique

                                                                                                                      En 1973 et 1987, l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) a approuvé des codes normalisés pour l'essai des tracteurs (Springfeldt 1993; OCDE 1987). Ils donnent les résultats des essais des tracteurs et décrivent l'équipement d'essai et les conditions d'essai. Les codes exigent de tester de nombreuses pièces et fonctions de machines, par exemple la résistance du ROPS. Les codes de tracteurs de l'OCDE décrivent une méthode statique et une méthode dynamique d'essai ROPS sur certains types de tracteurs. Une ROPS peut être conçue uniquement pour protéger le conducteur en cas de renversement du tracteur. Il doit être retesté pour chaque modèle de tracteur sur lequel le ROPS doit être monté. Les codes exigent également qu'il soit possible de monter une protection contre les intempéries pour le conducteur sur la structure, de nature plus ou moins temporaire. Les codes des tracteurs ont été acceptés par tous les organismes membres de l'OCDE depuis 1988, mais dans la pratique, les États-Unis et le Japon acceptent également les ROPS qui ne sont pas conformes aux exigences du code si des ceintures de sécurité sont fournies (Springfeldt 1993).

                                                                                                                      Organisation internationale du Travail

                                                                                                                      En 1965, l'Organisation Internationale du Travail (OIT) dans son manuel, Sécurité et santé dans le travail agricole, exigeait qu'une cabine ou un châssis d'une résistance suffisante soit convenablement fixé aux tracteurs afin de fournir une protection satisfaisante au conducteur et aux passagers à l'intérieur de la cabine en cas de renversement du tracteur (Springfeldt 1993; OIT 1965). Selon les codes de pratique de l'OIT, les tracteurs agricoles et forestiers doivent être équipés d'un ROPS pour protéger l'opérateur et tout passager en cas de renversement, de chute d'objets ou de charges déplacées (OIT 1976).

                                                                                                                      L'installation d'un cadre ROPS ne doit pas nuire à

                                                                                                                      • accès entre le sol et le poste de conduite
                                                                                                                      • accès aux commandes principales du tracteur
                                                                                                                      • la maniabilité du tracteur dans un environnement exigu
                                                                                                                      • l'attelage ou l'utilisation de tout équipement pouvant être attelé au tracteur
                                                                                                                      • le contrôle et le réglage des équipements associés.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Normes internationales et nationales

                                                                                                                      En 1981, l'Organisation internationale de normalisation (ISO) a publié une norme pour les tracteurs et les machines agricoles et forestières (ISO 1981). La norme décrit une méthode d'essai statique pour ROPS et définit les conditions d'acceptation. La norme a été approuvée par les organismes membres dans 22 pays ; cependant, le Canada et les États-Unis ont exprimé leur désapprobation du document pour des raisons techniques. Une pratique standard et recommandée publiée en 1974 par la Society of Automotive Engineers (SAE) en Amérique du Nord contient des exigences de performance pour le ROPS sur les tracteurs agricoles à roues et les tracteurs industriels utilisés dans la construction, les décapeuses sur pneus, les chargeuses frontales, les bulldozers, les chargeuses sur chenilles , et niveleuses (SAE 1974 et 1975). Le contenu de la norme a été adopté comme réglementation aux États-Unis et dans les provinces canadiennes de l'Alberta et de la Colombie-Britannique.

                                                                                                                      Règles et conformité

                                                                                                                      Les codes et les normes internationales de l'OCDE concernent la conception et la construction des ROPS ainsi que le contrôle de leur résistance, mais n'ont pas le pouvoir d'exiger que ce type de protection soit mis en pratique (OCDE 1987; ISO 1981). La Communauté économique européenne a également proposé que les tracteurs et les engins de terrassement soient équipés de protections (CEE 1974-1987). L'objectif des directives CEE est d'uniformiser les entités nationales en ce qui concerne la sécurité des nouvelles machines au stade de la fabrication. Les pays membres sont tenus de suivre les directives et d'édicter les prescriptions correspondantes. A partir de 1996, les pays membres de la CEE ont l'intention d'édicter des réglementations exigeant que les nouveaux tracteurs et engins de terrassement soient équipés de ROPS.

                                                                                                                      En 1959, la Suède est devenue le premier pays à exiger le ROPS pour les nouveaux tracteurs (Springfeldt 1993). Des exigences correspondantes sont entrées en vigueur au Danemark et en Finlande dix ans plus tard. Plus tard, dans les années 1970 et 1980, les exigences obligatoires pour le ROPS sur les nouveaux tracteurs sont entrées en vigueur en Grande-Bretagne, en Allemagne de l'Ouest, en Nouvelle-Zélande, aux États-Unis, en Espagne, en Norvège, en Suisse et dans d'autres pays. Dans tous ces pays, à l'exception des États-Unis, les règles ont été étendues aux vieux tracteurs quelques années plus tard, mais ces règles n'étaient pas toujours obligatoires. En Suède, tous les tracteurs doivent être équipés d'une cabine de protection, une règle qui ne s'applique en Grande-Bretagne qu'à tous les tracteurs utilisés par les travailleurs agricoles (Springfeldt 1993). Au Danemark, en Norvège et en Finlande, tous les tracteurs doivent être pourvus d'au moins un châssis, tandis qu'aux États-Unis et dans les États australiens, les arceaux sont acceptés. Aux États-Unis, les tracteurs doivent être équipés de ceintures de sécurité.

                                                                                                                      Aux États-Unis, les engins de manutention qui ont été fabriqués avant 1972 et qui sont utilisés dans des travaux de construction doivent être équipés d'un ROPS qui satisfait aux normes de performance minimales (US Bureau of National Affairs 1975). Les machines couvertes par l'exigence comprennent certaines décapeuses, chargeuses frontales, bouteurs, tracteurs à chenilles, chargeuses et niveleuses. La mise à niveau a été effectuée de ROPS sur des machines fabriquées environ trois ans plus tôt.

                                                                                                                      Sexemaire

                                                                                                                      Dans les pays ayant des exigences obligatoires en matière de ROPS pour les nouveaux tracteurs et la mise à niveau de ROPS sur les anciens tracteurs, il y a eu une diminution des blessures par renversement, en particulier des accidents mortels. Il est évident qu'une cabine indéformable est le type de ROPS le plus efficace. Un arc donne une mauvaise protection en cas de renversement. De nombreux pays ont prescrit des ROPS efficaces au moins sur les nouveaux tracteurs et depuis 1996 sur les engins de terrassement. En dépit de ce fait, certaines autorités semblent accepter des types de ROPS qui ne sont pas conformes aux exigences telles qu'elles ont été promulguées par l'OCDE et l'ISO. On s'attend à ce qu'une harmonisation plus générale des règles régissant le ROPS s'accomplisse progressivement dans le monde entier, y compris dans les pays en développement.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Retour

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                                                                                                                      Chutes d'altitude

                                                                                                                      Les chutes de hauteur sont des accidents graves qui surviennent dans de nombreuses industries et professions. Les chutes depuis des hauteurs entraînent des blessures qui sont produites par le contact entre la personne qui tombe et la source de la blessure, dans les circonstances suivantes :

                                                                                                                      • Le mouvement de la personne et la force d'impact sont générés par la gravité.
                                                                                                                      • Le point de contact avec la source de blessure est plus bas que la surface supportant la personne au début de la chute.

                                                                                                                       

                                                                                                                      À partir de cette définition, on peut supposer que les chutes sont inévitables car la gravité est toujours présente. Les chutes sont des accidents, en quelque sorte prévisibles, survenant dans tous les secteurs industriels et professions et ayant une gravité élevée. Des stratégies pour réduire le nombre de chutes, ou du moins réduire la gravité des blessures en cas de chute, sont abordées dans cet article.

                                                                                                                      La hauteur de la chute

                                                                                                                      La gravité des blessures causées par les chutes est intrinsèquement liée à la hauteur de chute. Mais ce n'est qu'en partie vrai : l'énergie de la chute libre est le produit de la masse qui tombe par la hauteur de la chute, et la gravité des blessures est directement proportionnelle à l'énergie transférée lors de l'impact. Les statistiques d'accidents de chute confirment cette forte relation, mais montrent également que les chutes d'une hauteur inférieure à 3 m peuvent être mortelles. Une étude détaillée des chutes mortelles dans la construction montre que 10 % des décès causés par des chutes sont survenus d'une hauteur inférieure à 3 m (voir figure 1). Deux questions sont à débattre : la limite légale de 3 m, et où et comment une chute donnée a été arrêtée.

                                                                                                                      Figure 1. Décès causés par des chutes et hauteur de chute dans l'industrie de la construction aux États-Unis, 1985-1993

                                                                                                                      ACC080T1

                                                                                                                      Dans de nombreux pays, la réglementation rend la protection contre les chutes obligatoire lorsque le travailleur est exposé à une chute de plus de 3 m. L'interprétation simpliste est que les chutes de moins de 3 m ne sont pas dangereuses. La limite de 3 m est en fait le résultat d'un consensus social, politique et pratique qui dit qu'il n'est pas obligatoire d'être protégé contre les chutes lorsqu'on travaille à la hauteur d'un seul étage. Même si la limite légale de 3 m pour la protection antichute obligatoire existe, la protection antichute doit toujours être envisagée. La hauteur de chute n'est pas le seul facteur expliquant la gravité des accidents de chute et les décès dus aux chutes ; où et comment la personne qui est tombée s'est immobilisée doivent également être pris en compte. Cela conduit à l'analyse des secteurs industriels où l'incidence des chutes de hauteur est plus élevée.

                                                                                                                      Où les chutes se produisent

                                                                                                                      Les chutes de hauteur sont fréquemment associées à l'industrie de la construction car elles représentent un pourcentage élevé de tous les décès. Par exemple, aux États-Unis, 33 % de tous les décès dans la construction sont causés par des chutes de hauteur ; au Royaume-Uni, le chiffre est de 52 %. Des chutes de hauteur se produisent également dans d'autres secteurs industriels. L'exploitation minière et la fabrication de matériel de transport ont un taux élevé de chutes d'altitude. Au Québec, où de nombreuses mines sont des mines souterraines à forte pente et à filons étroits, 20 % de tous les accidents sont des chutes de hauteur. La fabrication, l'utilisation et l'entretien d'équipements de transport tels que les avions, les camions et les wagons sont des activités où le taux d'accidents de chute est élevé (tableau 1). Le ratio variera d'un pays à l'autre selon le niveau d'industrialisation, le climat, etc. mais les chutes de hauteur se produisent dans tous les secteurs avec des conséquences similaires.


                                                                                                                      Tableau 1. Chutes d'altitude : Québec 1982-1987

                                                                                                                                                     Chutes de hauteur Chutes de hauteur dans tous les accidents
                                                                                                                                                     pour 1,000 XNUMX travailleurs

                                                                                                                      BTP 14.9 10.1%

                                                                                                                      Industrie lourde 7.1 3.6%


                                                                                                                      Après avoir pris en considération la hauteur de chute, la prochaine question importante est de savoir comment la chute est arrêtée. Tomber dans des liquides chauds, des rails électrifiés ou dans un concasseur de pierres peut être fatal même si la hauteur de chute est inférieure à 3 m.

