Oznakowanie CE wyrobów elektronicznych, część 4.pdf

(1219 KB) Pobierz

076-080_znak_CE_cz4.indd

RYNEK

Oznakowanie CE wyrobów

elektronicznych, część 4

Zasady projektowania wyrobów

elektronicznych spełniających

wymagania oznakowania CE

Oznakowanie CE świadczy o spełnieniu przez wyrób wymagań

zasadniczych dyrektyw nowego podejścia Wspólnoty Europejskiej.

Gwarantuje bezpieczeństwo użytkowania wyrobu i odpowiedzialność

producenta w tym zakresie. Wymagania zasadnicze określają

rezultaty, które należy osiągnąć lub zagrożenia, którym należy

zapobiegać, natomiast spełnienie tych wymagań należy do

producenta. W celu osiągnięcia zgodności wyrobu z wymaganiami

zasadniczymi, powinny one być wprowadzone do założeń

projektowych, podobnie jak wymagania funkcjonalne, a wybór

środków technicznych, służących ich realizacji, powinien być

dokonany na etapie projektowania wyrobu, aby zastosowane

rozwiązania usuwały zagrożenia lub je eliminowały, tak dalece jak

to jest możliwe z zastosowaniem aktualnie dostępnych rozwiązań

konstrukcyjnych i środków bezpieczeństwa.

Identyﬁkacja zagrożeń –

analiza ryzyka

Zaprojektowanie i wyprodukowa-

nie wyrobu bezpiecznego wymaga

znajomości ryzyka jego użytkowania

w warunkach normalnej eksploatacji

i w dających się przewidzieć warun-

kach odbiegających od normalnych.

Analiza ryzyka w zakresie bezpie-

czeństwa jest elementem ogólnie

pojętej analizy jakościowej wyrobów

i może być przeprowadzana przy

zastosowaniu przytoczonych poniżej

metod systematycznego zapobiegania

wadom powodującym zagrożenia.

Wyróżnia się dwa rodzaje metod:

dedukcyjne i indukcyjne.

Metody dedukcyjne (z góry na

dół) – określa się niepożądane zda-

rzenie końcowe (zagrożenie) i szuka

przyczyn (uszkodzenie, błąd opro-

gramowania, błąd operatora). Taką

metodą jest Analiza drzewa błędów

FTA (Fault Tree Analysis), opra-

cowana w postaci normy PN–IEC

1025:1994. Metoda ta umożliwia

dokonanie bardzo istotnych działań

m.in.: w zakresie zapewnienia bez-

pieczeństwa wyrobu:

• zlokalizowanie elementów kry-

tycznych i określenie mechani-

zmów uszkodzeń,

• oszacowanie tolerancji niezdat-

ności (zdolność do pracy nawet

po wystąpieniu pewnej liczby

mniej istotnych uszkodzeń lub

zdarzeń),

• wyznaczenie redundancji,

• określenie planu diagnostyki

uszkodzeń oraz strategii obsługi-

wania.

Metody indukcyjne (od dołu do

góry) – zakłada się uszkodzenie lub

wadę (niezdatność) i identyﬁkuje

zagrożenia, będące skutkiem tego

uszkodzenia (wg norm terminolo-

gicznych zamiast terminu uszko-

dzenie zaleca się stosowanie ter-

minu niezdatność, ponieważ jest to

pojęcie szersze). Taką metodą jest

„Analiza rodzajów uszkodzeń i ich

skutków FMEA” (Failure Mode and

Effects Analysis), opracowana w po-

staci normy PN–IEC 812:1994 pt.:

„Techniki analizy nieuszkadzalności

systemów. Procedura analizy rodza-

jów i skutków uszkodzeń”. Do me-

tod indukcyjnych należą także:

• wstępna analiza zagrożeń PHA

(Preliminary Hazard Analysis)

oraz

• metoda pytań i odpowiedzi „CO–

GDY”, pozwalająca na opracowa-

nie tzw. listy kontrolnej.

