Máquinas y profesionales al servicio de la seguridad

Asegurar que las máquinas de producción sean seguras para el hombre y para las propias instalaciones es una disciplina compleja, sensible y relevante desde el punto de vista económico. Para la definición de arquitecturas y equipos que se adapten a los requerimientos de las diferentes normativas, se necesitan conocimientos múltiples que pasan por la mecánica, la instrumentación, la electricidad o los sistemas de control y supervisión. Es por ello que la seguridad en máquina constituye en sí una especialidad específica y relevante que requiere no sólo de compañías que sean capaces de desarrollar soluciones para ello, sino de profesionales que sean capaces de detectar riesgos y necesidades ajustando las soluciones a la realidad de la máquina y a las obligaciones de la norma. Hablamos de todo ello con los principales actores del sector.

PREGUNTAS

1. ¿Cuál es el proceso para la adecuación de una máquina a las normas legales?

2. ¿Qué normas son de obligado cumplimiento y que otras nos ayudan a la correcta definición?

3. ¿Cuál es la tendencia actual para la protección de máquinas? ¿Sistemas específicos separados del sistema de control principal?¿Integración de la seguridad como parte del sistema de control principal?

4. ¿Considera la norma aquellos riesgos potenciales derivados de ataques cibernéticos?

5. ¿De qué equipos o sistemas dispone su compañía que supongan un cambio disruptivo sobre los sistemas existentes?

Manuel Martín, Omron Servicios de Seguridad, Director desarrollo de negocio sur de Europa

1. La seguridad de máquinas es ciertamente una materia compleja. Las máquinas industriales han de ser concebidas y construidas de manera que sean seguras, mientras que permitan mantener ciertos requisitos de eficiencia productiva. Esto hace que se requieran, efectivamente, personas específicamente cualificadas en seguridad de máquinas y con una dilatada experiencia en el sector industrial.

En Omron Servicios de Seguridad contamos con un equipo global de profesionales certificados en seguridad funcional por la TÜV Rheinland, con el respaldo de una empresa como Omron, dedicada a la provisión de soluciones de automatización industrial durante casi noventa años.

Lejos de ser un parámetro puntual, la seguridad de máquinas conforma un proceso que abarca todo el ciclo de vida de la máquina, desde la planificación hasta su puesta en marcha y operación, sin olvidar modificaciones posteriores y los necesarios procesos de mantenimiento.

Idealmente, la seguridad de máquinas ha de ser considerada desde la primera fase de diseño de la máquina, de modo que sea integrada de la mejor manera y con costes lo más contenidos posible. No obstante, esto muchas veces no es posible, especialmente considerando el parque de maquinaria existente en plantas de producción, que en muchas ocasiones ha de ser reevaluado conforme a la normativa vigente. Si bien existen ciertas diferencias en función de si se trata de una máquina nueva o una máquina existente, el proceso está basado en una serie de pasos principales comunes a ambos:

• El proceso ha de comenzar siempre con la identificación de la legislación y normativa aplicable al tipo de máquina en cuestión, así como la recopilación de toda la documentación de la máquina disponible. Muchas grandes empresas pueden tener sus propias especificaciones más allá de los requisitos de la legislación, que deben ser considerados, interpretados y aplicados.
• Seguidamente, un paso de gran importancia es la conformación del equipo de interesados que formarán parte del proyecto, desde responsables de seguridad del usuario final de la máquina, responsables de producción, ingenieros de diseño mecánico y de control, hasta responsables de las tareas de mantenimiento y limpieza. Esto permitirá analizar todos los requisitos y restricciones en cada una de las fases del ciclo de vida de la máquina.
• A continuación, se ha de llevar a cabo una de evaluación de riesgos, siempre de acuerdo con la norma internacional ISO 12100, a través de la cual se identificarán los peligros existentes, se estimarán los riesgos asociados y se determinarán las soluciones de eliminación/reducción de riesgos más adecuadas de acuerdo con los requisitos normativos y de producción.
• Finalmente, tras la implementación de las medidas propuestas, se deberá llevar a cabo un proceso de validación formal que garantice que las medidas de protección cumplen los requisitos especificados, para terminar compilando la documentación del expediente técnico y llevando a cabo el Marcado CE de la máquina.