                                                                                                                      Causes des chutes

                                                                                                                      Jusqu'à présent, il a été démontré que les chutes se produisent dans tous les secteurs économiques, même si la hauteur est inférieure à 3 m. Mais pourquoi do les humains tombent? De nombreux facteurs humains peuvent être impliqués dans une chute. Un large regroupement de facteurs est à la fois conceptuellement simple et utile dans la pratique :

                                                                                                                      D'ACQUISITIONS tomber sont déterminés par des facteurs environnementaux et entraînent le type de chute le plus courant, à savoir les trébuchements ou les glissades qui entraînent des chutes du niveau du sol. D'autres opportunités de baisse sont liées aux activités au-dessus du niveau du sol.

                                                                                                                      Passif tomber sont une ou plusieurs des nombreuses maladies aiguës et chroniques. Les maladies spécifiques associées aux chutes affectent généralement le système nerveux, le système circulatoire, le système musculo-squelettique ou une combinaison de ces systèmes.

                                                                                                                      Tendances tomber résultent des changements universels et intrinsèques de détérioration qui caractérisent le vieillissement normal ou la sénescence. En cas de chute, la capacité à maintenir une posture droite ou une stabilité posturale est la fonction qui échoue en raison de tendances, de passifs et d'opportunités combinés.

                                                                                                                      Stabilité posturale

                                                                                                                      Les chutes sont causées par l'incapacité de la stabilité posturale à maintenir une personne en position verticale. La stabilité posturale est un système consistant en de nombreux ajustements rapides aux forces externes perturbatrices, en particulier la gravité. Ces ajustements sont en grande partie des actions réflexes, soutenues par un grand nombre d'arcs réflexes, chacun avec son entrée sensorielle, ses connexions intégratives internes et sa sortie motrice. Les entrées sensorielles sont : la vision, les mécanismes de l'oreille interne qui détectent la position dans l'espace, l'appareil somatosensoriel qui détecte les stimuli de pression sur la peau et la position des articulations portantes. Il apparaît que la perception visuelle joue un rôle particulièrement important. On sait très peu de choses sur les structures et les fonctions normales et intégratives de la moelle épinière ou du cerveau. La composante de sortie motrice de l'arc réflexe est la réaction musculaire.

                                                                                                                      Vision

                                                                                                                      L'entrée sensorielle la plus importante est la vision. Deux fonctions visuelles sont liées à la stabilité posturale et au contrôle de la marche :

                                                                                                                      • la perception de ce qui est vertical et de ce qui est horizontal est fondamentale pour l'orientation spatiale
                                                                                                                      • la capacité de détecter et de discriminer des objets dans des environnements encombrés.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Deux autres fonctions visuelles sont importantes :

                                                                                                                      • la capacité de stabiliser la direction dans laquelle les yeux sont pointés afin de stabiliser le monde environnant pendant que nous nous déplaçons et d'immobiliser un point de référence visuel
                                                                                                                      • la capacité de fixer et de poursuivre des objets définis dans le grand champ ("garder un œil sur"); cette fonction nécessite une attention considérable et entraîne une détérioration de l'exécution de toute autre tâche simultanée exigeant de l'attention.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Causes de l'instabilité posturale

                                                                                                                      Les trois entrées sensorielles sont interactives et interdépendantes. L'absence d'un input – et/ou l'existence de faux input – entraîne une instabilité posturale voire des chutes. Qu'est-ce qui pourrait causer l'instabilité?

                                                                                                                      Vision

                                                                                                                      • l'absence de références verticales et horizontales - par exemple, le connecteur au sommet d'un bâtiment
                                                                                                                      • l'absence de références visuelles stables - par exemple, l'eau en mouvement sous un pont et les nuages ​​en mouvement ne sont pas des références stables
                                                                                                                      • la fixation d'un objet défini à des fins de travail, ce qui diminue d'autres fonctions visuelles, telles que la capacité de détecter et de discriminer des objets qui peuvent provoquer des trébuchements dans un environnement encombré
                                                                                                                      • un objet en mouvement dans un arrière-plan ou une référence en mouvement, par exemple, un composant en acier de construction déplacé par une grue, avec des nuages ​​en mouvement comme arrière-plan et référence visuelle.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Oreille interne

                                                                                                                      • avoir la tête de la personne à l'envers alors que le système d'équilibre de niveau est à sa performance optimale horizontalement
                                                                                                                      • voyager dans un avion pressurisé
                                                                                                                      • mouvement très rapide, comme, par exemple, dans une montagne russe
                                                                                                                      • maladies.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Appareil somatosensoriel (stimuli de pression sur la peau et position des articulations portantes)

                                                                                                                      • debout sur un pied
                                                                                                                      • membres engourdis de rester dans une position fixe pendant une longue période de temps, par exemple, s'agenouiller
                                                                                                                      • bottes rigides
                                                                                                                      • membres très froids.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Sortie du moteur

                                                                                                                      • membres engourdis
                                                                                                                      • muscles fatigués
                                                                                                                      • maladies, blessures
                                                                                                                      • vieillissement, incapacités permanentes ou temporaires
                                                                                                                      • vêtements volumineux.

                                                                                                                       

                                                                                                                      La stabilité posturale et le contrôle de la marche sont des réflexes très complexes de l'être humain. Toute perturbation des entrées peut provoquer des chutes. Toutes les perturbations décrites dans cette section sont courantes sur le lieu de travail. Par conséquent, tomber est en quelque sorte naturel et la prévention doit donc primer.

                                                                                                                      Stratégie de protection contre les chutes

                                                                                                                      Comme indiqué précédemment, les risques de chutes sont identifiables. Les chutes sont donc évitables. La figure 2 montre une situation très courante où une jauge doit être lue. La première illustration montre une situation classique : un manomètre est installé au sommet d'un réservoir sans moyen d'accès. Dans la seconde, l'ouvrier improvise un moyen d'accès en grimpant sur plusieurs caissons : une situation à risque. Dans le troisième, l'ouvrier utilise une échelle ; c'est une amélioration. Cependant, l'échelle n'est pas fixée de manière permanente au réservoir ; il est donc probable que l'échelle soit utilisée ailleurs dans l'usine lorsqu'une lecture est requise. Une telle situation est possible, avec un équipement antichute ajouté à l'échelle ou au réservoir et avec le travailleur portant un harnais de sécurité complet et utilisant une longe attachée à un ancrage. Le risque de chute d'élévation existe toujours.

                                                                                                                      Figure 2. Installations pour lire une jauge

                                                                                                                      ACC080F1

                                                                                                                      Dans la quatrième illustration, un moyen d'accès amélioré est prévu à l'aide d'un escalier, d'une plate-forme et de garde-corps ; les bénéfices sont une réduction du risque de chute et une augmentation de la facilité de lecture (confort), réduisant ainsi la durée de chaque lecture et offrant une posture de travail stable permettant une lecture plus précise.

                                                                                                                      La solution correcte est illustrée dans la dernière illustration. Lors de la phase de conception des installations, les activités d'entretien et d'exploitation ont été comptabilisées. La jauge a été installée de manière à pouvoir être lue au niveau du sol. Aucune chute de hauteur n'est possible : le danger est donc éliminé.

                                                                                                                      Cette stratégie met l'accent sur la prévention des chutes en utilisant les moyens d'accès appropriés (ex. : échafaudages, échelles, escaliers) (Bouchard 1991). Si la chute ne peut être empêchée, des systèmes antichute doivent être utilisés (figure 3). Pour être efficaces, les systèmes antichute doivent être prévus. Le point d'ancrage est un facteur clé et doit être préfabriqué. Les systèmes antichute doivent être efficaces, fiables et confortables ; deux exemples sont donnés dans Arteau, Lan et Corbeil (à paraître) et Lan, Arteau et Corbeil (à paraître). Des exemples de systèmes typiques de prévention et d'arrêt des chutes sont donnés dans le tableau 2. Les systèmes et composants d'arrêt des chutes sont détaillés dans Sulowski 1991.

                                                                                                                      Figure 3. Stratégie de prévention des chutes

                                                                                                                      ACC080F6

                                                                                                                       

                                                                                                                      Tableau 2. Systèmes typiques de prévention et d'arrêt des chutes

                                                                                                                       

                                                                                                                      Systèmes de prévention des chutes

                                                                                                                      Systèmes d'arrêt d'automne

                                                                                                                      Protection collective

                                                                                                                      Garde-corps

                                                                                                                      Filet de sécurité

                                                                                                                      Protection individuelle

                                                                                                                      Système de restriction de voyage (TRS)

                                                                                                                      Harnais, longe, ancrage absorbeur d'énergie, etc.

                                                                                                                       

                                                                                                                      L'accent mis sur la prévention n'est pas un choix idéologique, mais plutôt un choix pratique. Le tableau 3 montre les différences entre la prévention des chutes et l'arrêt des chutes, la solution EPI traditionnelle.

                                                                                                                      Tableau 3. Différences entre la prévention des chutes et l'arrêt des chutes

                                                                                                                       

                                                                                                                      Prévention

                                                                                                                      Arrestation

                                                                                                                      Chute

                                                                                                                      Non

                                                                                                                      Oui

                                                                                                                      Équipement typique

                                                                                                                      Filières

                                                                                                                      Harnais, longe, absorbeur d'énergie et ancrage (système antichute)

                                                                                                                      Charge de conception (force)

                                                                                                                      1 à 1.5 kN appliqué horizontalement et 0.45 kN appliqué verticalement, tous deux en tout point du rail supérieur

                                                                                                                      Résistance minimale à la rupture du point d'ancrage

                                                                                                                      18 à 22 kN

                                                                                                                      chargement

                                                                                                                      Statique

                                                                                                                      Dynamique

                                                                                                                       

                                                                                                                      Pour l'employeur et le concepteur, il est plus facile de construire des systèmes antichute car leurs exigences minimales de résistance à la rupture sont 10 à 20 fois inférieures à celles des systèmes antichute. Par exemple, l'exigence minimale de résistance à la rupture d'un garde-corps est d'environ 1 kN, le poids d'un homme de grande taille, et l'exigence minimale de résistance à la rupture du point d'ancrage d'un système antichute individuel pourrait être de 20 kN, le poids de deux petits voitures ou 1 mètre cube de béton. Avec la prévention, la chute ne se produit pas, donc le risque de blessure n'existe pas. Avec l'arrêt de chute, la chute se produit et même si elle est arrêtée, un risque résiduel de blessure existe.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Retour

                                                                                                                      Lundi, Avril 04 2011 19: 18

                                                                                                                      Espaces confinés

                                                                                                                      Les espaces confinés sont omniprésents dans l'industrie en tant que sites récurrents d'accidents mortels et non mortels. Le terme espace confiné a traditionnellement été utilisé pour étiqueter des structures particulières, telles que des réservoirs, des cuves, des fosses, des égouts, des trémies, etc. Cependant, une définition basée sur la description de cette manière est trop restrictive et défie toute extrapolation facile aux structures dans lesquelles des accidents se sont produits. Potentiellement, toute structure dans laquelle des personnes travaillent pourrait être ou pourrait devenir un espace confiné. Les espaces confinés peuvent être très grands ou ils peuvent être très petits. Ce que le terme décrit en fait est un environnement dans lequel un large éventail de conditions dangereuses peuvent se produire. Ces conditions comprennent le confinement personnel, ainsi que les risques structurels, de procédé, mécaniques, matériels en vrac ou liquides, atmosphériques, physiques, chimiques, biologiques, de sécurité et ergonomiques. Bon nombre des conditions produites par ces dangers ne sont pas propres aux espaces confinés, mais sont exacerbées par l'implication des surfaces limites de l'espace confiné.