FMEA jest preferowana wśród

metod indukcyjnych, w zastosowa-

niach do projektowania urządzeń

i systemów, ponieważ umożliwia:

• oszacowanie skutków i kolejności

zdarzeń spowodowanych przez

każdy zidentyﬁkowany rodzaj

niezdatności na różnych pozio-

mach hierarchii funkcjonalnej

wyrobu,

• określenie znaczenia lub krytycz-

ności każdego rodzaju niezdatności

i jego wpływu na nieuszkadzalność

i bezpieczeństwo wyrobu,

• klasyﬁkację niezdatności wg moż-

liwości ich wykrycia i naprawy,

• oszacowanie prawdopodobień-

stwa wystąpienia zagrożenia.

Rozróżniamy dwa rodzaje FMEA:

FMEA konstrukcji (DFMEA) i FMEA

procesu. (PFMEA).

Celem FMEA konstrukcji jest

„wmontowanie” jakości w wyrób.

76

Elektronika Praktyczna 4/2008

683057859.176.png

683057859.187.png

RYNEK

W związku z tym, analiza ta musi

być przeprowadzona we wczesnym

stadium powstawania wyrobu, tzn.

na pewno przed zatwierdzeniem

projektu. Stosuje się ją:

• w fazie koncepcyjnej, aby zo-

rientować się, jakie ryzyko

uszkodzenia wchodzi w rachubę

w koncepcjach alternatywnych;

• w fazie konstrukcji, aby określić

słabe ogniwa i podjąć środki za-

radcze;

• w fazie prób, aby kosztowne

próby ograniczyć tylko do naji-

stotniejszych.

Zwraca się przy tym uwagę

na potencjalne słabości wynikające

z rozwiązania konstrukcyjnego:

• funkcjonowanie,

• niezawodność,

• łatwość konserwacji i serwisu,

• możliwości wyprodukowania

(technologiczność).

Inspiracją do podjęcia FMEA kon-

strukcji może być:

• nowy wyrób,

• nowa, albo znacznie zmieniona

część,

• nowe materiały,

• nowe przeznaczenie wyrobu,

• szczególne aspekty bezpieczeń-

stwa.

FMEA konstrukcji można prze-

prowadzać pod kątem całego wyro-

bu, zespołu, podzespołu albo poje-

dynczego elementu; uwzględnia się

przy tym informacje jakościowe na

temat podobnych wyrobów, pro-

dukowanych wcześniej. Określone

w ramach FMEA możliwości wystą-

pienia uszkodzeń i zagrożeń powin-

ny być poddane ocenie. Podejmując

odpowiednie działania należy prze-

de wszystkim ograniczyć prawdopo-

dobieństwo wystąpienia potencjal-

nych wad.

FMEA procesu powinna po-

zwolić na wykrycie potencjalnych

czynników, które mogłyby później

utrudniać, albo nawet uniemoż-

liwiać proces produkcyjny. Może

być przeprowadzana pod kątem

poszczególnych etapów lub całego

procesu. Wykorzystywane są rów-

nież doświadczenia specjalistów

z przeszłości.

FMEA procesu stosuje się:

• w fazie planowania wstępnego,

aby uzyskać informacje na te-

mat prawidłowości i przydatności

procesu, poszczególnych operacji

oraz oprzyrządowania, jak rów-

nież właściwości rozwiązań al-

ternatywnych,

• w fazie planowania produkcji,

aby zorientować się w słaboś-

ciach procesu i możliwych dzia-

łaniach zaradczych,

• w fazie serii próbnej,

• w produkcji seryjnej, w celu

usprawnienia procesów, które

okazały się „niestabilne”, albo

„niezdolne”.

FMEA pozwala na przeprowa-

dzenie analizy ryzyka spowodo-

wanego wystąpieniem niezdatności

(wad), będących źródłem zagrożeń

dla prawidłowego funkcjonowania

i bezpieczeństwa eksploatacji.