En Omron Servicios de Seguridad contamos con una cartera de servicios que se adaptan a cualquiera de nuestros clientes, desde un fabricante de máquinas que necesita soporte desde la fase de diseño de un equipo nuevo, hasta un usuario final que posee máquinas antiguas o máquinas modificadas que requieren una actualización en su seguridad. Para ello, contamos con servicios de consultoría con los que ayudamos a nuestros clientes en cualquiera de las fases del ciclo de vida de la máquina, así como proyectos llave en mano donde nos hacemos cargo del proceso completo, incluida la implementación de soluciones y generación de la documentación necesaria para un posterior Marcado CE.

2. En Europa, las disposiciones normativas que establecen los requisitos esenciales de seguridad y salud de obligado cumplimiento para las máquinas son las Directivas, en especial la Directiva de Máquinas 2006/42/CE. Estos requisitos son los mínimos que todo fabricante de máquinas ha de cumplir antes de su puesta en el mercado de la Comunidad Europea a través de su Marcado CE.

Por otro lado, las normas son documentos técnicos que describen medidas aplicables en el diseño de máquinas. Si bien son de carácter voluntario, son de gran ayuda para los fabricantes a la hora de determinar las medidas que permiten cumplir con los requisitos de las Directivas, especialmente aquellas normas denominadas como normas armonizadas, las cuales proporcionan presunción de conformidad con las Directivas. Esto quiere decir que, si a una máquina le aplica una norma armonizada, el cumplimiento de dicha norma implica automáticamente el cumplimiento de los requisitos esenciales de la Directiva. Además, existen tres tipos de normas en función de su alcance:

• Las de tipo A, también denominadas normas de seguridad básica, que aportan conceptos básicos aplicables a todo tipo de máquinas. El ejemplo más relevante es la ISO 12100, la cual provee a los diseñadores de máquinas con la estructura necesaria para el diseño seguro de las mismas.
• Las de tipo B, también denominadas normas de seguridad genérica, las cuales describen soluciones de aplicación a un rango amplio de tipos de máquinas, como puede ser la ISO 13849 que establece medidas para el diseño del sistema de control de seguridad.
• Las de tipo C, también denominadas normas de seguridad de máquinas, que aportan conocimientos relacionados con la seguridad de un tipo particular de máquina, como puede ser la ISO 16092-2, que aplica específicamente a las prensas mecánicas.

En Omron Servicios de Seguridad contamos con un equipo de profesionales con un alto conocimiento normativo que, combinado con una amplia experiencia en su aplicación a lo largo de diferentes sectores industriales, permite en todo momento garantizar el cumplimiento de los requisitos esenciales de seguridad y salud.

3. Desde luego el futuro nos guía hacia la integración de sistemas en muchos aspectos. La seguridad de máquinas no es diferente en este aspecto. Actualmente el mercado cuenta ya con soluciones integradas con controladores lógicos programables, que se integran en un mismo dispositivo. Si bien el coste en algunos casos es superior, permite simplificar considerablemente el diseño a nivel arquitectura del sistema de control de seguridad, permite una mayor flexibilidad en el diseño del sistema de control de la máquina, implementar sistemas de comunicación entre máquinas de manera segura, además de conseguir una gestión de datos de la máquina para conseguir una interfaz hombre-máquina mucho más completa y dinámica.

Si bien hoy en día existen muchas soluciones en el mercado, la correcta implementación e integración de los sistemas sigue siendo de vital importancia desde el punto de vista de la fiabilidad del sistema de control de seguridad. Por ejemplo, un robot colaborativo tiene una seguridad integrada que tiene el potencial de ser segura si se aplica correctamente, y es aquí donde los expertos en seguridad funcional como los que forman el equipo de Omron Safety Services son cada vez más importantes. Con los recursos, la capacidad técnica y los equipos de prueba más avanzados, Omron Servicios de Seguridad puede garantizar la correcta integración de las últimas tecnologías utilizadas en la fabricación.