                                                                                                                      Les espaces confinés sont considérablement plus dangereux que les espaces de travail normaux. Des modifications apparemment mineures des conditions peuvent immédiatement faire passer le statut de ces espaces de travail d'inoffensif à potentiellement mortel. Ces conditions peuvent être transitoires et subtiles, et sont donc difficiles à reconnaître et à traiter. Les travaux impliquant des espaces clos se produisent généralement lors de la construction, de l'inspection, de l'entretien, de la modification et de la réhabilitation. Ce travail est non routinier, de courte durée, non répétitif et imprévisible (se produisant souvent en dehors des heures de travail ou lorsque l'unité est hors service).

                                                                                                                      Accidents en espace confiné

                                                                                                                      Les accidents impliquant des espaces confinés diffèrent des accidents qui surviennent dans des espaces de travail normaux. Une erreur ou un oubli apparemment mineur dans la préparation de l'espace, la sélection ou l'entretien de l'équipement ou de l'activité de travail peut précipiter un accident. En effet, la tolérance à l'erreur dans ces situations est plus faible que pour une activité normale sur le lieu de travail.

                                                                                                                      Les professions des victimes d'accidents en espace clos couvrent tout le spectre professionnel. Bien que la plupart soient des travailleurs, comme on pouvait s'y attendre, les victimes comprennent également des ingénieurs et des techniciens, des superviseurs et des gestionnaires, ainsi que du personnel d'intervention d'urgence. Le personnel de sécurité et d'hygiène industrielle a également été impliqué dans des accidents en espace confiné. Les seules données sur les accidents dans les espaces confinés proviennent des États-Unis et ne couvrent que les accidents mortels (NIOSH 1994). Dans le monde, ces accidents font environ 200 victimes par an dans l'industrie, l'agriculture et la maison (Reese et Mills 1986). Il s'agit au mieux d'une supposition basée sur des données incomplètes, mais cela semble être applicable aujourd'hui. Environ les deux tiers des accidents résultaient de conditions atmosphériques dangereuses dans l'espace confiné. Dans environ 70 % d'entre eux, la condition dangereuse existait avant l'entrée et le début du travail. Parfois, ces accidents causent plusieurs décès, dont certains sont le résultat de l'incident initial et d'une tentative de sauvetage ultérieure. Les conditions très stressantes dans lesquelles la tentative de sauvetage se produit exposent souvent les sauveteurs potentiels à un risque considérablement plus élevé que la victime initiale.

                                                                                                                      Les causes et les conséquences des accidents impliquant des travaux à l'extérieur des structures confinant des atmosphères dangereuses sont similaires à ceux qui se produisent à l'intérieur des espaces confinés. Une explosion ou un incendie impliquant une atmosphère confinée a causé environ la moitié des accidents mortels de soudage et de coupage aux États-Unis. Environ 16 % de ces accidents impliquaient des fûts ou conteneurs « vides » de 205 l (45 gal UK, 55 gal US) (OSHA 1988).

                                                                                                                      Identification des espaces confinés

                                                                                                                      Un examen des accidents mortels dans les espaces confinés indique que les meilleures défenses contre les rencontres inutiles sont une main-d'œuvre informée et formée et un programme de reconnaissance et de gestion des dangers. Le développement de compétences permettant aux superviseurs et aux travailleurs de reconnaître les conditions potentiellement dangereuses est également essentiel. Un des contributeurs à ce programme est un inventaire précis et à jour des espaces confinés. Cela inclut le type d'espace, l'emplacement, les caractéristiques, le contenu, les conditions dangereuses, etc. Dans de nombreuses circonstances, les espaces confinés défient l'inventaire car leur nombre et leur type changent constamment. D'autre part, les espaces confinés dans les opérations de traitement sont facilement identifiables, mais restent fermés et inaccessibles presque tout le temps. Sous certaines conditions, un espace peut être considéré comme un espace clos un jour et ne sera plus considéré comme un espace clos le lendemain.

                                                                                                                      L'un des avantages de l'identification des espaces confinés est la possibilité de les étiqueter. Une étiquette peut permettre aux travailleurs de relier le terme espace confiné aux équipements et structures sur leur lieu de travail. L'inconvénient du processus d'étiquetage comprend : (1) l'étiquette peut disparaître dans un paysage rempli d'autres étiquettes d'avertissement ; (2) les organisations qui ont de nombreux espaces confinés pourraient éprouver de grandes difficultés à les étiqueter; (3) l'étiquetage apporterait peu d'avantages dans des circonstances où la population des espaces confinés est dynamique; et (4) le recours aux étiquettes pour l'identification entraîne une dépendance. Les espaces confinés pourraient être négligés.

                                                                                                                      Évaluation des risques

                                                                                                                      L'aspect le plus complexe et le plus difficile du processus d'espace confiné est l'évaluation des risques. L'évaluation des risques identifie à la fois les conditions dangereuses et potentiellement dangereuses et évalue le niveau et l'acceptabilité des risques. La difficulté avec l'évaluation des dangers survient parce que bon nombre des conditions dangereuses peuvent produire des blessures aiguës ou traumatiques, sont difficiles à reconnaître et à évaluer, et changent souvent avec l'évolution des conditions. L'élimination ou l'atténuation des risques lors de la préparation de l'espace d'entrée est donc essentielle pour minimiser les risques pendant le travail.

                                                                                                                      L'évaluation des dangers peut fournir une estimation qualitative du niveau de préoccupation attaché à une situation particulière à un moment donné (tableau 1). L'étendue des préoccupations au sein de chaque catégorie varie de minime à un certain maximum. La comparaison entre les catégories n'est pas appropriée, car le niveau maximal de préoccupation peut différer considérablement.

                                                                                                                      Tableau 1. Exemple de formulaire d'évaluation des conditions dangereuses

                                                                                                                      Condition dangereuse

                                                                                                                      Conséquence réelle ou potentielle

                                                                                                                       

                                                                                                                      Faible

                                                                                                                      Modérés

                                                                                                                      Haute

                                                                                                                      Travail à chaud

                                                                                                                           

                                                                                                                      Dangers atmosphériques

                                                                                                                           

                                                                                                                      manque d'oxygène

                                                                                                                           

                                                                                                                      enrichissement en oxygène

                                                                                                                           

                                                                                                                      la chimie

                                                                                                                           

                                                                                                                      biologiques

                                                                                                                           

                                                                                                                      Incendie / Explosion

                                                                                                                           

                                                                                                                      Ingestion/contact cutané

                                                                                                                           

                                                                                                                      Agents physiques

                                                                                                                           

                                                                                                                      bruit/vibration

                                                                                                                           

                                                                                                                      stress chaud/froid

                                                                                                                           

                                                                                                                      rayonnement non/ionisant

                                                                                                                           

                                                                                                                      laser

                                                                                                                           

                                                                                                                      Confinement personnel

                                                                                                                           

                                                                                                                      Risque mécanique

                                                                                                                           

                                                                                                                      Risque de processus

                                                                                                                           

                                                                                                                      Dangers pour la sécurité

                                                                                                                           

                                                                                                                      de construction

                                                                                                                           

                                                                                                                      engloutissement/immersion

                                                                                                                           

                                                                                                                      enchevêtrement

                                                                                                                           

                                                                                                                      électrique

                                                                                                                           

                                                                                                                      tomber

                                                                                                                           

                                                                                                                      glisser/trébucher

                                                                                                                           

                                                                                                                      visibilité/niveau de luminosité

                                                                                                                           

                                                                                                                      explosif/implosif

                                                                                                                           

                                                                                                                      surfaces chaudes/froides

                                                                                                                           

                                                                                                                      NA = non applicable. La signification de certains termes tels que substance toxique, carence en oxygène, enrichissement en oxygène, risque mécanique, et ainsi de suite, nécessitent des spécifications supplémentaires selon les normes qui existent dans une juridiction particulière.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Chaque entrée du tableau 1 peut être développée pour fournir des détails sur les conditions dangereuses lorsqu'elles sont préoccupantes. Des détails peuvent également être fournis pour éliminer les catégories d'un examen ultérieur lorsque la préoccupation est inexistante.

                                                                                                                       

                                                                                                                      La clé du succès de la reconnaissance et de l'évaluation des dangers est la Personne qualifiée. La personne qualifiée est réputée capable, par son expérience, son éducation et/ou sa formation spécialisée, d'anticiper, de reconnaître et d'évaluer les expositions à des substances dangereuses ou à d'autres conditions dangereuses et de spécifier des mesures de contrôle et/ou des actions de protection. Autrement dit, on s'attend à ce que la personne qualifiée sache ce qui est requis dans le contexte d'une situation particulière impliquant un travail dans un espace clos.

                                                                                                                      Une évaluation des dangers doit être effectuée pour chacun des segments suivants du cycle d'exploitation de l'espace clos (le cas échéant) : l'espace non perturbé, la préparation avant l'entrée, les activités de travail d'inspection avant les travaux (McManus, manuscrit) et l'intervention d'urgence. Des accidents mortels se sont produits au cours de chacun de ces segments. L'espace non perturbé fait référence au statu quo établi entre la fermeture suivant une entrée et le début de la préparation de la suivante. Les préparations préalables à l'entrée sont des mesures prises pour rendre l'espace sûr pour l'entrée et le travail. L'inspection avant les travaux est l'entrée initiale et l'examen de l'espace pour s'assurer qu'il est sûr pour le début des travaux. (Cette pratique est requise dans certaines juridictions.) Les activités de travail sont les tâches individuelles à accomplir par les candidats. L'intervention d'urgence est l'activité dans le cas où le sauvetage des travailleurs est nécessaire ou si une autre situation d'urgence se produit. Les dangers qui subsistent au début de l'activité de travail ou qui sont générés par celle-ci dictent la nature des accidents possibles pour lesquels une préparation et une intervention d'urgence sont requises.

                                                                                                                      La réalisation de l'évaluation des dangers pour chaque segment est essentielle car l'orientation change en permanence. Par exemple, le niveau de préoccupation concernant une condition spécifique pourrait disparaître après la préparation préalable à l'entrée ; cependant, la condition pourrait réapparaître ou une nouvelle pourrait se développer à la suite d'une activité qui se produit à l'intérieur ou à l'extérieur de l'espace confiné. Pour cette raison, il serait inapproprié d'évaluer un niveau de préoccupation pour une condition dangereuse pour toujours sur la seule base d'une évaluation des conditions de pré-ouverture ou même d'ouverture.

                                                                                                                      Des méthodes de surveillance instrumentales et autres sont utilisées pour déterminer l'état de certains des agents physiques, chimiques et biologiques présents dans et autour de l'espace confiné. Une surveillance pourrait être exigée avant l'entrée, pendant l'entrée ou pendant l'activité de travail. Le verrouillage/étiquetage et d'autres techniques procédurales sont utilisés pour désactiver les sources d'énergie. L'isolation à l'aide d'obturateurs, de bouchons et de capuchons, et de doubles configurations de vannes d'isolement et de purge ou d'autres vannes empêche l'entrée de substances par la tuyauterie. La ventilation, à l'aide de ventilateurs et d'éjecteurs, est souvent nécessaire pour fournir un environnement sûr pour travailler avec et sans protection respiratoire approuvée. L'évaluation et le contrôle des autres affections reposent sur le jugement de la personne qualifiée.