Ryzyko, w aspekcie bezpieczeń-

stwa wyrobu, jest deﬁniowane jako

kombinacja prawdopodobieństwa wy-

stąpienia szkody (urazu lub pogor-

szenia stanu zdrowia) oraz stopnia

ciężkości szkody w sytuacji zagroże-

nia (PN–EN 1050:1999). W przypad-

ku, gdy wyrób jest produkowany

masowo, należy wziąć pod uwagę

trzeci czynnik, jakim jest możliwość

usunięcia wady przed przekazaniem

wyrobu do eksploatacji (ryzyko roś-

nie, jeśli maleje szansa na usunię-

cie wady przed wysyłką).

Zagrożenie jest to źródło szko-

dy. Identyﬁkacja zagrożeń wyma-

ga określenia zastosowań wyrobu,

środowiska pracy, przewidywanych

rozwiązań konstrukcyjnych (założe-

nia techniczne) i udziału operato-

rów w różnych fazach życia wyro-

bu. Identyﬁkacja zagrożeń powinna

dotyczyć wszystkich faz życia wy-

robu, a więc:

– transportu i przekazywania do

eksploatacji (montaż, instalowa-

nie, regulacja),

– użytkowania (sterowanie proce-

sem, obsługa, czyszczenie, wy-

krywanie defektów, konserwacja

i naprawy),

– wycofania z eksploatacji i demon-

tażu, utylizacji.

Prawdopodobieństwo wystąpie-

nia szkody zależy od następujących

czynników:

– częstość i czas trwania naraże-

nia,

– niezawodność konstrukcji i dane

statystyczne dotyczące uszkodzeń

podobnych wyrobów,

– techniczne i ludzkie możliwo-

ści uniknięcia lub ograniczenia

szkody,

– możliwość obejścia zastosowa-

nych środków bezpieczeństwa

przez personel.

Na stopień ciężkości szkody

składają się takie czynniki, jak:

– rodzaj oﬁary szkody (osoby, mie-

nie, środowisko),

– konsekwencje urazu dla poszko-

dowanego,

– zakres szkody (np. liczba osób,

obszar).

Analiza ryzyka składa się więc

z następujących działań:

– identyﬁkacja potencjalnych za-

grożeń,

– oszacowanie ryzyka.

Oszacowanie ryzyka wynikające-

go z potencjalnych zagrożeń, bazu-

jące na analizie FMEA, może być

przeprowadzane przy zastosowaniu

symulacyjnych programów kompute-

rowych, ale też poprzez zespół spe-

cjalistów o charakterze interdyscy-

plinarnym, którzy oszacują ryzyko

w formie poniżej opisanej ankiety.

Wszystkie potencjalne zagroże-

nia są identyﬁkowane i dla każde-

go określane jest w postaci ocen

w przyjętej na wstępie skali rosną-

cej (np. 1 do 10):

– prawdopodobieństwo wystąpienia

( L iczba szacunkowa R yzyka W y-

stąpienia LRW)

– ciężkość szkody, tzn. następstwo

dla użytkownika ( L iczba szacun-

kowa R yzyka N astępstw LRN)

– prawdopodobieństwo niewykrycia

( L iczba szacunkowa R yzyka nie-

wykrycia przed wysyłką do O d-

biorcy LRO).

Dla wszystkich zagrożeń obli-

cza się Liczbę Priorytetową Ryzyka

LPR, która jest iloczynem wszyst-

kich w/w trzech liczb szacunko-

wych:

LPR= LRW x LRN x LRO

LPR wskazuje, które z potencjal-

nych zagrożeń należą do najistot-

niejszych i jaka jest wzajemna rela-

cja ryzyka poszczególnych zagrożeń.

