Design for safety: progettare la sicurezza

Design for safety: progettare la
sicurezza
Edoardo Rovida
Lecco, 10.10.2012
Design for safety
• Design for safety : criteri generali di
progettazione affinchè il prodotto sia sicuro:
• Cosa deve fare il progettista
• Di cosa il progettista deve tenere conto
• Sono necessarie alcune definizioni
Incidente(infortunio)
• Evento imprevisto ed improvviso, dovuto ad
un’azione o a una situazione o ad una
circostanza atta a creare effetti negativi per la
persona, cioè danni fisici (diminuzione o
perdita, temporanea o permanente, di
patrimonio fisico)
Pericolo
• Circostanza connessa con la probabilità di un
incidente, quindi fonte di possibili danni fisici
Rischio
• Combinazione di entità e probabilità di danni,
relativa ad un incidente
• Prodotto dell’entità(M) del danno fisico
prodotto da un evento negativo per la
probabilità (P) che tale evento si verifichi
• R = (P.M)exp n
• n = indice che descrive l’impatto sociale
dell’evento: da 1(danno solo economico) a
1,5-2 (danni alle persone)
Sicurezza
• Riduzione del rischio R agendo su uno dei due
fattori che lo costituiscono:
• A) P (riduzione della probabilità che l’evento si
verifichi): sicurezza attiva
• B) M(riduzione dell’entità delle conseguenze
dell’evento, una volta che si sia verificato):
sicurezza passiva
Sicurezza e progettazione
• Misure di progettazione volte alla sicurezza
attiva e passiva
• Condizioni di cui il progettista deve tenere
conto
• Cosa deve fare il progettista
• Casi nei quali il progettista si può ritenere
sollevato da responsabilità
Condizioni di cui il progettista deve
tenere conto
• Quando la macchina viene installata, utilizzata
e manutenuta per l’uso previsto dal
progettista
• Quando la macchina, pur non essendo
impiegata per l’uso previsto dal progettista,
viene utilizzata per un uso facilmente
prevedibile
• In caso di malfunzionamenti e guasti
prevedibili
Cosa il progettista deve fare (oltre ad una
corretta progettazione)
• Comunicare all’utente le condizioni di utilizzo previste
• Individuare gli ulteriori usi possibili
• Individuare e definire gli usi scorretti e non consentiti, ma
facilmente prevedibili,
• Individuare i guasti prevedibili e applicare le corrispondenti
misure
Casi nei quali il progettista si può
ritenere sollevato da responsabilità
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Uso improprio
Personale non autorizzato
Personale non addestrato
Uso contrario alla normativa
Installazione non corretta
Difetti di alimentazione
Manomissioni
Ricambi non originali
Inosservanza delle istruzioni
Eventi eccezionali
Gli strumenti per la sicurezza
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Basi di dati
Design methods
Life cycle analysis
Comunicazione
Basi di dati
• Raccolte di dati
• Analisi statistiche
• Analisi di frequenze
Design methods
• Criteri di progettazione
• Analisi del progetto
Criteri di progettazione
• Scelta corretta della soluzione costruttiva
• Valutazione corretta delle condizioni di
cimento
• Scelta corretta dei materiali
• Scelta ed utilizzo corretto dei metodi di calcolo
• Valutazione corretta dei risultati
Analisi del progetto
• Fra i tanti metodi:
• FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)
• FB(Fish Bone Diagram)(o diagramma di
Ishikawa)
FMEA
• Analisi del sistema in sottosistemi
• Elencare le possibili cause
FMEA: Esempio
• A e B sono due pezzi meccanici collegati da viti
• Si rileva che i pezzi si separano:
• Viti rotte
• Viti allentate
Viti rotte
• Errore di dimensionamento:
• Scelta errata del materiale
• Scelta errata del diametro
• Errore di valutazione dei carichi
• Sovraccarico imprevisto:
• Accidentale
• Doloso
Viti allentate
• Allentamento accidentale:
• Dispositivi antiallentamento assenti
• Dispositivi antiallentamento scelti in modo
errato
• Dispositivi antiallentamento difettosi
• Allentamento doloso
Diagramma di Ishikawa(o Fish Bone)
Life cycle analysis
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Ciclo di vita del prodotto
Fasi generali
Fasi specifiche
Esigenze
Caratteristiche orientate alla sicurezza