                                                                                                                      La dernière partie du processus est la plus critique. La personne qualifiée doit décider si les risques associés à l'entrée et au travail sont acceptables. La sécurité peut être mieux assurée par le contrôle. Si les conditions dangereuses et potentiellement dangereuses peuvent être contrôlées, la décision n'est pas difficile à prendre. Plus le niveau de contrôle perçu est faible, plus le besoin de contingences est grand. La seule autre alternative est d'interdire l'entrée.

                                                                                                                      Contrôle d'entrée

                                                                                                                      Les méthodes traditionnelles de gestion de l'activité en espace clos sur site sont le permis d'entrée et la personne qualifiée sur site. Des lignes claires d'autorité, de responsabilité et d'imputabilité entre la personne qualifiée et les participants, le personnel de réserve, les intervenants d'urgence et la direction sur place sont requises dans l'un ou l'autre système.

                                                                                                                      La fonction d'un document d'entrée est d'informer et de documenter. Le tableau 2 (ci-dessous) fournit une base formelle pour effectuer l'évaluation des dangers et documenter les résultats. Lorsqu'il est modifié pour inclure uniquement les informations pertinentes à une circonstance particulière, cela devient la base du permis d'entrée ou du certificat d'entrée. Le permis d'entrée est le plus efficace en tant que résumé qui documente les actions effectuées et indique, par exception, la nécessité de mesures de précaution supplémentaires. Le permis d'entrée doit être délivré par une personne qualifiée qui a également le pouvoir d'annuler le permis si les conditions changent. L'émetteur du permis devrait être indépendant de la hiérarchie de supervision afin d'éviter toute pression potentielle pour accélérer l'exécution des travaux. Le permis spécifie les procédures à suivre ainsi que les conditions dans lesquelles l'entrée et le travail peuvent avoir lieu, et enregistre les résultats des tests et d'autres informations. Le permis signé est affiché à l'entrée ou au portail de l'espace ou tel que spécifié par l'entreprise ou l'autorité de régulation. Il demeure affiché jusqu'à ce qu'il soit annulé, remplacé par un nouveau permis ou que les travaux soient terminés. Le permis d'entrée devient un dossier une fois les travaux terminés et doit être conservé aux fins de tenue de dossiers conformément aux exigences de l'organisme de réglementation.

                                                                                                                      Le système de permis fonctionne mieux lorsque les conditions dangereuses sont connues par l'expérience antérieure et que les mesures de contrôle ont été essayées et se sont avérées efficaces. Le système de permis permet une répartition efficace des ressources expertes. Les limites du permis surviennent lorsque des dangers auparavant non reconnus sont présents. Si la personne qualifiée n'est pas facilement disponible, celles-ci peuvent rester sans réponse.

                                                                                                                      Le certificat d'entrée fournit un mécanisme alternatif pour le contrôle d'entrée. Cela nécessite une personne qualifiée sur place qui fournit une expertise pratique dans la reconnaissance, l'évaluation et le contrôle des dangers. Un avantage supplémentaire est la capacité de répondre aux préoccupations à court préavis et de faire face aux dangers imprévus. Certaines juridictions exigent que la personne qualifiée effectue une inspection visuelle personnelle de l'espace avant le début des travaux. Suite à l'évaluation de l'espace et à la mise en place de mesures de contrôle, la Personne Qualifiée délivre un certificat décrivant l'état de l'espace et les conditions dans lesquelles les travaux peuvent se dérouler (NFPA 1993). Cette approche est parfaitement adaptée aux opérations qui comportent de nombreux espaces confinés ou lorsque les conditions ou la configuration des espaces peuvent subir des changements rapides.

                                                                                                                       


                                                                                                                       

                                                                                                                      Tableau 2. Un exemple de permis d'entrée

                                                                                                                      ENTREPRISE ABC

                                                                                                                      ESPACE CONFINÉ—PERMIS D'ENTRÉE

                                                                                                                      1. INFORMATIONS DESCRIPTIVES

                                                                                                                      Département:

                                                                                                                      Lieu:

                                                                                                                      Bâtiment/Magasin :

                                                                                                                      Équipement/Espace :

                                                                                                                      Partie:

                                                                                                                      Date :                                                 Assesseur:

                                                                                                                      Durée:                                           Qualification :

                                                                                                                      2. ESPACES ADJACENTS

                                                                                                                      Espace:

                                                                                                                      Description:

                                                                                                                      Contenu:

                                                                                                                      Processus:

                                                                                                                      3. CONDITIONS DE PRE-TRAVAIL

                                                                                                                      Dangers atmosphériques

                                                                                                                      Déficit en oxygène                       Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Concentration : (Minimum acceptable : %)

                                                                                                                      Enrichissement en oxygène                     Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Concentration : (Maximum acceptable : %)

                                                                                                                      Chemical                                      Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Concentration de la substance (Norme acceptable : )

                                                                                                                      Dentisterie Biologique                                      Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Concentration de la substance (Norme acceptable : )

                                                                                                                      Incendie / Explosion                              Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Concentration de la substance (Maximum acceptable : % LIE)

                                                                                                                      Risque d'ingestion/de contact avec la peau   Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Agents physiques

                                                                                                                      Bruit/Vibration                            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Niveau : (Maximum acceptable : dBA)

                                                                                                                      Chaleur/Froid Stress                         Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Température : (Plage acceptable : )

                                                                                                                      Rayonnement non/ionisant                 Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Type Niveau (Maximum acceptable : )

                                                                                                                      Zone                                            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Type Niveau (Maximum acceptable : )

                                                                                                                      Confinement personnel
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)         Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Risque mécanique
                                                                                                                      (Se référer à la procédure.)                   Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Risque de processus
                                                                                                                      (Se référer à la procédure.)                   Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      ENTREPRISE ABC

                                                                                                                      ESPACE CONFINÉ—PERMIS D'ENTRÉE

                                                                                                                      Dangers pour la sécurité

                                                                                                                      Risque structurel
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)          Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Engloutissement/Immersion
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)          Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Enchevêtrement
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)          Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Électricité
                                                                                                                      (Se référer à la procédure.)                    Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Automne
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)          Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Glissade/trébuchement
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)          Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Visibilité/niveau de luminosité                          Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Niveau : (Plage acceptable : lux)

                                                                                                                      Explosif/Implosif
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)           Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Surfaces chaudes/froides
                                                                                                                      (Reportez-vous à l'action corrective.)           Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Pour les entrées dans les cases en surbrillance, Oui ou Contrôlé, fournissez des détails supplémentaires et reportez-vous aux mesures de protection. Pour connaître les dangers pour lesquels des essais peuvent être effectués, reportez-vous aux exigences d'essai. Indiquez la date de l'étalonnage le plus récent. Le maximum, le minimum, la plage ou la norme acceptable dépend de la juridiction.

                                                                                                                      4. Procédure de travail

                                                                                                                      Description:

                                                                                                                      Travail à chaud
                                                                                                                      (Reportez-vous aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Danger atmosphérique

                                                                                                                      Déficit en oxygène 

                                                                                                                      (Reportez-vous aux exigences relatives aux tests supplémentaires. Enregistrez les résultats. 
                                                                                                                      Reportez-vous aux exigences relatives aux mesures de protection.)

                                                                                                                      La concentration:                                    Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                                  (Minimum acceptable : %)

                                                                                                                      Enrichissement en oxygène                           

                                                                                                                      (Reportez-vous aux exigences relatives aux tests supplémentaires. Enregistrez les résultats.
                                                                                                                      Reportez-vous aux exigences relatives aux mesures de protection.)                                    

                                                                                                                      La concentration:                                   Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                                 (Maximum acceptable : %)

                                                                                                                      Chemical              

                                                                                                                      (Se référer à l'exigence pour des tests supplémentaires. Enregistrer les résultats. Se référer à l'exigence
                                                                                                                      pour les mesures de protection.)
                                                                                                                      Concentration des substances                  Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                                 (Norme acceptable : )

                                                                                                                      Dentisterie Biologique             

                                                                                                                      (Se référer à l'exigence pour des tests supplémentaires. Enregistrer les résultats. Se référer à l'exigence
                                                                                                                      pour les mesures de protection.)
                                                                                                                      Concentration des substances                 Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                                (Norme acceptable : )

                                                                                                                      Incendie / Explosion             

                                                                                                                      (Se référer à l'exigence pour des tests supplémentaires. Enregistrer les résultats. Se référer à l'exigence
                                                                                                                      pour les mesures de protection.)
                                                                                                                      Concentration des substances                 Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                                (Norme acceptable : )

                                                                                                                      Risque d'ingestion/de contact avec la peau         Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)                      

                                                                                                                      ENTREPRISE ABC

                                                                                                                      ESPACE CONFINÉ—PERMIS D'ENTRÉE

                                                                                                                      Agents physiques

                                                                                                                      Bruit/Vibration             

                                                                                                                      (Reportez-vous à l'exigence relative aux mesures de protection. Reportez-vous à l'exigence
                                                                                                                      tests supplémentaires. Enregistrer les résultats.)
                                                                                                                      Niveau:                                                Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                               (Maximum acceptable : dBA)

                                                                                                                      Chaleur/Froid Stress           

                                                                                                                      (Reportez-vous à l'exigence relative aux mesures de protection. Reportez-vous à l'exigence
                                                                                                                      tests supplémentaires. Enregistrer les résultats.)
                                                                                                                      Température:                                    Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                                (Plage acceptable : )

                                                                                                                      Rayonnement non/ionisant            

                                                                                                                      (Reportez-vous à l'exigence relative aux mesures de protection. Reportez-vous à l'exigence
                                                                                                                      tests supplémentaires. Enregistrer les résultats.)
                                                                                                                      Niveau de type                                        Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                                                                                (Maximum acceptable : )

                                                                                                                      Zone
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Risque mécanique
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Risque de processus

                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)           Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Dangers pour la sécurité

                                                                                                                      Risque structurel
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Engloutissement/Immersion
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)           Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Enchevêtrement
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Électricité
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)           Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Automne
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Glissade/trébuchement
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Visibilité/niveau de luminosité
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Explosif/Implosif
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)             Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Surfaces chaudes/froides
                                                                                                                      (Se reporter aux exigences relatives aux mesures de protection.)            Oui  Non  Contrôlé

                                                                                                                      Pour les entrées dans les cases en surbrillance, Oui ou Possible, fournissez des détails supplémentaires et reportez-vous aux
                                                                                                                      les mesures. Pour connaître les dangers pour lesquels des essais peuvent être effectués, reportez-vous aux exigences d'essai. Indiquez la date de
                                                                                                                      calibrage le plus récent.