Wynik ma charakter uznaniowy, ale

przy dużej i wszechstronnej grupie

ekspertów może dać istotne wska-

zania, gdzie w konstrukcji i instruk-

cji użytkowania należy szczególnie

przewidzieć działania pozwalające

na zapobieganie zagrożeniom.

Wybór dyrektyw i kryteriów

technicznych oceny

Dla celów oceny zgodności

z wymaganiami zasadniczymi anali-

za ryzyka dotyczy zagrożeń bezpie-

czeństwa użytkowania. Określenie

zagrożeń i analiza ryzyka wynikają-

cego z przewidywanego rozwiązania

konstrukcyjnego i przeznaczenia jest

podstawą do określenia dyrektyw

nowego podejścia, których wyma-

78

Elektronika Praktyczna 4/2008

683057859.198.png

RYNEK

gania należy spełnić i które będą

przywołane w deklaracji zgodności.

Typowymi zagrożeniami stwarzany-

mi przez wyroby elektroniczne, wy-

nikającymi z ich konstrukcji, są:

– przepływ prądu przez ludzkie

ciało (porażenie elektryczne),

– nadmierna temperatura obudowy,

– powstawanie i rozprzestrzenianie

się ognia,

– niebezpieczne promieniowanie,

– implozja, eksplozja,

– niestabilność mechaniczna, skale-

czenia powodowane przez części

mechaniczne,

– nieszczelność obudowy,

– brak odporności na warunki ze-

wnętrzne i zaburzenia połączeń

bezprzewodowych (zmiany pro-

pagacji fal w środowisku),

– nadmierne ciśnienie dźwięku,

– zaburzenia elektromagnetyczne

(emisja) w środowisku pracy oraz

brak odporności na zaburzenia

elektromagnetyczne w środowisku

pracy.

Wyroby mechatroniczne (elektro-

nika, mechanika, informatyka) powo-

dują dodatkowo zagrożenia wynikają-

ce z zastosowania w konstrukcji ele-

mentów ruchomych, spowodowane:

– kontaktem obsługi z elementem

ruchomym,

– brakiem odpowiedniego oznako-

wania elementów sterowniczych,

– błędami w układach logicznych,

– brakiem wskaźników, sygnaliza-

torów, ostrzeżeń, blokad, selekto-

rów operacji,

– brakiem możliwości bezpiecznego

zatrzymania w normalnym trybie

oraz przy awarii,

– brakiem odpowiedniego oświetle-

nia,

– samobieżnością,

– hałasem.

Z punktu widzenia tych zagro-

żeń, typowymi dla wyrobów elektro-

nicznych są dyrektywy LVD i EMC/

R&TTE, a dla wyrobów mechatro-

nicznych MD, LVD i EMC/R&TTE.

W wielu przypadkach wynik anali-

zy ryzyka rzutuje na inny wybór

dyrektyw, którym podlega wyrób.

Na przykład, jeżeli z analizy ryzy-

ka wynika, że urządzenie, w kon-

strukcji którego występuje element

ruchomy, stwarza przede wszyst-

kim zagrożenie o charakterze elek-

trycznym, zgodnie z dyrektywą MD

(maszynową) podlega on wyłącznie

dyrektywie LVD. Podobna sytuacja

występuje w dyrektywie ciśnieniowej

(PD): do pewnego poziomu ryzyka

sparametryzowanego ciśnieniem, ob-

jętością i rodzajem substancji (obo-

jętna, szkodliwa), jeśli wyrób pod-

lega dyrektywie LVD, przyjmuje się

dominację zagrożenia o charakterze

elektrycznym i nie bierze się pod

uwagę dyrektywy ciśnieniowej.

W wielu dyrektywach, wynik

analizy ryzyka rzutuje na wybór

modułu (procedury oceny zgodno-

ści). Im większe ryzyko, wynikające

z parametrów konstrukcji i zastosowa-

nia wyrobu, tym większy jest udział

jednostki notyﬁkowanej w procesie

oceny zgodności. Możliwość prze-

prowadzenia samooceny przez pro-

ducenta (moduł A) związana jest na

ogół z mniejszym ryzykiem.