Ciclo di vita del prodotto
Fasi generali(compongono il ciclo di
vita)
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Produzione
Distribuzione
Utilizzazione
Dismissione
Fasi specifiche (da un’analisi delle fasi
generali)
Fasi generali
Fasi specifiche
Produzione
Realizzazione delle parti
Assemblaggio
Distribuzione
Imballaggio
Carico
Trasporto
Scarico
Utilizzazione
Svolgimento delle prestazioni
Manutenzione
Ergonomia
Estetica
Dismissione
Riutilizzo
Riuso
Recupero
Eliminazione
Esigenze
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-semplicità
-efficienza
-sicurezza
-ecologia
-economicità
Aspetti (o caratteristiche) di
comportamento
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Analisi di ciascuna fase attraverso alle esigenze
Ad esempio:
A) fase generale: utilizzazione
B) fase specifica: svolgimento delle prestazioni
C) esigenza: sicurezza
Sicurezza nello svolgimento delle prestazioni durante
l’utilizzazione: riduzione dei rischi
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Meccanici
Acustici
Ottici
Elettrici
Termici
Chimici
Idraulici/pneumatici
Igienici
Relativi ad emissione di polveri
Relativi ad incendio
Relativi ad esplosioni
Relativi ad emissione di radiazioni
Relativi ad emissioni di gas/vapori
Sicurezza contro rischi meccanici(esempi di caratteristiche legate
a situazioni)
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urto di persone contro parti del prodotto
urto di persone contro il carico
urto del prodotto contro ostacolo fisso
incespicamento di persone sul prodotto
scivolamento di persone sul prodotto
caduta di persone all’esterno del prodotto
caduta di parti del prodotto
caduta di oggetti dal prodotto
movimenti incontrollati di parti mobili
spigoli
imprigionamento di persone o di loro parti
ribaltamento del prodotto
mancato arresto del prodotto in corsa
mancato arresto di parti mobili del prodotto
proiezioni di parti contro le persone
instabilità a ribaltamento
scivolamento su piano inclinato
rottura
contatti con parti in movimento
Misure di sicurezza: instabilità al
ribaltamento: sicurezza attiva
• baricentro basso
• base d’appoggio larga
•
in modo “naturale”
•
allargabile
• vincolo atto ad evitare il ribaltamento
•
tiranti all’esterno
•
puntoni all’interno
Misure di sicurezza: instabilità al
ribaltamento: sicurezza passiva
• Roll bar
• Cuscini gonfiabili
• Strutture a guscio
Communication for safety (comunicazioni volte
alla sicurezza)
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Tipi
Forme
Posizionamento
Strutturazione
Tipi di comunicazioni volte alla
sicurezza
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Istruzioni di uso
Indicazioni sul prodotto
Indicazioni fornite dal prodotto
Segnali
Forme di comunicazioni volte alla
sicurezza
• Grafica: ad esempio, pittogrammi sul
prodotto, segnali, cartelli
• Testuale: ad esempio, manuali di istruzione
relativi al prodotto
• Acustica: ad esempio, allarme mediante spia
sonora
• Luminosa: ad esempio allarme mediante spia
luminosa
Importanza della comunicazione sulla
sicurezza
• Di particolare interesse è la comunicazione
grafica:
• Immediata
• Indipendente dalla lingua
Esempio applicato ai segnali stradali: superiorità
comunicativa della comunicazione grafica
Esempio di traduzione grafica di una
comunicazione testuale
Esempio di comunicazione testuale
non corretta
Esempio di comunicazione testuale,
integrata con immagini, migliorata
Esempio di istruzioni per l’uso non
corrette
Esempio di istruzioni per l’uso
migliorate
Esempio di istruzioni con forte
componente grafica
Sicurezza e comunicazione
• Sviluppare una “cultura della sicurezza”
• Informare in modo sempre più efficiente gli
utenti di prodotti su
• A) rischi connessi con l’uso
• B) cosa fare per non correre rischi(sicurezza
attiva)
• C) cosa fare per limitare i danni, una volta
successo l’incidente(sicurezza passiva)
Zona della sicurezza
Le variabili della sicurezza
• Cultura = Conoscenza + Etica
• Tecnologia
Conclusioni
• La sicurezza non ha prezzo, però ha un costo
• La “non sicurezza”, però costa molto di più!