4. La ciberseguridad es un área donde veremos un enorme crecimiento en el corto y medio plazo. Los ataques cibernéticos no solo causan disrupciones a nivel económico, de confidencialidad o a nivel ambiental, sino que pueden afectar directamente a la seguridad de los trabajadores durante el uso de las máquinas, especialmente tras haber hablado de sistemas de control y la posible integración de los mismos con otras áreas de control en las empresas, los cuales pueden ser corrompidos de manera accidental o intencionada. La actual Directiva de Máquinas no hace referencia explícita a requisitos relacionados con la prevención de ataques cibernéticos. No obstante, ello no significa que no sea algo que debamos de tener en cuenta, no solamente a nivel de arquitectura de sistemas y componentes, sino a nivel de procedimientos y políticas de seguridad cibernética en usuarios finales. De hecho, el nuevo Reglamento que sustituirá a la actual Directiva de Máquinas pretende considerar la ciberseguridad como una de sus partes principales. Actualmente también contamos ya con la Directiva NIS, cuya versión 2.0 estará próximamente disponible, y normas como la relevante IEC 62443.

5. Una solución que cambia el paradigma de las comunicaciones seguras es el CIP Safety. Permite comunicar equipos de trabajo o máquinas de forma segura usando la red Ethernet estándar o sistemas Wifi. Por ejemplo, conseguimos comunicar los vehículos móviles autónomos con las máquinas fijas para que la seguridad, incluyendo las emergencias, funcionen cuando haya una situación de riesgo.

RESPUESTA 2

Javier Marco Alonso, Functional Safety Area Manager en Phoenix Contact

1. Cualquiera que quiera vender, instalar, importar una maquina dentro de los países miembros de la Unión Europea debe cumplir con la Directiva maquinas 2006/42 transpuesta a la legislación Española como RD1644/2008, para ello deberá elaborar el expediente técnico de la maquina con toda la documentación (análisis de riesgos, checklist requisitos esenciales de seguridad salud, informe seguridad funcional, manual de instrucciones etc.). Para ello nos podemos guiar por las normas armonizadas con la directiva de máquinas. Por otro lado, toda máquina (nueva o vieja) debería cumplir con el RD1215/97, para garantizar el cumplimiento se debería realizar un estudio de adecuación, para así detectar posibles no conformidades y proponer una serie de medidas correctoras para garantizar la seguridad de las personas que utilicen la maquina durante toda su vida útil. Una vez implementadas las medidas correctoras en la maquina se debería verificar o validar dichas medidas para así garantizar el correcto funcionamiento. En Phoenix Contact tenemos un centro de competencias especializado en todos los aspectos realizados con la seguridad de máquinas, ciberseguridad, etc. a disposición de fabricantes de maquinaria que necesiten asesoramiento en todos estos temas.

2. Las diferentes directivas europeas son de obligado cumplimiento, por ejemplo, la directiva maquinas 2006/42, directiva baja tensión 2014/35, directiva compatibilidad electromagnética 2014/30, etc. Existen normas armonizadas con la directiva máquinas que dan presunción de conformidad, si se han usado de la forma adecuada. A su vez nos ayudan a definir soluciones técnicas para cumplir con los requisitos esenciales de seguridad y salud de la directiva de máquinas. El listado de normas armonizadas se publica en el boletín oficial de la Unión Europea.

3. Dependiendo del tipo de máquina, unas veces se usan sistemas de seguridad independientes del control principal como relés de seguridad, relés ampliables y configurables, o se integra dentro del control principal de la máquina, como por ejemplo usando un PLCnext con su módulo de ampliación para seguridad funcional en Profisafe. En Phoenix Contact disponemos de un amplio catalogo de productos para la seguridad funcional en máquinas o en la industria de procesos.

4. En la directiva de maquinas actual no, pero en el borrador de la futura directiva de máquinas, sí que aparece de forma especifica la necesidad de tener en cuenta e implementar sistemas para prevenir posibles ataques cibernéticos. En Phoenix Contact disponemos de productos diseñados y certificados según la norma de referencia en ciberseguridad, la IEC 62443, como los PLCnext, Edge PC, o los Firewalls inteligentes Mguard. Aparte, en Phoenix Contact estamos certificados por el TÜV SUD en la norma IEC 62443-2-4 y IEC 62443-3-3 para realizar análisis de riesgos en maquinas o instalaciones industriales desde el punto de vista de la ciberseguridad, siendo de las primeras empresas en España que disponen de esta certificación y están capacitados para este tipo de trabajos.