                                                                                                                      Mesures protectives

                                                                                                                      Équipement de protection individuelle (préciser)

                                                                                                                      Équipement et procédure de communication (préciser)

                                                                                                                      Systèmes d'alarme (préciser)

                                                                                                                      Équipement de sauvetage (préciser)

                                                                                                                      Ventilation (préciser)

                                                                                                                      Éclairage (préciser)

                                                                                                                      Autre précisez)

                                                                                                                      (Suite à la page suivante)

                                                                                                                      ENTREPRISE ABC

                                                                                                                      ESPACE CONFINÉ—PERMIS D'ENTRÉE

                                                                                                                      Conditions de test

                                                                                                                      Spécifier les exigences et la fréquence des tests

                                                                                                                      personnel

                                                                                                                      Superviseur d'entrée

                                                                                                                      Superviseur d'origine

                                                                                                                      Participants autorisés

                                                                                                                      Personnel de test

                                                                                                                      Préposés

                                                                                                                       

                                                                                                                      Retour

                                                                                                                      La manutention des matériaux et la circulation interne sont des facteurs contributifs dans une grande partie des accidents dans de nombreuses industries. Selon le type d'industrie, la part des accidents du travail imputés à la manutention varie de 20 à 50 %. La maîtrise des risques liés à la manutention est le premier problème de sécurité dans les chantiers portuaires, le BTP, les entrepôts, les scieries, la construction navale et autres industries lourdes similaires. Dans de nombreuses industries de transformation, telles que l'industrie des produits chimiques, l'industrie des pâtes et papiers et les industries de l'acier et de la fonderie, de nombreux accidents ont encore tendance à se produire lors de la manutention des produits finis, soit manuellement, soit par des chariots élévateurs et des grues.

                                                                                                                      Ce fort potentiel d'accidents dans les activités de manutention est dû à au moins trois caractéristiques fondamentales :

                                                                                                                      • De grandes quantités d'énergies potentielles et cinétiques, qui ont tendance à causer des blessures et des dommages, se retrouvent lors du transport et de la manutention.
                                                                                                                      • Le nombre de personnes nécessaires sur les chantiers de transport et de manutention est encore relativement important et elles sont souvent exposées aux risques liés à ces chantiers.
                                                                                                                      • Chaque fois que plusieurs opérations dynamiques doivent être menées simultanément et nécessitent une coopération dans des environnements différents, il existe un besoin particulièrement urgent de communication et d'informations claires et opportunes. La responsabilité élevée par conséquent de nombreux types d'erreurs et d'omissions humaines peut créer des situations dangereuses.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Accidents de manutention

                                                                                                                      Chaque fois que des personnes ou des machines déplacent des charges, un risque d'accident est présent. L'ampleur du risque est déterminée par les caractéristiques technologiques et organisationnelles du système, l'environnement et les mesures de prévention des accidents mises en œuvre. Pour des raisons de sécurité, il est utile de décrire la manutention comme un système dans lequel les différents éléments sont interdépendants (figure 1). Lorsque des changements sont introduits dans n'importe quel élément du système (équipement, biens, procédures, environnement, personnes, gestion et organisation), le risque de blessures est susceptible de changer également.

                                                                                                                      Figure 1. Un système de manutention des matériaux

                                                                                                                      ACC220F1

                                                                                                                      Les types de manutention et de trafic interne les plus fréquemment impliqués dans les accidents sont associés à la manutention manuelle, au transport et au déplacement à la main (charrettes, bicyclettes, etc.), aux camions, aux chariots élévateurs, aux grues et aux palans, aux convoyeurs et au transport ferroviaire.

                                                                                                                      Plusieurs types d'accidents sont couramment rencontrés dans le transport et la manutention des matériaux sur les lieux de travail. La liste suivante présente les types les plus fréquents :

                                                                                                                      • effort physique dans la manutention manuelle
                                                                                                                      • charges tombant sur des personnes
                                                                                                                      • personnes coincées entre des objets
                                                                                                                      • collisions entre équipements
                                                                                                                      • les gens qui tombent
                                                                                                                      • les coups, les coups et les coupures infligés aux personnes par l'équipement ou les charges.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Éléments des systèmes de manutention des matériaux

                                                                                                                      Pour chaque élément d'un système de manutention, plusieurs options de conception sont disponibles et le risque d'accident est affecté en conséquence. Plusieurs critères de sécurité doivent être considérés pour chaque élément. Il est important que l'approche systémique soit utilisée tout au long de la durée de vie du système - pendant la conception du nouveau système, pendant le fonctionnement normal du système et lors du suivi des accidents et perturbations passés afin d'introduire des améliorations dans le système.

                                                                                                                      Principes généraux de prévention

                                                                                                                      Certains principes pratiques de prévention sont généralement considérés comme applicables à la sécurité dans la manutention des matériaux. Ces principes peuvent être appliqués aux systèmes manuels et mécaniques de manutention des matériaux au sens général et chaque fois qu'une usine, un entrepôt ou un chantier de construction est envisagé. De nombreux principes différents doivent être appliqués au même projet pour obtenir des résultats de sécurité optimaux. Habituellement, aucune mesure ne peut totalement prévenir les accidents. Inversement, tous ces principes généraux ne sont pas nécessaires et certains d'entre eux peuvent ne pas fonctionner dans une situation spécifique. Les professionnels de la sécurité et les spécialistes de la manutention doivent considérer les éléments les plus pertinents pour guider leur travail dans chaque cas spécifique. La question la plus importante est de gérer les principes de manière optimale pour créer des systèmes de manutention sûrs et pratiques, plutôt que de se contenter d'un seul principe technique à l'exclusion des autres.

                                                                                                                      Les 22 principes suivants peuvent être utilisés à des fins de sécurité dans le développement et l'évaluation des systèmes de manutention de matériaux à leur stade prévu, actuel ou historique. Tous les principes sont applicables aux activités de sécurité proactives et consécutives. Aucun ordre de priorité strict n'est implicite dans la liste qui suit, mais une division approximative peut être faite : les premiers principes sont plus valables dans la conception initiale des nouveaux aménagements d'usine et des processus de manutention des matériaux, tandis que les derniers principes énumérés sont plus orientés vers la fonctionnement des systèmes de manutention existants.

                                                                                                                      Vingt-deux principes de prévention des accidents de manutention

                                                                                                                      1. Supprimez toutes les opérations de transport et de manutention inutiles. Étant donné que de nombreux processus de transport et de manutention sont intrinsèquement dangereux, il est utile de se demander si certaines manipulations de matériaux pourraient être éliminées. De nombreux processus de fabrication modernes peuvent être organisés en flux continu sans aucune phase de manutention et de transport séparée. De nombreuses opérations d'assemblage et de construction peuvent être planifiées et conçues pour éliminer les mouvements de charges pénibles et complexes. Des options pour un transport plus efficace et rationnel peuvent également être trouvées en analysant la logistique et les flux de matériaux dans les processus de fabrication et de transport.
                                                                                                                      2. Retirer les êtres humains de l'espace de transport et de manutention. Lorsque les travailleurs ne se trouvent pas physiquement sous ou à proximité des charges à déplacer, les conditions de sécurité sont ipso facto améliorée en raison de la réduction de l'exposition aux dangers. Les personnes ne sont pas autorisées à travailler dans la zone de manutention de la ferraille des aciéries car des morceaux de ferraille peuvent tomber des pinces magnétiques utilisées pour déplacer la ferraille, ce qui présente un risque continu de chute de charges. La manutention des matériaux dans des environnements difficiles peut souvent être automatisée à l'aide de robots et de camions automatiques, une disposition qui réduit les risques d'accidents posés aux travailleurs par le déplacement de charges. De plus, en interdisant aux personnes de passer inutilement par les cours de chargement et de déchargement, l'exposition à plusieurs types de dangers liés à la manutention des matériaux est pratiquement éliminée.
                                                                                                                      3. Séparez autant que possible les opérations de transport les unes des autres pour minimiser les rencontres.Plus les véhicules se rencontrent fréquemment, entre eux, avec d'autres équipements et des personnes, plus la probabilité de collisions est grande. La séparation des opérations de transport est importante lors de la planification d'un transport sûr à l'intérieur de l'usine. De nombreuses ségrégations doivent être prises en compte, telles que les piétons/véhicules ; trafic lourd/trafic léger ; trafic interne/trafic vers et depuis l'extérieur ; transport entre les lieux de travail/manutention de matériaux dans un lieu de travail ; transport/stockage ; ligne de transport/production ; réception/expédition ; transport de matières dangereuses/transport normal. Lorsque la ségrégation spatiale n'est pas praticable, des horaires spécifiques peuvent être alloués lorsque les transports et les piétons respectivement sont autorisés à entrer dans une zone de travail (par exemple, dans un entrepôt ouvert au public). S'il n'est pas possible d'aménager des voies séparées pour les piétons, leurs itinéraires peuvent être signalés par des marquages ​​et des panneaux. Lorsqu'ils entrent dans un bâtiment d'usine, les employés doivent pouvoir utiliser des portes piétonnes séparées. Si la circulation des piétons et la circulation des chariots élévateurs sont mélangées dans les portes, elles ont également tendance à être mélangées au-delà des portes, présentant ainsi un danger. Lors de modifications d'usines, il est souvent nécessaire de limiter les transports et les déplacements humains dans les zones en réparation ou en construction. Dans le transport par pont roulant, les collisions peuvent être évitées en veillant à ce que les voies des ponts roulants ne se chevauchent pas et en installant des fins de course et des barrières mécaniques.
                                                                                                                      4. Prévoyez suffisamment d'espace pour les opérations de manutention et de transport. Un espace trop étroit pour la manutention des matériaux est souvent une cause d'accidents. Par exemple, les mains des travailleurs peuvent être coincées entre une charge et un mur lors d'une manutention manuelle, ou une personne peut être coincée entre un pilier mobile d'une grue de transport et une pile de matériaux lorsque la distance de sécurité minimale de 0.5 m n'est pas disponible. L'espace nécessaire aux opérations de transport et de manutention doit être soigneusement pris en compte lors de la conception de l'usine et de la planification des modifications. Il est conseillé de réserver une certaine « marge de sécurité » d'espace afin de s'adapter aux modifications futures des dimensions de la charge et des types d'équipement. Souvent, le volume des produits fabriqués a tendance à croître au fil du temps, mais l'espace dans lequel les manipuler devient de plus en plus petit. Bien que la demande d'utilisation rentable de l'espace puisse être une raison de minimiser l'espace de production, il convient de garder à l'esprit que l'espace de manœuvre nécessaire pour que les chariots élévateurs à contrepoids tournent et reculent est plus grand qu'il n'y paraît à première vue. .
                                                                                                                      5. Viser des processus de transport continus, en évitant les points de discontinuité dans la manutention des matériaux. Les flux continus de matériaux réduisent les risques d'accidents. L'agencement de base d'un agencement d'usine est d'une importance cruciale dans la mise en œuvre de ce principe de sécurité. Les accidents se concentrent aux endroits où le flux de matériaux est interrompu en raison du changement d'équipement de déplacement et de manutention ou pour des raisons de production. L'intervention humaine est souvent nécessaire pour décharger et recharger, attacher, emballer, soulever et traîner, etc. Selon les matériaux manipulés, les convoyeurs donnent généralement des flux de matériaux plus continus que les grues ou les chariots élévateurs. C'est une bonne planification d'organiser les opérations de transport de manière à ce que les véhicules à moteur puissent se déplacer dans les locaux de l'usine dans un cercle à sens unique, sans mouvement en zigzag ni retour en arrière. Étant donné que des points de discontinuité ont tendance à se développer dans les lignes de démarcation entre les services ou entre les cellules de travail, la production et le transport doivent être planifiés pour éviter ces "no man's lands" avec des mouvements de matériaux incontrôlés.
                                                                                                                      6. Utiliser des éléments standard dans les systèmes de manutention. Pour des raisons de sécurité, il est généralement préférable d'utiliser des éléments standard de charges, d'équipements et d'outils dans la manutention des matériaux. La notion d'unité de charge est bien connue de la plupart des professionnels du transport. Les matériaux emballés dans des conteneurs et sur des palettes sont plus faciles à fixer et à déplacer lorsque les autres éléments de la chaîne de transport (par exemple, les racks de stockage, les chariots élévateurs, les véhicules à moteur et les dispositifs de fixation des grues) sont conçus pour ces charges unitaires. L'utilisation de types standard de chariots élévateurs à fourche avec des commandes similaires diminue la probabilité d'erreur du conducteur, car des accidents se sont produits lorsqu'un conducteur est passé d'un type d'équipement à un autre avec des commandes différentes.
                                                                                                                      7. Connaître les matériaux à manipuler. La connaissance des caractéristiques des matières à transporter est une condition préalable à un transfert en toute sécurité. Afin de sélectionner le levage ou les dispositifs de retenue de charge appropriés, il faut tenir compte du poids, du centre de gravité et des dimensions des marchandises qui doivent être fixées pour le levage et le transport. Lorsque des matières dangereuses sont manipulées, il est nécessaire de disposer d'informations sur leur réactivité, leur inflammabilité et leurs risques pour la santé. Des risques particuliers sont présentés dans le cas d'objets fragiles, tranchants, poussiéreux, glissants, lâches ou lors de la manipulation de matières explosives et d'animaux vivants, par exemple. Les emballages fournissent souvent des informations importantes aux travailleurs quant aux méthodes de manipulation appropriées, mais parfois les étiquettes sont retirées ou les emballages de protection cachent des informations importantes. Par exemple, il peut ne pas être possible de visualiser la répartition du contenu à l'intérieur d'un colis, de sorte que l'on ne peut pas évaluer correctement le centre de gravité de la charge.
                                                                                                                      8. Maintenez la charge en dessous de la capacité de charge de travail sûre. La surcharge est une cause fréquente de dommages dans les systèmes de manutention. Les pertes d'équilibre et les bris de matériel sont des conséquences typiques d'une surcharge des engins de manutention. La charge de travail sécuritaire des élingues et autres dispositifs de levage doit être clairement indiquée, et les configurations appropriées des élingues doivent être sélectionnées. Une surcharge peut se produire lorsque le poids ou le centre de gravité de la charge est mal évalué, ce qui entraîne une fixation et une manœuvre incorrectes des charges. Lorsque des élingues sont utilisées pour manipuler des charges, l'opérateur de l'équipement doit être conscient qu'un chemin incliné peut exercer des forces suffisantes pour faire tomber la charge ou déséquilibrer l'équipement. La capacité de chargement des chariots élévateurs à fourche doit être indiquée sur l'équipement ; celle-ci varie en fonction de la hauteur de levage et de la taille de la charge. Une surcharge due à une rupture par fatigue peut se produire sous des chargements répétés bien en dessous de la charge de rupture ultime si le composant n'est pas correctement conçu contre ce type de rupture.
                                                                                                                      9. Réglez les limites de vitesse suffisamment basses pour maintenir un mouvement sûr. Les limites de vitesse pour les véhicules se déplaçant sur les lieux de travail varient de 10 km/h à 40 km/h (environ 5 à 25 mph). Des vitesses plus faibles sont nécessaires dans les couloirs intérieurs, dans les portes, aux passages à niveau et dans les allées étroites. Un conducteur compétent peut adapter la vitesse d'un véhicule en fonction des exigences de chaque situation, mais des panneaux informant les conducteurs des limitations de vitesse sont conseillés aux endroits critiques. La vitesse maximale d'une grue mobile télécommandée, par exemple, doit être déterminée d'abord en fixant une vitesse du véhicule comparable à une vitesse de marche raisonnable pour un humain, puis en tenant compte du temps nécessaire aux observations et au contrôle simultanés des charges afin de ne pas dépasser le temps de réponse de l'opérateur humain.
                                                                                                                      10. Évitez les levages aériens dans les zones où des personnes travaillent en dessous. Le levage aérien de matériaux présente toujours un risque de chute de charges. Bien que les personnes ne soient généralement pas autorisées à travailler sous des charges suspendues, le transport de routine de charges sur des personnes en production peut les exposer à un danger. Le transport par chariot élévateur vers des rayonnages de stockage en hauteur et le levage entre les étages sont d'autres exemples de tâches de levage aérien. Les convoyeurs aériens transportant des pierres, du coke ou des coulées peuvent également constituer un risque de chute de charges pour ceux qui marchent en dessous si des capots de protection ne sont pas installés. Lors de l'examen d'un nouveau système de transport aérien, les risques potentiellement plus élevés doivent être comparés aux risques moindres associés à un système de transport au niveau du sol.
                                                                                                                      11. Évitez les méthodes de manutention des matériaux qui nécessitent de grimper et de travailler à des niveaux élevés. Lorsque des personnes doivent grimper, par exemple pour détacher des crochets d'élingue, pour régler la verrière d'un véhicule ou pour marquer des charges, elles risquent de tomber. Ce risque peut souvent être évité par une meilleure planification, en modifiant la séquence de travail, en utilisant divers accessoires de levage et outils télécommandés, ou par la mécanisation et l'automatisation.
                                                                                                                      12. Fixez des protections aux points de danger. Des protections doivent être installées aux points dangereux des équipements de manutention tels que les chaînes des chariots élévateurs à fourche, les câbles d'entraînement des grues et les points de piégeage des convoyeurs. Une protection hors de portée n'est souvent pas suffisante, car le point dangereux peut être atteint en utilisant des échelles et d'autres moyens. Les protections sont également utilisées pour se protéger contre les défaillances techniques qui pourraient entraîner des blessures (par exemple, des retenues de câble métallique sur les poulies de grue, les loquets de sécurité dans les crochets de levage et les coussinets de protection des élingues textiles qui protègent contre les arêtes vives). Les garde-corps et les plinthes installés contre les bords des plates-formes de chargement et des supports de stockage aériens, et autour des ouvertures de plancher, peuvent protéger à la fois les personnes et les choses contre les chutes. Ce type de protection est souvent nécessaire lorsque les chariots élévateurs à fourche et les grues transportent des matériaux d'un étage à un autre. Les personnes peuvent être protégées contre les chutes d'objets lors des opérations de manutention par des filets de sécurité et des protections permanentes telles que des treillis métalliques ou des plaques métalliques sur les convoyeurs.
                                                                                                                      13. Transporter et soulever des personnes uniquement par l'équipement conçu à cet effet. Les grues, les chariots élévateurs, les excavatrices et les convoyeurs sont des machines pour déplacer des matériaux, et non des êtres humains, d'un endroit à un autre. Des plates-formes élévatrices spéciales sont disponibles pour soulever des personnes, par exemple pour changer des lampes au plafond. Si une grue ou un chariot élévateur est équipé d'une cage spéciale qui peut être solidement fixée à l'équipement et qui répond aux exigences de sécurité appropriées, les personnes peuvent être soulevées sans risque excessif de blessures graves.
                                                                                                                      14. Maintenir l'équipement et les charges stables. Les accidents surviennent lorsque des équipements, des marchandises ou des racks de stockage perdent leur stabilité, notamment dans le cas des chariots élévateurs ou des grues mobiles. La sélection d'équipements activement stables est une première étape pour réduire les risques. De plus, il est conseillé d'utiliser un équipement qui émet un signal d'avertissement avant que la limite d'effondrement ne soit atteinte. De bonnes pratiques de travail et des opérateurs qualifiés sont les prochaines étapes de la prévention. Des employés expérimentés et formés sont capables d'estimer les centres de gravité et de reconnaître les conditions instables où les matériaux sont empilés et empilés, et de faire les ajustements nécessaires.
                                                                                                                      15. Offrir une bonne visibilité. La visibilité est toujours limitée lors de la manutention de matériaux avec des chariots élévateurs. Lors de l'achat d'un nouvel équipement, il est important d'évaluer dans quelle mesure le conducteur peut voir à travers les structures du mât (et, pour les chariots élévateurs, la visibilité à travers le châssis supérieur). Dans tous les cas, les matériaux manipulés entraînent une certaine perte de visibilité, et cet effet doit être pris en compte. Dans la mesure du possible, une ligne de vue dégagée doit être fournie, par exemple en retirant les piles de marchandises ou en aménageant des ouvertures ou des sections vides aux points critiques des rayonnages. Des miroirs peuvent être appliqués sur l'équipement et à des endroits appropriés dans les usines et les entrepôts pour rendre les angles morts plus sûrs. Cependant, les rétroviseurs sont un moyen de prévention secondaire par rapport à la suppression proprement dite des angles morts afin de permettre une vision directe. Dans le transport par grue, il est souvent nécessaire d'affecter un signaleur spécial pour vérifier que la zone où la charge sera abaissée est inoccupée par des personnes. Une bonne pratique de sécurité consiste à peindre ou à marquer d'une autre manière les points de danger et les obstacles dans l'environnement de travail, par exemple, les piliers, les bords des portes et des quais de chargement, les éléments saillants de la machine et les pièces mobiles de l'équipement. Un éclairage approprié peut souvent améliorer considérablement la visibilité, par exemple dans les escaliers, dans les couloirs et aux portes de sortie.
                                                                                                                      16. Éliminer le levage manuel et le transport de charges par une manutention mécanique et automatisée. Environ 15 % de toutes les blessures liées au travail impliquent le levage et le transport manuels de charges. La plupart des blessures sont dues à un effort excessif; le reste sont des glissades et des chutes et des blessures aux mains infligées par des arêtes vives. Les troubles traumatiques cumulatifs et les troubles du dos sont des problèmes de santé typiques dus au travail de manutention manuelle. Bien que la mécanisation et l'automatisation aient largement éliminé les tâches de manutention manuelle dans l'industrie, il existe encore un certain nombre de lieux de travail où les personnes sont physiquement surchargées en soulevant et en portant de lourdes charges. Il convient d'envisager de fournir des équipements de manutention appropriés, par exemple des palans, des plates-formes élévatrices, des ascenseurs, des chariots élévateurs, des grues, des convoyeurs, des palettiseurs, des robots et des manipulateurs mécaniques.
                                                                                                                      17. Fournir et maintenir une communication efficace. Un facteur commun aux accidents graves est un défaut de communication. Un conducteur de grue doit communiquer avec un élingueur, qui fixe la charge, et si les signes de la main entre le conducteur et le chargeur sont incorrects ou si les radiotéléphones ont une faible audibilité, des erreurs critiques peuvent en résulter. Les liens de communication sont importants entre les opérateurs de manutention, les employés de la production, les chargeurs, les dockers, les conducteurs d'équipement et les préposés à l'entretien. Par exemple, un conducteur de chariot élévateur doit transmettre des informations sur les problèmes de sécurité rencontrés - par exemple, les allées avec des angles morts dus à des piles de matériaux - lorsqu'il remet le chariot au conducteur suivant lors du changement d'équipe. Les conducteurs de véhicules à moteur et de grues mobiles travaillant comme sous-traitants sur un lieu de travail sont souvent peu familiarisés avec les risques particuliers qu'ils peuvent rencontrer et doivent donc recevoir des conseils ou une formation spéciale. Cela peut inclure la fourniture d'une carte des locaux de l'usine à la porte d'accès ainsi que les instructions essentielles de travail et de conduite en toute sécurité. Les panneaux de signalisation pour la circulation sur le lieu de travail ne sont pas aussi développés que ceux de la voie publique. Cependant, bon nombre des risques rencontrés dans la circulation routière sont également courants dans les locaux de l'usine. Il est donc important de prévoir des panneaux de signalisation appropriés pour le trafic interne afin de faciliter la communication des avertissements de danger et d'alerter les conducteurs sur les précautions éventuellement nécessaires.
                                                                                                                      18. Aménager les interfaces humaines et la manutention manuelle selon des principes ergonomiques. Le travail de manutention des matériaux doit être adapté à la capacité et aux compétences des personnes en appliquant l'ergonomie de manière à éviter les erreurs et les efforts inappropriés. Les commandes et les affichages des grues et des chariots élévateurs doivent être compatibles avec les attentes et les habitudes naturelles des personnes. Dans la manutention manuelle, il est important de s'assurer qu'il y a suffisamment d'espace pour les mouvements humains nécessaires à l'exécution des tâches. En outre, les postures de travail excessivement pénibles doivent être évitées, par exemple, soulever manuellement des charges au-dessus de la tête et ne pas dépasser les poids maximaux autorisés pour le levage manuel. Les variations individuelles d'âge, de force, d'état de santé, d'expérience et de considérations anthropométriques peuvent nécessiter une modification de l'espace de travail et des tâches en conséquence. La préparation de commandes dans les entrepôts est un exemple de tâche dans laquelle l'ergonomie est d'une importance capitale pour la sécurité et la productivité.
                                                                                                                      19. Fournir une formation et des conseils adéquats. Les tâches de manutention sont souvent considérées comme trop peu importantes pour justifier une formation spéciale de la main-d'œuvre. Le nombre de grutiers et de conducteurs de chariots élévateurs spécialisés diminue sur les lieux de travail ; et il y a une tendance croissante à faire de la conduite de grues et de chariots élévateurs un travail que presque tout le monde devrait être prêt à faire. Bien que les risques puissent être réduits par des mesures techniques et ergonomiques, c'est la compétence de l'opérateur qui est finalement décisive pour éviter les situations dangereuses dans les environnements de travail dynamiques. Les enquêtes sur les accidents ont indiqué que bon nombre des victimes d'accidents de manutention sont des personnes qui ne sont pas elles-mêmes impliquées dans les tâches de manutention. Par conséquent, une formation devrait également être dispensée dans une certaine mesure aux personnes présentes dans les zones de manutention.
                                                                                                                      20. Fournir aux personnes travaillant dans le transport et la manutention des tenues personnelles adaptées. Plusieurs types de blessures peuvent être évités en utilisant un équipement de protection individuelle approprié. Les chaussures de sécurité qui ne causent pas de glissades et de chutes, des gants épais, des lunettes ou des lunettes de sécurité et des casques de sécurité sont des protections personnelles typiques portées pour les tâches de manutention des matériaux. Lorsque des risques particuliers l'exigent, une protection contre les chutes, des respirateurs et des vêtements de sécurité spéciaux sont utilisés. Un équipement de travail approprié pour la manutention des matériaux doit offrir une bonne visibilité et ne doit pas inclure de pièces qui pourraient facilement être accrochées à l'équipement ou saisies par des pièces mobiles.
                                                                                                                      21. Effectuer les tâches d'entretien et d'inspection appropriées. Lorsque des accidents se produisent en raison de défaillances de l'équipement, les raisons sont souvent à rechercher dans de mauvaises procédures d'entretien et d'inspection. Les instructions d'entretien et d'inspection sont données dans les normes de sécurité et dans les manuels des fabricants. Les écarts par rapport aux procédures données peuvent conduire à des situations dangereuses. Les utilisateurs d'équipements de manutention sont responsables des routines d'entretien et d'inspection quotidiennes comprenant des tâches telles que la vérification des batteries, des entraînements par câble et chaîne, des palans de levage, des freins et des commandes ; nettoyer les vitres; et ajouter de l'huile si nécessaire. Plus approfondies, moins fréquentes, des inspections sont effectuées régulièrement, telles qu'hebdomadaires, mensuelles, semestrielles ou annuelles, selon les conditions d'utilisation. L'entretien ménager, y compris le nettoyage adéquat des sols et des lieux de travail, est également important pour une manipulation sûre des matériaux. Les sols huileux et humides font glisser les personnes et les camions. Les palettes cassées et les racks de stockage doivent être jetés chaque fois qu'ils sont observés. Dans les opérations impliquant le transport de matériaux en vrac par des convoyeurs, il est important d'éliminer les accumulations de poussière et de grain afin d'éviter les explosions de poussière et les incendies.
                                                                                                                      22. Prévoyez des changements dans les conditions environnementales. La capacité d'adaptation à des conditions environnementales variables est limitée, tant au niveau de l'équipement que des personnes. Les opérateurs de chariots élévateurs ont besoin de quelques secondes pour s'adapter lorsqu'ils conduisent d'un hall sombre à travers des portes à une cour ensoleillée à l'extérieur, et lorsqu'ils se déplacent à l'intérieur depuis l'extérieur. Pour sécuriser ces opérations, des dispositifs d'éclairage spécifiques peuvent être mis en place au niveau des portes. À l'extérieur, les grues sont souvent soumises à des charges de vent élevées, qui doivent être prises en compte lors des opérations de levage. Dans des conditions de vent extrêmes, le levage avec des grues doit être complètement interrompu. La glace et la neige peuvent entraîner un travail supplémentaire considérable pour les travailleurs qui doivent nettoyer les surfaces des charges. Parfois, cela signifie aussi prendre des risques supplémentaires ; par exemple, lorsque le travail est effectué sur la charge ou même sous la charge lors du levage. La planification doit également couvrir les procédures sûres pour ces tâches. Une charge glacée peut glisser d'une fourche à palette lors d'un transport par chariot élévateur. Les atmosphères corrosives, la chaleur, les conditions de gel et l'eau de mer peuvent entraîner une dégradation des matériaux et des défaillances ultérieures si les matériaux ne sont pas conçus pour résister à de telles conditions.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Retour

                                                                                                                      Les sujets de leadership et de culture sont les deux considérations les plus importantes parmi les conditions nécessaires pour atteindre l'excellence en matière de sécurité. La politique de sécurité peut ou non être considérée comme importante, selon la perception du travailleur quant à savoir si l'engagement et le soutien de la direction envers la politique sont en fait réalisés chaque jour. La direction rédige souvent la politique de sécurité et ne parvient pas à s'assurer qu'elle est appliquée par les gestionnaires et les superviseurs au travail, tous les jours.

                                                                                                                      Culture de sécurité et résultats de sécurité

                                                                                                                      Nous pensions qu'il y avait certains « éléments essentiels » d'un « programme de sécurité ». Aux États-Unis, les organismes de réglementation fournissent des lignes directrices sur la nature de ces éléments (politique, procédures, formation, inspections, enquêtes, etc.). Certaines provinces du Canada déclarent qu'il existe 20 éléments essentiels, tandis que certaines organisations du Royaume-Uni suggèrent que 30 éléments essentiels devraient être pris en compte dans les programmes de sécurité. Après un examen attentif de la justification des différentes listes d'éléments essentiels, il devient évident que les listes de chacun reflètent simplement l'opinion d'un écrivain du passé (Heinrich, par exemple, ou Bird). De même, les règlements sur les programmes de sécurité reflètent souvent l'opinion d'un des premiers auteurs. Il y a rarement des recherches derrière ces opinions, ce qui entraîne des situations où les éléments essentiels peuvent fonctionner dans une organisation et pas dans une autre. Lorsque nous examinons réellement la recherche sur l'efficacité du système de sécurité, nous commençons à comprendre que bien qu'il existe de nombreux éléments essentiels qui s'appliquent aux résultats de sécurité, c'est la perception qu'a le travailleur de la culture qui détermine si un seul élément sera efficace ou non. . Un certain nombre d'études citées dans les références conduisent à la conclusion qu'il n'y a pas d'éléments « incontournables » et « essentiels » dans un système de sécurité.

                                                                                                                      Cela pose de sérieux problèmes étant donné que les réglementations de sécurité tendent à demander aux organisations de simplement « avoir un programme de sécurité » composé de cinq, sept ou d'un nombre quelconque d'éléments, lorsqu'il est évident que bon nombre des activités prescrites ne fonctionneront pas et feront perdre du temps. , les efforts et les ressources qui pourraient être utilisés pour entreprendre les activités proactives qui empêcheront les pertes. Ce ne sont pas les éléments utilisés qui déterminent les résultats de sécurité ; c'est plutôt la culture dans laquelle ces éléments sont utilisés qui détermine le succès. Dans une culture de sécurité positive, presque tous les éléments fonctionneront ; dans une culture négative, probablement aucun des éléments n'obtiendra de résultats.

                                                                                                                      Construire une culture

                                                                                                                      Si la culture de l'organisation est si importante, les efforts de gestion de la sécurité doivent viser d'abord et avant tout à construire une culture afin que les activités de sécurité qui sont instituées obtiennent des résultats. Culture peut être vaguement défini comme "la façon dont c'est ici". La culture de la sécurité est positive lorsque les travailleurs croient honnêtement que la sécurité est une valeur clé de l'organisation et peuvent percevoir qu'elle figure en bonne place sur la liste des priorités de l'organisation. Cette perception par les salariés ne peut être atteinte que lorsqu'ils perçoivent la direction comme crédible ; quand le des mots de la politique de sécurité sont vécues au quotidien ; lorsque les décisions de la direction sur les dépenses financières montrent que l'argent est dépensé pour les gens (ainsi que pour gagner plus d'argent); lorsque les mesures et les récompenses fournies par la direction forcent les performances des cadres intermédiaires et des superviseurs à des niveaux satisfaisants ; lorsque les travailleurs jouent un rôle dans la résolution de problèmes et la prise de décision ; lorsqu'il existe un degré élevé de confiance entre la direction et les travailleurs ; lorsqu'il y a ouverture des communications; et lorsque les travailleurs reçoivent une reconnaissance positive pour leur travail.

                                                                                                                      Dans une culture de sécurité positive comme celle décrite ci-dessus, presque tous les éléments du système de sécurité seront efficaces. En fait, avec la bonne culture, une organisation n'a même pas besoin d'un « programme de sécurité », car la sécurité est traitée comme une partie normale du processus de gestion. Pour parvenir à une culture de sécurité positive, certains critères doivent être remplis

                                                                                                                      1. Un système doit être en place pour assurer des activités quotidiennes régulières de supervision (ou d'équipe) proactives.

                                                                                                                      2. Le système doit veiller activement à ce que les tâches et activités de l'encadrement intermédiaire soient menées dans les domaines suivants :

                                                                                                                        • assurer la performance régulière des subordonnés (superviseurs ou équipes)
                                                                                                                        • assurer la qualité de cette performance
                                                                                                                        • s'engager dans certaines activités bien définies pour montrer que la sécurité est si importante que même les cadres supérieurs font quelque chose à ce sujet.

                                                                                                                           

                                                                                                                          3. La haute direction doit clairement démontrer et soutenir que la sécurité est une priorité élevée dans l'organisation.

                                                                                                                          4. Tout travailleur qui choisit de le faire devrait pouvoir participer activement à des activités significatives liées à la sécurité.

                                                                                                                          5. Le système de sécurité doit être flexible, permettant de faire des choix à tous les niveaux.

                                                                                                                          6. L'effort de sécurité doit être perçu comme positif par le personnel.

                                                                                                                          Ces six critères peuvent être remplis quel que soit le style de management de l'organisation, qu'il soit autoritaire ou participatif, et avec des approches complètement différentes de la sécurité.

                                                                                                                          Politique Culture et Sécurité

                                                                                                                          Avoir une politique de sécurité n'atteint que rarement des résultats s'il n'est pas suivi de systèmes qui font vivre la politique. Par exemple, si la politique stipule que les superviseurs sont responsables de la sécurité, cela ne signifie rien à moins que ce qui suit soit en place :

                                                                                                                            • La direction dispose d'un système où il y a une définition claire du rôle et des activités qui doivent être menées pour satisfaire la responsabilité de la sécurité.
                                                                                                                            • Les superviseurs savent comment remplir ce rôle, sont soutenus par la direction, croient que les tâches sont réalisables et exécutent leurs tâches grâce à une planification et une formation appropriées.
                                                                                                                            • Ils sont régulièrement mesurés pour s'assurer qu'ils ont accompli les tâches définies (mais non mesurés par un dossier d'accident) et pour obtenir un retour d'information afin de déterminer si les tâches doivent être modifiées ou non.
                                                                                                                            • Il existe une récompense subordonnée à l'achèvement des tâches dans le système d'évaluation des performances ou dans tout autre mécanisme moteur de l'organisation.

                                                                                                                                   

                                                                                                                                  Ces critères sont vrais à chaque niveau de l'organisation ; les tâches doivent être définies, il doit y avoir une mesure valide de la performance (achèvement de la tâche) et une récompense en fonction de la performance. Ainsi, la politique de sécurité ne détermine pas la performance de la sécurité ; la responsabilité le fait. La responsabilité est la clé de la construction de la culture. Ce n'est que lorsque les travailleurs voient les superviseurs et la direction remplir leurs tâches de sécurité au quotidien qu'ils croient que la direction est crédible et que la direction le pensait vraiment lorsqu'elle a signé les documents de politique de sécurité.

                                                                                                                                  Direction et sécurité

                                                                                                                                  Il ressort clairement de ce qui précède que le leadership est crucial pour les résultats en matière de sécurité, car le leadership forme la culture qui détermine ce qui fonctionnera et ce qui ne fonctionnera pas dans les efforts de sécurité de l'organisation. Un bon leader indique clairement ce qu'il souhaite en termes de résultats et précise également ce qui sera fait dans l'organisation pour atteindre les résultats. Le leadership est infiniment plus important que la politique, car les dirigeants, par leurs actions et leurs décisions, envoient des messages clairs dans toute l'organisation quant aux politiques qui sont importantes et celles qui ne le sont pas. Les organisations déclarent parfois par le biais de politiques que la santé et la sécurité sont des valeurs clés, puis élaborent des mesures et des structures de récompense qui favorisent le contraire.

                                                                                                                                  Le leadership, par ses actions, ses systèmes, ses mesures et ses récompenses, détermine clairement si la sécurité sera atteinte ou non dans l'organisation. Cela n'a jamais été aussi évident pour tous les travailleurs de l'industrie que pendant les années 1990. Il n'y a jamais eu d'allégeance aussi affirmée à la santé et à la sécurité qu'au cours des dix dernières années. Dans le même temps, il n'y a jamais eu autant de réduction des effectifs ou de « rajustement des effectifs » et plus de pression pour augmenter la production et réduire les coûts, créant plus de stress, plus d'heures supplémentaires forcées, plus de travail pour moins de travailleurs, plus de peur pour l'avenir et moins sécurité d'emploi que jamais. Le redimensionnement a décimé les cadres intermédiaires et les superviseurs et a imposé plus de travail à moins de travailleurs (les personnes clés en matière de sécurité). Il y a une perception générale de surcharge à tous les niveaux de l'organisation. La surcharge provoque plus d'accidents, plus de fatigue physique, plus de fatigue psychologique, plus de réclamations de stress, plus de conditions de mouvement répétitives et plus de troubles traumatiques cumulatifs. Dans de nombreuses organisations, la relation entre l'entreprise et le travailleur s'est également détériorée, alors qu'il y avait auparavant des sentiments mutuels de confiance et de sécurité. Dans l'ancien environnement, un travailleur peut avoir continué à « se blesser au travail ». Cependant, lorsque les travailleurs craignent pour leur emploi et qu'ils voient que les rangs de la direction sont si minces, qu'ils ne sont pas supervisés, ils commencent à avoir l'impression que l'organisation ne se soucie plus d'eux, ce qui entraîne une détérioration de la culture de sécurité.

                                                                                                                                  Analyse des écarts

                                                                                                                                  De nombreuses organisations passent par un processus simple connu sous le nom d'analyse des écarts composé de trois étapes : (1) déterminer où vous voulez être ; (2) déterminer où vous êtes maintenant et (3) déterminer comment vous rendre d'où vous êtes à où vous voulez être, ou comment « combler le fossé ».

                                                                                                                                  Déterminer où vous voulez être. À quoi voulez-vous que le système de sécurité de votre organisation ressemble ? Six critères ont été proposés pour évaluer le système de sécurité d'une organisation. Si ceux-ci sont rejetés, vous devez mesurer le système de sécurité de votre organisation par rapport à d'autres critères. Par exemple, vous voudrez peut-être examiner les sept variables climatiques de l'efficacité organisationnelle telles qu'établies par le Dr Rensis Likert (1967), qui a montré que plus une organisation est bonne dans certaines choses, plus elle aura de chances de réussir sur le plan économique, et donc en toute sécurité. Ces variables climatiques sont les suivantes :

                                                                                                                                    • accroître la confiance des travailleurs et l'intérêt général des gestionnaires pour la compréhension des problèmes de sécurité
                                                                                                                                    • donner de la formation et de l'aide là où et au besoin
                                                                                                                                    • offrir l'enseignement nécessaire sur la façon de résoudre les problèmes
                                                                                                                                    • fournir la confiance requise disponible, permettant le partage d'informations entre la direction et ses subordonnés
                                                                                                                                    • solliciter les idées et les opinions du travailleur
                                                                                                                                    • assurer l'accessibilité de la haute direction
                                                                                                                                    • reconnaître le travailleur pour avoir fait du bon travail plutôt que pour avoir simplement donné des réponses.

                                                                                                                                                 

                                                                                                                                                Il existe d'autres critères permettant de s'évaluer, comme le critère établi pour déterminer la probabilité d'événements catastrophiques suggéré par Zembroski (1991).

                                                                                                                                                Déterminer où vous êtes maintenant. C'est peut-être le plus difficile. On pensait à l'origine que l'efficacité du système de sécurité pouvait être déterminée en mesurant le nombre de blessures ou un sous-ensemble de blessures (blessures enregistrables, blessures avec perte de temps, taux de fréquence, etc.). En raison du faible nombre de ces données, elles ont généralement peu ou pas de validité statistique. Reconnaissant cela dans les années 1950 et 1960, les enquêteurs se sont éloignés des mesures d'incident et ont tenté de juger de l'efficacité du système de sécurité par le biais d'audits. On a tenté de prédéterminer ce qui doit être fait dans une organisation pour obtenir des résultats, puis de déterminer par mesure si ces choses ont été faites ou non.

                                                                                                                                                Pendant des années, on a supposé que les notes d'audit prédisaient les résultats en matière de sécurité ; meilleure est la note d'audit cette année, plus bas sera le nombre d'accidents enregistrés l'année prochaine. Nous savons maintenant (d'après diverses recherches) que les scores d'audit ne sont pas très bien corrélés (voire pas du tout) avec le dossier de sécurité. La recherche suggère que la plupart des audits (externes et parfois construits en interne) ont tendance à être beaucoup mieux corrélés avec la conformité réglementaire qu'avec le dossier de sécurité. Ceci est documenté dans un certain nombre d'études et de publications.

                                                                                                                                                Un certain nombre d'études corrélant les scores d'audit et le dossier des blessures dans les grandes entreprises sur des périodes de temps (cherchant à déterminer si le dossier des blessures a une validité statistique) ont trouvé une corrélation nulle, et dans certains cas une corrélation négative, entre les résultats d'audit et le dossier de blessures. Les audits de ces études ont tendance à être corrélés positivement avec la conformité réglementaire.

                                                                                                                                                Combler le fossé

                                                                                                                                                Il semble n'y avoir que quelques mesures de performance en matière de sécurité qui soient valides (c'est-à-dire qu'elles soient vraiment corrélées avec le nombre réel d'accidents dans les grandes entreprises sur de longues périodes) qui peuvent être utilisées pour « combler l'écart » :

                                                                                                                                                  • échantillonnage comportemental
                                                                                                                                                  • entretiens approfondis avec les travailleurs
                                                                                                                                                  • enquêtes de perception.

                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                      La mesure la plus importante à examiner est peut-être l'enquête de perception, qui est utilisée pour évaluer l'état actuel de la culture de sécurité de toute organisation. Les problèmes de sécurité critiques sont identifiés et toute différence entre les points de vue de la direction et des employés sur l'efficacité des programmes de sécurité de l'entreprise est clairement démontrée.

                                                                                                                                                      L'enquête commence par une courte série de questions démographiques qui peuvent être utilisées pour organiser des graphiques et des tableaux pour montrer les résultats (voir figure 1). En règle générale, les participants sont interrogés sur leur niveau d'employé, leur lieu de travail général et peut-être leur groupe de métiers. A aucun moment on ne pose aux salariés des questions qui permettraient de les identifier par les personnes qui notent les résultats.

                                                                                                                                                      Figure 1. Exemple de résultats d'enquête de perception

                                                                                                                                                      SAF200F1

                                                                                                                                                      La deuxième partie de l'enquête se compose d'un certain nombre de questions. Les questions sont conçues pour découvrir les perceptions des employés sur les différentes catégories de sécurité. Chaque question peut affecter le score de plus d'une catégorie. Un pourcentage cumulatif de réponses positives est calculé pour chaque catégorie. Les pourcentages des catégories sont représentés graphiquement (voir figure 1) pour afficher les résultats par ordre décroissant de perception positive par les travailleurs à la chaîne. Les catégories du côté droit du graphique sont celles qui sont perçues par les employés comme étant les moins positives et qui ont donc le plus besoin d'amélioration.

                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                      Résumé

                                                                                                                                                      On a beaucoup appris ces dernières années sur ce qui détermine l'efficacité d'un système de sécurité. Il est reconnu que la culture est la clé. La perception qu'ont les employés de la culture de l'organisation dicte leur comportement et, par conséquent, la culture détermine si oui ou non un élément du programme de sécurité sera efficace.

                                                                                                                                                      La culture n'est pas établie par une politique écrite, mais plutôt par le leadership; par des actions et des décisions au jour le jour ; et par les systèmes en place qui garantissent que les activités de sécurité (performance) des gestionnaires, des superviseurs et des équipes de travail sont réalisées. La culture peut être construite positivement grâce à des systèmes de responsabilisation qui garantissent la performance et à travers des systèmes qui permettent, encouragent et obtiennent la participation des travailleurs. De plus, la culture peut être valablement évaluée par des sondages de perception, et améliorée une fois que l'organisation a déterminé où elle aimerait être.

                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                      Retour

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                                                                                                                                                      Table des matières