Zastosowanie wyrobu może zmie-

nić wynik analizy ryzyka, w szcze-

gólności w zakresie ryzyka prioryte-

towego i spowodować wybór innych

dyrektyw niż wymienione powyżej,

typowe dla wyrobów elektronicz-

nych. Ma to miejsce, na przykład,

w następujących przypadkach:

– użytkowanie przez osoby mało-

letnie lub o ograniczonej spraw-

ności (88/378/EWG – zabawki),

– zastosowanie do celów medycz-

nych (93/42/EWG – urządzenie

medyczne),

– zastosowanie w dźwigach (95/16/

WE),

– zastosowanie w środowisku za-

grożonym wybuchem (94/9/WE),

– zastosowanie w wagach (90/384/

EWG),

– zastosowanie w przyrządach po-

miarowych (2004/22/WE – urzą-

dzenia pomiarowe).

W/w przeznaczenia wyrobów po-

wodują zastosowanie dyrektyw im

dedykowanych, które często wpro-

wadzają własne wymagania w za-

kresie EMC (wtedy nie podlegają

dyrektywie EMC lub podlegają jej

niecałkowicie). W każdym przypad-

ku, wybór dyrektyw (dyrektywy)

wymaga indywidualnej analizy.

Aby spełnić wymagania zasad-

nicze dyrektyw (mają one charak-

ter ogólny) należy określić kryte-

ria techniczne spełnienie, których

świadczy o zgodności. Pewniejszą

i na ogół łatwiejszą drogą uzyska-

nia zgodności jest podporządkowa-

nie założeń projektowych kryteriom

technicznym zawartym w normach

lub specyﬁkacjach zharmonizowa-

nych z dyrektywami, ponieważ są

one sparametryzowanymi dla dane-

go wyrobu lub grupy wyrobów wy-

maganiami zasadniczymi dyrektyw.

Zastosowanie ich jest dobrowol-

ne. Można samodzielnie opracować

kryteria techniczne i wykazać ich

odpowiedniość z zasadniczymi wy-

maganiami dyrektyw, którym pod-

lega wyrób. Wykaz dyrektyw, norm

zharmonizowanych lub opracowane

kryteria techniczne powinny być

przedmiotem założeń projektowych,

których spełnienie będzie przed-

miotem badań po wyprodukowaniu

wyrobu.

Eliminacja zagrożeń za pomocą

dostępnych rozwiązań konstrukcyj-

nych jest istotnym elementem pro-

jektu wyrobu. Sposoby wyelimino-

wania typowych zagrożeń występu-

jących w wyrobach elektronicznych

podamy w następnej części.

Maria Borkowska

Ośrodek Certyﬁkacji

Wyrobów, Instytut Tele–

i Radiotechniczny (dawniej

Przemysłowy Instytut

Elektroniki)