5. Tenemos novedades significativas como el relé PSR-MM35 que es capaz de realizar controles de velocidad de forma segura (SLS, STO, etc.) sin sensores o encoders.

El ecosistema PLCnext es una combinación de una plataforma de control abierta, software de ingeniería modular, comunidad en línea y tienda de aplicaciones, que además ofrece diferentes opciones de ampliación en Profisafe o Profinet como el módulo para safety, o el módulo para machine learning. La tecnología Safetybridge permite crear el sistema de seguridad independiente del fabricante del PLC y de cualquier bus de campo, permitiendo además comunicaciones seguras de forma inalámbrica; el módulo lógico Safetybridge procesa todas las funciones de seguridad y reporta la información necesaria al PLC de la máquina. Esta tecnología permite tener una aplicación de seguridad certificada por el TÜV gracias a que el protocolo seguro es generado por un módulo lógico seguro que se puede acoplar a cualquier tipo de cabecera de bus de Phoenix Contact.

RESPUESTA 3

David Costa, Product & Technical Support Manager en Pilz

1. Todo dependerá de la tipología de máquina y el objetivo final de la certificación que se pretende obtener. Por ejemplo, si hablamos del parque de maquinaria existente en producción, donde se pretende hacer una adecuación para cumplir los requisitos mínimos, o si estamos hablando de máquina nueva donde el objetivo es el marcado CE. En el contexto de máquina existente, el factor determinante será el año de fabricación. Dependiendo de esto, el proceso de adecuación se puede limitar a cumplir unos requisitos mínimos de seguridad y salud, basándonos en la directiva de equipos de trabajo para aquellas máquinas anteriores al 1995; pasando por el cumplimiento con la directiva de máquinas 98/37/CE para aquellas máquinas puestas en servicio entre el uno de enero de 1995 y el 28 de diciembre de 2009, o aplicar la directiva de máquinas 2006/42/CE para máquinas actuales. A todo ello, se debe verificar si estas máquinas han sido modificadas de forma sustancial o no. El proceso habitual sería:

• Realizar una evaluación de riesgos.
• Determinar las medidas oportunas para la corrección de los riesgos detectados.
• Llevar a cabo las medidas correctoras.
• Validar las medidas correctoras para verificar que no existan nuevos peligros.
• Documentar y certificar.

2. Partimos de la base de que ninguna norma es de obligado cumplimiento. El empresario o el fabricante de máquinas está obligado a cumplir con los Real Decreto en el caso concreto de España. Estos Real Decreto son la transposición al marco legal español de las Directivas Europeas. Las normas nos acompañan para facilitar la comprensión de las directivas y facilitar el proceso de implementación de las mismas. En el caso de la seguridad en máquinas, hay normas que nos sirven de pilar, como pueden ser:

• EN ISO 12100
• EN ISO 13849-1/2
• EN ISO 13850

3. Dependerá siempre de la tipología de máquina y las necesidades/preferencias de desarrollo. En máquinas grandes, la tendencia pasa por la integración de la seguridad dentro del control principal, unificando la automatización del proceso productivo con la gestión de la seguridad en un único sistema. No obstante, las islas de seguridad independientes al control de procesos aún siguen vigentes, dado que aportan un plus de fiabilidad y confiabilidad con el sistema seguro que no se percibe con los controles híbridos.

4. La comisión europea está trabajando en un nuevo Reglamento de Máquinas (el que sustituirá la actual Directiva de Máquinas) donde el concepto de ‘Security’ entra en escena. Este nuevo Reglamento tendrá en cuenta la interacción hombre-máquina y la protección del acceso a datos de una forma que actualmente es inexistente o muy precaria.

5. Pilz, como empresa innovadora, lleva tiempo analizando la tendencia del mercado y ya tenemos disponibles sistemas orientados a la seguridad industrial orientada al acceso y a la protección de la información. Muestra de ello pueden ser nuestros sistemas de identificación y gestión de acceso PITreader o nuestro túnel VPN industrial Security Bridge. Asimismo, todos nuestros sistemas programables se están actualizando y adaptando mediante implementación de control de usuarios y accesos en previsión al nuevo Reglamento de Máquinas.

RESPUESTA 4

Daniel Lara, Machine Safety Digital Expert & Offer Manager Iberia en Schneider Electric 

1. Actualmente, todos los fabricantes que deseen introducir sus máquinas dentro del mercado de la Unión Europea deben cumplir con los requerimientos de la Directiva de Máquinas 2006/42/CE, la cual define los requisitos esenciales de salud y seguridad que se deben cumplir para poder realizar el Marcado CE del equipo y su comercialización y puesta en servicio dentro de los límites de la Comunidad Económica Europea. Del mismo modo, todas aquellas máquinas que se pusieron en servicio antes de 1995 dentro de la Comunidad Económica Europea deberán adecuarse según el R.D. 1215/97 (de obligatorio cumplimiento), donde se indican los requisitos mínimos de salud y seguridad. Por lo que respecta a la Directiva de Máquinas actual, en principio será sustituida por una nueva actualización, previsiblemente durante el año 2025. De momento, hay disponible un borrador que se puede descargar desde las web oficial de la Unión Europea.

2. En principio, ninguna de las normas armonizadas con la Directiva de Máquinas es de obligatorio cumplimiento. Utilizarlas y seguir los puntos que nos indican, nos otorga una presunción de conformidad con la Directiva de Máquinas, la cual sí es de obligatorio cumplimiento, siempre y cuando queramos comercializar y poner en servicio nuestras máquinas dentro de los límites de la Comunidad Económica Europea. Para la correcta aplicación de la Directiva de Máquinas, por ejemplo, existe una Guía de aplicación, cuya última actualización en inglés es de julio de 2017.

3. Realmente nos encontramos con diferentes opciones según el caso. Mientras que en las adecuaciones de máquinas al R.D. 1215/97 se utilizan de forma preferente las arquitecturas de seguridad en paralelo a las de control (en mayor parte para evitar la modificación de estas), para máquina nueva sí que se tiende a utilizar cada vez más elementos integrantes de la ‘cadena de seguridad’ con funciones de seguridad integradas. Como claro ejemplo tenemos los variadores de velocidad o servodrives, unos equipos que hace unos años no contaban con estas funciones y que, por lo tanto, no podían integrarse dentro de una cadena segura. Prácticamente todas las soluciones que tenemos en Schneider Electric con variadores de velocidad Altivar y servodrives Lexium integran funciones de seguridad para facilitar su integración en estas soluciones seguras.

4. En la nueva versión de la Directiva de Máquina, en principio se tendrá en cuenta la ciberseguridad como uno de sus principales elementos, ya que se considera que un componente hardware utilizado en la conexión de la máquina es crítico a la hora de considerar el cumplimiento de la seguridad de esta. Por esta razón, deberá diseñarse para que esté protegido ante cualquier ataque, sea accidental o intencionado. De igual forma, el software y los datos que puedan considerarse críticos también deberán estar adecuadamente protegidos. Este cumplimiento de requisitos de ciberseguridad puede demostrarse mediante un certificado europeo de ciberseguridad o una declaración de conformidad con el Cybersecurity Act, en la medida en que dichos requisitos estén cubiertos por el certificado o la declaración.

5. Schneider Electric somos un partner global para toda la cadena de seguridad, capaz de dar solución en todas las partes del proceso, desde los dispositivos de entrada, lógica y supervisión, hasta los de salida o actuación con la máquina. Dentro de nuestro compromiso con la seguridad, intentamos incorporar características acordes con los principios de la seguridad funcional en cada uno de los lanzamientos que hacemos. Por poner un ejemplo, prácticamente todas nuestras gamas de variadores de velocidad cuentan de base con la función de seguridad STO integrada, con la posibilidad de aumentar el número de funciones de seguridad en el caso de ser necesario, por ejemplo mediante una tarjeta electrónica adicional.

Además de cumplir con los requerimientos de seguridad necesarios, nuestras soluciones también aportan una gran flexibilidad, característica indispensable en el fabricante de maquinaria. Un ejemplo son los módulos universales de seguridad Harmony XPSU, en los que un único dispositivo se puede adaptar para supervisar prácticamente cualquier dispositivo de seguridad que podamos encontrar en el mercado.

RESPUESTA 5

Alberto Moran, responsable de Innovación en SMC España 

1. Adecuar una máquina, desde el punto de vista de la seguridad, es un proceso sencillo e iterativo. Básicamente, hemos de poner el foco en la disminución de los riesgos potenciales de la utilización de una máquina partiendo de una base fundamental: “la evaluación del riesgo”. Para ello, tenemos la obligación legal de cumplir los mínimos que marcan las Directivas Europeas traspuestas a la legislación de cada país. Existen varias Directivas que afectan a las máquinas en lo que se refiere al marcado CE. Conocer cuáles deben aplicarse es responsabilidad del fabricante o de toda empresa que modifica sustancialmente sus máquinas. Una vez que sabemos qué Directivas hemos de aplicar, utilizaremos normas asociadas a cada Directiva para garantizar el cumplimiento de los mínimos que marcan las leyes. Las normas no son de obligado cumplimiento, pero sí nos otorgan presunción de conformidad, ya que al estar asociadas a una ley o Directiva se interpreta que, al aplicar la norma, existe la intención de realizar las cosas adecuadamente.

2. Las normas son documentos técnicos creados por comités de normalización que nos ayudan a buscar una mayor definición sobre cómo aplicar un mínimo que marca la ley. Nuestra recomendación siempre será la de utilizar las normas asociadas a cada directiva. Es verdad, que la gran cantidad de normas existentes y sus continuas actualizaciones generan en los técnicos una necesidad de estar constantemente pendientes y, en algunos casos, un desconcierto sobre qué norma debe aplicarse. Por eso, recomendamos estar siempre al día utilizando la información publicada por el Parlamento Europeo sobre directivas y normas asociadas a cada una.

3. La tecnología avanza y hoy disponemos de sistemas de seguridad funcional para cubrir un amplio espectro de posibilidades. Cada tecnología: neumática, electrónica, hidráulica o mecánica, ha incorporado a sus componentes sistemas de seguridad. Es decir, donde antes se hacía seguridad de forma externa, ahora se introduce directamente en los componentes que generan el trabajo en las máquinas como PLC ´s con seguridad, válvulas neumáticas con seguridad y diagnóstico, etc. Pero no debemos olvidar siempre una máxima: “la tecnológica no da la seguridad, la seguridad nace de nuestro análisis de qué puede producir un peligro”.

4. La futura actualización de la directiva de máquinas (2006/42/CE) prevista para 2023 incluirá estos aspectos ya que, como es lógico, la proliferación de comunicaciones industriales en las maquinas ‘nacidas’ de la evolución tecnológica, generan nuevos riesgos que antes no se tenían previstos. Por ejemplo, antes solo precisábamos información de las máquinas a través de internet. Ahora, sin embargo, necesitamos ponerlas en modo operativo y realizar modificaciones a distancia. Y esto sí que es un peligro potencial. Lo mismo ocurre con la inteligencia artificial que estamos integrando en las máquinas.

5. SMC es una compañía a la vanguardia de la automación, presente en todos los países del mundo, que dispone de un catálogo de componentes superior a las 700.000 variaciones de producto en diferentes tecnologías. Nuestro compromiso con la industria es el de dotar a todos nuestros componentes industriales de los mínimos que marcan todas las leyes internacionales, no solo las europeas. Pero si tuviéramos que destacar algo, podríamos mencionar la evolución de los bloques de electroválvulas con seguridad integrada en la comunicación y en la actuación, que incluyen protocolos de comunicación segura y actuaciones con un alto grado de diagnóstico.

Este artículo aparece publicado en el nº 540 de Automática e Instrumentación págs. 58 a 64.