R

E

K

L

A

M

A

80

Elektronika Praktyczna 4/2008

683057859.209.png

683057859.001.png

683057859.012.png

683057859.023.png

683057859.034.png

683057859.045.png

683057859.056.png

683057859.067.png

683057859.078.png

683057859.089.png

683057859.100.png

683057859.111.png

683057859.122.png

683057859.133.png

683057859.139.png

683057859.140.png

683057859.141.png

683057859.142.png

683057859.143.png

683057859.144.png

683057859.145.png

683057859.146.png

683057859.147.png

683057859.148.png

683057859.149.png

683057859.150.png

683057859.151.png

683057859.152.png

683057859.153.png

683057859.154.png

683057859.155.png

683057859.156.png

683057859.157.png

683057859.158.png

683057859.159.png

683057859.160.png

683057859.161.png

683057859.162.png

683057859.163.png

683057859.164.png

683057859.165.png

683057859.166.png

683057859.167.png

683057859.168.png

683057859.169.png

683057859.170.png

683057859.171.png

683057859.172.png

683057859.173.png

683057859.174.png

683057859.175.png

683057859.177.png

683057859.178.png

683057859.179.png

683057859.180.png

683057859.181.png

683057859.182.png

683057859.183.png

683057859.184.png

683057859.185.png

683057859.186.png

683057859.188.png

683057859.189.png

683057859.190.png

683057859.191.png

683057859.192.png

683057859.193.png

683057859.194.png

683057859.195.png

683057859.196.png

683057859.197.png

683057859.199.png

683057859.200.png

683057859.201.png

683057859.202.png

683057859.203.png

683057859.204.png

683057859.205.png

683057859.206.png

683057859.207.png

683057859.208.png

683057859.210.png

683057859.211.png

683057859.212.png

683057859.213.png

683057859.214.png

683057859.215.png

683057859.216.png

683057859.217.png

683057859.218.png

683057859.219.png

683057859.002.png

683057859.003.png

683057859.004.png

683057859.005.png

683057859.006.png

683057859.007.png

683057859.008.png

683057859.009.png

683057859.010.png

683057859.011.png

683057859.013.png

683057859.014.png

683057859.015.png

683057859.016.png

683057859.017.png

683057859.018.png

683057859.019.png

683057859.020.png

683057859.021.png

683057859.022.png

683057859.024.png

683057859.025.png

683057859.026.png

683057859.027.png

683057859.028.png

683057859.029.png

683057859.030.png

683057859.031.png

683057859.032.png

683057859.033.png

683057859.035.png

683057859.036.png

683057859.037.png

683057859.038.png

683057859.039.png

683057859.040.png

683057859.041.png

683057859.042.png

683057859.043.png

683057859.044.png

683057859.046.png

683057859.047.png

683057859.048.png

683057859.049.png

683057859.050.png

683057859.051.png

683057859.052.png

683057859.053.png

683057859.054.png

683057859.055.png

683057859.057.png

683057859.058.png

683057859.059.png

683057859.060.png

683057859.061.png

683057859.062.png

683057859.063.png

683057859.064.png

683057859.065.png

683057859.066.png

683057859.068.png

683057859.069.png

683057859.070.png

683057859.071.png

683057859.072.png

683057859.073.png

683057859.074.png

683057859.075.png

683057859.076.png

683057859.077.png

683057859.079.png

683057859.080.png

683057859.081.png

683057859.082.png

683057859.083.png

683057859.084.png

683057859.085.png

683057859.086.png

683057859.087.png

683057859.088.png

683057859.090.png

683057859.091.png

683057859.092.png

683057859.093.png

683057859.094.png

683057859.095.png

683057859.096.png

683057859.097.png

683057859.098.png

683057859.099.png

683057859.101.png

683057859.102.png

683057859.103.png

683057859.104.png

683057859.105.png

683057859.106.png

683057859.107.png

683057859.108.png

683057859.109.png

683057859.110.png

683057859.112.png

683057859.113.png

683057859.114.png

683057859.115.png

683057859.116.png

683057859.117.png

683057859.118.png

683057859.119.png

683057859.120.png

683057859.121.png

683057859.123.png

683057859.124.png

683057859.125.png

683057859.126.png

683057859.127.png

683057859.128.png

683057859.129.png

683057859.130.png

683057859.131.png

683057859.132.png

683057859.134.png

683057859.135.png

683057859.136.png

683057859.137.png

683057859.138.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Oznakowanie CE wyrobów elektronicznych, część 5.pdf (1641 KB)
Oznakowanie CE wyrobów elektronicznych, część 4.pdf (1219 KB)
Oznakowanie CE wyrobów elektronicznych, część 3.pdf (648 KB)
Oznakowanie CE wyrobów elektronicznych, część 2.pdf (1171 KB)
Oznakowanie CE wyrobów elektronicznych, część 1.pdf (1107 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin