BLOK 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY –
Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie strojov

Cieľom tohoto bloku je načrtnúť problémy a prístupy
používané v procese konštruovania bezpečných technických
systémov

2.6.0 KONŠTRUOVANIE BEZPEČNÝCH TECHNICKÝCH
SYSTÉMOV

Vývoj konštrukčnej činnosti prešiel rôznymi vývojovými
stupňami. V minulosti sa informácie technického charakteru,
používané v procese konštruovania, predávali skúsenosťami.
Jednotlivé návrhy boli tvorené v rámci kreativity konštrukčných
kancelárií.
V súčasnosti sa pristupuje ku konštruovaniu systémovým
prístupom. V procese konštruovania sa uplatňuje viacstupňová
koncepcia návrhu technického systému, na ktorej sa podieľajú
viacerí konštruktéri s rôznym zameraním. Súčasťou tohoto
konceptu sú aj bezpečnostní inžinieri, ktorých úlohou je
v súlade s existujúcim poznaním a legislatívou dosiahnuť
vopred definované parametre projektovaného systému.
Používanie metodického konštruovania nie je samo o sebe
novým, v mnohých konštrukčných kanceláriách sa používa.
Novým je však obsah činností jednotlivých zložiek
účastných v procese konštruovania.
Bezpečné konštruovanie v ponímaní týchto myšlienok je
predovšetkým systematická a metodická práca. Používa mnohé
štandardné postupy v procese tvorby výsledného produktu
pričom sa zohľadňujú jednotlivé dielčie ciele, ako aj výsledný
cieľ. Doposiaľ existujúce prístupy sa uplatňovali len parciálne.
V procese konštruovania sa uvažovalo s výberom vhodného
materiálu, spôsobom montáže, procesom údržby, atď.
V žiadnom z nich sa neuvažovalo o spôsobe recylkácie,
problémoch spojených s environmentalistikou v dnešnom
ponímaní, resp. inými.
Bezpečnostné konštruovanie v ponímaní konštruovania systémov
znamená nie len návrh a dimenzovanie strojných zariadení, ale tvorbu
uceleného systému plniaceho definované ciele.
Minimalizácia ohrozenia v procese bezpečného konštruovania je možná aj
inými vplyvmi ako konštrukčnými opatreniami. Riadenie a regulácia
parametrov strojného zariadenia v súčasnosti musí spĺňať minimálne
legislatívne požiadavky (napr. STN EN 292.1,2, resp. iné podľa druhu
strojného zariadenia). Konštruovanie bezpečných systémov má svoje
špecifické požiadavky, ktoré sú mnohokrát odlišné od ostatných kladených
požiadaviek na výrobok.
Úlohou inžinierov, ktorí sa zaoberajú bezpečnosťou strojného zariadenia je
minimalizácia ohrození vznikajúcich počas celej životnosti strojného
zariadenia.
Integrácia v oblasti technických vied vytvára nové predpoklady
v spôsobe myslenia a tým aj v prístupe ku konštruovaniu. Súčasné
technické zariadenia v sebe koncentrujú rôzne druhy energie (mechanická,

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

chemická. atď.). V týchto systémoch sú prvky s vysokou kinetickou
energiou, rýchlosťami, ktoré sú špecifické a vytvárajú ohrozenia.
V súčasnosti sa presúva mnoho riadiacich (povelových), funkcií z človeka
na procesory (procesné riadenia). Uvedomiac si tento fakt je možné tvrdiť,
že charakteristické mechanické ohrozenia sú dnes dopĺňané elektronickými.
V blízkej budúcnosti je možné očakávať posun do oblasti génového
inžinierstva t.z., nastane posun do oblasti biologických ohrození v širšom
zábere ako v súčasnosti. Tieto nové ohrozenia musia byť minimalizované
novými riešeniami.
Bezpečnostné konštruovanie si v tejto súvislosti kladie za cieľ tvorbu
bezpečného systému (na danom stupni poznania vedy a techniky).
Samozrejmosťou v tomto vývoji ostanú ošetrenia v rámci poznaných
štruktúr a ich charakteristických ohrození.
Bezpečnostné konštruovanie je metodický prístup zohľadňujúci
požiadavky bezpečnosti v celom systéme človek – stroj - environment.
Bezpečnostné konštruovanie využíva multidisciplinárne poznatky, nakoľko
v existujúcom systéme človek – stroj – prostredie pôsobí mnohokrát
množstvo faktorov. Doposiaľ bolo zvykom u inžinierov technického
zamerania riešiť len rozhranie človek - stroj.
V 70-tych rokoch boli vytvorené prvé systémové modely v oblasti
bezpečného konštruovania. Charakteristickým bol model čiernej skrinky,
obr.2, čo v systémovom prístupe znamená sledovať zmeny na definované
vstupy.
Nasledujúci prístup bolo systémové analyzovanie štruktúr, obr.3.

Obr. 2, model čiernej skrinky

Obr. 3, model čiernej skrinky

Ako je z obr.2 zrejme, proces bezpečnostného konštruovania sa nedotýka
len úzkej oblasti konštruovania. V procese pôsobí viacero konštruktérov
snažiacich sa o splnenie definovaných cieľov. Riešenie niektorých
detailných cieľov v tomto ponímaní je nutné ponechať na špecialistov
z konkrétnej oblasti.
Od jednoduchých modelov zobrazených na obr.2, obr.3 sa prešlo
k systémovému konštruovaniu. Na obr.4 je znázornený systémový prístup
s definovaním jednotlivých čiastkových cieľov. V jednotlivých štruktúrach,
ktoré plnia rozdielne úlohy je potrebné zohľadniť bezpečnostné požiadavky.
V súčasnom ponímaní dimenzovania v procese konštruovania
mechanických štruktúr nie je možné vystačiť s koeficientami bezpečnosti,
ale je nutné analyzovať a kvantifikovať vplyvy, ktoré tvoria ohrozenia.
K tomuto sú potrebné špecifické postupy (identifikovanie príčinných
závislostí, porúch) v sledovaných systémoch. V prípade vývoja
konštrukčných prvkov je nutné uplatniť iné postupy pomocou ktorých je
možné minimalizovať ohrozenia.
Jednotlivé koncepty, ktoré vplývajú na proces bezpečnostného
konštruovania s jednotlivými faktormi sú :

Technická špecifikácia (technický koncept)


postupy



zhotovenie

výstup

vstup

čierna skrinka

okrajové podmienky

trh

ekológia

vyhotovenie

dáta pre výrobu

zákony, vyhlášky,
fyzikálne a chemické zákonitosti
materiálové charakteristiky
skúsenosti
normy, atď.

2

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov



materiál



spracovanie



dimenzovanie



systémový koncept

Bezpečnostná špecifikácia (bezpečnostný koncept)
0 hardwer elementy, zhotovenie, transport, riadiaca a

regulačná technika

1 softwer meranie, riadenie, monitorovanie
2 postupy spracovania materiálu, energia
3 personál ergonómia, pracovisko, školenia, tréning
4 prostredie emisie, imisie, odpady, ekológia
5 legislatíva zákony, vyhlášky, smernice, nariadenia
6 akceptovanie definovanie akceptovateľných hodnôt

Prevádzkové podmienky
 normálne prevádzkové podmienky



maximálne prípustné preťaženie

Existujúca legislatíva podporujúca takéto ponímanie má dávať
konštruktérovi všeobecnejšie nástroje ako sa používali v minulosti. Dnešné
normy rámcovo určujú požiadavky, ich filozofia je iná ako v minulosti.
Príkladom je norma STN EN 292.1, ktorá ukladá konštruktérovi identifikovať
riziká a minimalizovať ich.
Bezpečnostný koncept v rámci existujúcich štruktúr musí spĺňať definované
cieľové funkcie. Napr. konštrukcia sedačky pilota musí byť uspôsobená na
možnú katapultáž na zemi ako aj vo vzduchu, obr.5.
Proces bezpečnostného konštruovania nie je oddelený ale je súčasťou
konštruovania vo všetkých fázach návrhu.
Mnohokrát sa stáva, že už navrhnuté strojné zariadenia má posúdiť
bezpečnostný inžinier (v skutočnosti táto činnosť je suplovaná na
oddeleniach BOZP, kde sa vyjadrujú k technickým riešeniam – len v rámci
plnenia čiastkových legislatívnych noriem). Takýto prístup je nesprávny.
Doposiaľ používané prístupy nie len v oblasti navrhovania strojných
zariadení nepoužívajú prístup bezpečnostného konštruovania.
Bezpečnostné konštruovanie je potrebné v procese tvorby nového
produktu uplatňovať vo všetkých jeho vývojových fázach, nie len
v konečnej fáze a separátne.

3

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Vývoj bezpečného konštruovania

Fázy

Obr.4 systémový prístup v procese bezpečnostného konštruovania

Obr.5, Systémový prístup s definovaním jednotlivých čiastkových cieľov

Systémová štúdia

definovanie okrajových podmienok
(ohraničenia)
požiadavky trhu
kúpyschopnosť

Definovanie cieľov

celkových cieľov
čiastkových cieľov
špecifikácia bezpečnostného konceptu
špecifikácia technického
konceptu

Definovanie prevádzkových podmienok

zaťaženie
údržba
recyklácia
likvidácia

Bezpečnosť, spoľahlivosť, produkcia

bezpečnosť elementov a celku
spoľahlivosť elementov a celku
produkcia systému

Úloha

Plán riešenia

Analýza prostredia

Systémová štúdia

Súbor požiadaviek

Súbor konceptov

Analýza konceptu

Systémové rozhodnutie

Fáza konceptu systémové riešenie

Konkrétny koncept

Súbor návrhov

Analýza návrhu

Systémové rozhodnutie

Fáza navrhovania

Návrh

Súbor riešení

Analýza riešení

Systémové rozhodnutie

Fáza vypracovania návrhu

Výroba

Analýza cieľa

Návrh pre výrobu

štruktúra

cieľ

motor

pohon lietadla

drak

prenos energie

- krídlo

vztlak

- smerové kormidlo

zatáčanie

- pilotná kabína

podmienky pre pilota

sedačka

možnosť opustenia kabíny

4

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

2.6.1

LEGISLATÍVA SLOVENSKEJ REPUBLIKY PRE OBLASŤ

BEZPEČNOSTI STROJOV

Jedným z najmladších zákonov zákonom pre oblasť ochrany spotrebiteľa je
zákon 294/99Z.z. – zákon o zodpovednosti za škodu spôsobenú vadným
výrobkom, ktorý nadobúda platnosť 1.12.1999.
Povinnosti plynúce pre konštruovanie bezpečných výrobkov je z jeho
nasledujúcich častí jasný.
•§ 2, ods.1 výrobkom podľa tohto zákona je každá hnuteľná vec, ktorá bola
vyrobená, vyťažená alebo inak získaná, bez ohľadu na stupeň jej
spracovania a ktorá je určená na uvedenie do obehu.
•§ 3, ods.1, výrobok je podľa tohoto zákona vadný ak nezaručuje
bezpečnosť jeho užitia, alebo použitia, ktorú možno od neho oddôvodnene.
Očakávať, najmä vzhľadom na :
b) predpokladaný spôsob jeho užitia alebo použitia a účel, na ktorý môže
výrobok slúžiť.
•§ 5, ods.1, výrobca súčasti výrobku sa zbaví zodpovednosti za škodu
spôsobenú vadným výrobkom, ak preukáže že vada výrobku bola
spôsobená konštrukciou celkového výrobku, alebo ak súčasť výrobku jej
výrobca vyrobil podľa požiadaviek výrobcu celkového výrobku, alebo ak
škoda bola spôsobená v dôsledku návodu na používanie celkového
výrobku.

Druhým zákonom pre oblasť bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci je
Zákon NR SR č.330/96 Z.z., ako aj ďalšie(napr. nový Zákonník práce, platný
od1.12.99), ktoré sú komentované v module 3.1.
V súčasnej v Slovenskej republike existujú celý rad technických noriem,
ktoré sú odvodené z EN. V oblasti bezpečnosti strojov je to predovšetkým
STN EN 292.2 a STN EN 292.2, ako aj iné.
Je možné očakávať, že v budúcnosti sa bude súbor noriem v oblasti
bezpečnosti strojov a technických zariadení nepretržite doplňovať, čo kladie
zvýšené nároky na odborníkov v oblasti konštruovania bezpečných
technických systémov.

2.6.1.1 Základné pojmy používané v oblasti konštruovania
bezpečných technických systémov

Vybrané základné pojmy používané v súvislosti s tvorbou, prevádzkovaním
a likvidáciou sledovaného strojného zariadenia sú v zmysle STN EN 292.1 :

Strojové zariadenie (stroj)

Montážny celok zostavený zo súčastí alebo častí strojov, z
ktorých aspoň jedna je pohyblivá, z príslušných pohonných
zariadení, ovládacích a energetických obvodov atď. vzájomne
spojených na presne stanovené použitie, najmä na výrobu,
spracovanie, dopravu alebo balenie materiálu. Strojové
zariadenie zahŕňa aj montážny celok strojov, ktorý je na
dosiahnutie rovnakého cieľa usporiadaný a ovládaný tak, aby
fungoval ako integrálny celok.

Spoľahlivosť stroja

Schopnosť stroja, jeho častí alebo jeho príslušenstva v danom
časovom období a za stanovených podmienok vykonávať bez
poruchy požadovanú funkciu.

5

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Udržiavateľnosť stroja

Spôsobilosť stroja byť udržiavaný v stave vykonávať svoju
funkciu za podmienky predpokladaného použitia, alebo sa vrátiť
do tohto stavu, pričom nevyhnutné činnosti (údržba) sa
vykonávajú podľa stanovených postupov a pomocou
predpísaných prostriedkov.

Bezpečnosť stroja

Spôsobilosť stroja vykonávať funkcie, napr. pri preprave,
inštalácii, zoraďovaní, udržiavaní, demontáži a pri používaní za
podmienok predpokladaného použitia, ktoré sú uvedené v
návode na použitie (a v niektorých prípadoch pre dané časové
obdobia vyznačené v návode na použitie) tak, aby nespôsobil
zranenie alebo poškodenie zdravia.

Ohrozenie

Zdroj možného zranenia alebo poškodenia zdravia.

Nebezpečná situácia

Akákoľvek situácia, v ktorej je osoba vystavená jednému alebo
viacerým ohrozeniam.

Riziko

Kombinácia pravdepodobnosti a rozsahu možného zranenia
lebo poškodenia zdravia v nebezpečnej situácii.
V súvislosti s touto definíciou rizika je nutné pripomenúť vývoj
v oblasti definície rizika, nakoľko v novších definíciách rizika
(napr. BS 8800, resp. ISO 18 001 ) sa dôsledok definuje vo
všeobecnejšom ponímaní, kde sa poníma vecná škoda ako aj
úraz človeka.

Nebezpečná činnosť stroja

Činnosť stroja, ktorá vytvára riziko.

Nebezpečný priestor

Akýkoľvek priestor vnútri alebo mimo stroja, kde je osoba
vystavená úrazu alebo poškodeniu zdravia.

Projektovanie (dizajn) stroja

Rad činností zahŕňajúci:
I. Štúdium vlastného stroja, ktoré berie do úvahy všetky etapy
jeho životnosti:
1/. Konštruovanie a výrobu
2/. Prepravu a uvedenie do prevádzky ( montáž, inštaláciu,
nastavenie).
3/. Používanie ( nastavenie, zábeh, prevádzku, čistenie,
vyhľadávanie chýb, údržbu.)

6

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

4/. Vyradenie z prevádzky, demontáž a likvidáciu, ak má vzťah
k bezpečnosti práce.
II. Navrhovanie inštrukcií pre uvedené etapy životnosti stroja (s
výnimkou výroby) obsiahnutých
V tejto norme sú definované aj ďalšie definície, ktoré v procese
konštruovania bezpečného zariadenia je nutné minimálne
splniť.

2.6.2 KROKY METODICKÉHO KONŠTRUOVANIA
BEZPEČNÝCH TECHNICKÝCH SYSTÉMOV

Metodické konštruovanie je postupnosť krokov, s cieľom
vytvoriť trhom požadovaný produkt. Bez metodického
konštruovania nie je možné vytvoriť väčšie celky, nakoľko musí
dochádzať ku súčinnosti rôznych druhov činností ľudí, ktorí
tvoria výsledný produkt. Príkladom takého pôsobenia je
stavebný vežový žeriav Liebher, kde pohony sú od fy. Demag,
konštrukcia je Liebher. Pohonná jednotka automobilu Škoda sa
skladá z bloku motora, ktorý je vlastnej konštrukcie,
vstrekovania, alternátora a ďalších elektronických zariadení od
Boscha. Pokiaľ by v týchto prípadoch nebola jasná cieľová
koncepcia mohlo by dôjsť k problémom. V procese tvorby
výsledného produktu je nutné dodržať vopred stanovené
priority (bezpečnosť, životnosť, udržiavateľnosť, ľahká údržba)
a ciele na ich dosiahnutie.

Bezpečnostné konštruovanie je charakterizované :

 produkt (konštrukcia, stroj, systém) musí v jednotlivých

fázach konštruovania spĺňať požiadavky kladené na
bezpečnosť

 metodické konštruovanie bezpečných systémov nie je

ohraničené len poznaním technických dát. Je to
integrácia všetkých dát, ktoré postihujú konkrétny
systém s jeho okolím, ako aj interakcie medzi
jednotlivými prvkami

 pri konštruovaní je potrebné uvažovať so všetkými

stavmi, ktoré sa môžu vyskytnúť počas životnosti
navrhovaného systému (zariadenia) – nábehy, údržba,
oprava, likvidácia

 definovaným stupňom bezpečnosti

 definované opatrenia na minimalizáciu rizika majú byť

v požadovanom stupni bezpečnosti. Ide o návrh
primeraných opatrení s ohľadom na stupeň rizika

 v procese bezpečnostného konštruovania musia sa

zohľadniť všetky vplyvy - parametre prostredia
(opotrebenie, starnutie ..)

7

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Na bezpečnosť človeka v klasických strojárskych systémoch
vplývajú následovné faktory, obr.6.

Obr.6, faktory vplývajúce na bezpečnosť človeka (klasická

strojárska technológia)

Na obr.8 je schematicky zobrazenie súvislosti v procese
bezpečnostného konštruovania

Obr.8, súvislosti v procese bezpečnostného konštruovania

normálny prevádzkový režim
bezpečný nábeh
ošetrenie ohrození (všetky druhy identifikovaných ohrození)
bezpečný dobeh

opravy a údržba
regulárne vypínanie a zapínanie
kumulovaná energia

prerušenie prevádzky
poruchy
prestoje - výpadky
manipulácia s ochrannými systémami
vplyv prostredia
pôsobenie škodlivín

bezpečnosť pre človeka

Vzájomné pôsobenie

vývoj a konštruovanie

analýza bezpečnosti

výsledok analýzy

definovanie cieľov bezpečnosti
(bezpečný systém)

ochranné opatrenia
(definovanie bezpečnostných opatrení)

bezpečnostné návrhy

konštrukčné riešenie

Integrácia bezpečnosti

alebo

a

8

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Pri konštruovaní bezpečného systému vo všeobecnosti by sa
malo uvažovať s kauzálnou závislosťou a prvkami, ktoré ju
tvoria. Na obr.9 sú jednotlivé prvky, ktoré pôsobia na vznik
nehody.

Obr.9, kauzálna závislosť a vzťah jej prvkov

V procese tvorby bezpečného produktu je nutné zohľadniť súvislosť

jednotlivých konceptov, obr.10.

Ohrozenie
priblíženie
(časovo priestorová interakcia)

Ľudský faktor
- nebezpečné stavy
- podmienky zabraňujúce vzniku úrazu

Vopred nedefinovateľné vplyvy

Nedostatočná bezpečnostná technika

Vopred nedefinovateľné vplyvy

nemôcť

nechcieť

Nepriama BT -nedostatočnáPriama BT

-nedostatočná

BT s poukázaním
-nedostatočná

nevedieť

osoba

nebezpečie

Nehoda

vec

Nedostatočné individuálne predpoklady

Vonkajšie faktory
- nebezpečné stavy
- podmienky zabraňujúce vzniku úrazu

alebo

a

postupy

zhotovenie

materiál

spracovanie

dimenzovanie

systémový koncept

Hardwer
elementy,
zhotovenie,
transport,
riadiaca a reg. technika

Softwer
meranie,
riadenie,
monitorovanie

Postupy
spracovania materiálu,
energia

Personál
ergonómia,
pracovisko,
školenia,
tréning,

Prostredie
emisie,
imisie,
odpady,
ekológia

Legislatíva
zákony,
vyhlášky,
smernice,
nariadenia

Akceptovanie
definovanie akcept. hodnôt

Technická špecifikácia

Bezpečnostný koncept

Prevádzkové podmienky

Normálne prev. podmienky

Maximálne prípustné preťaženie

Bezpečný produkt (zariadenie)

9

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Obr.10, tvorba bezpečného produktu.

2.6.3 PRINCÍPY KONŠTRUOVANIA BEZPEČNÝCH
TECHNICKÝCH SYSTÉMOV

Možnosti tvorby bezpečných výrobkov konštruovaní je možné
zhrnúť do troch základných princípov :

 bezpečný počas životnosti (safe life)

 poškodenie tolerovateľný (fail safe )

 bezpečný proti sabotáži (sabotage proof)

Pod pojmom safe life sa rozumie také vyhotovenie konštrukcie,
že počas definovanej životnosti pri určených podmienkach
nasadenia nedôjde k zlyhaniu elementov. Môžu nastať
nebezpečné situácie ale nemôže dôjsť k zlyhaniu rozhodujúcich
funkcií. Je prípustná výmena, vo vopred definovanom intervale,
komponentov zabezpečujúcich dielčie funkcie (nemôže dôjsť
k zlyhaniu motora na jednomotorovom lietadle, roztrhnutiu lana
osobnej kabínkovej lanovky pokiaľ lano má nosnú aj ťažnú
funkciu).
Pod pojmom fail safe sa rozumie ak môže nastať chyba
výrobku alebo čiastočných funkcií, ktoré sami alebo
v kombinácií s inými chybami nemôžu viesť k nebezpečnému
stavu. Pre výrobok je definované koľko akých chýb, v ktorých
subsystémoch môže nastať počas životnosti bez toho aby celý

10

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

systém nevytvoril nebezpečný stav. Znamená, že systém
toleruje poškodenie.
Pod pojmom sabotage proof sa rozumie konštrukcia, systém,
ktorý aj pri úmyselných (schválnych) chybách nespôsobí
nebezpečný stav. Tento cieľ sa definuje len u špecifických častí
a zariadení.

2.6.3.1 Opatrenia na minimalizovanie ohrození
Opatrenie, ktoré sa môžu v procese konštruovania systému
použiť je možné rozdeliť do dvoch veľkých skupín. Sú to priame
a nepriame opatrenia prijímané na minimalizovanie resp.
eliminovanie ohrozenia vhodným návrhom.

Priame a nepriame bezpečnostné opatrenia musia
zohľadňovať:

 funkčnú bezpečnosť počas celej životnosti zabezpečenú

priamym, nepriamym opatrením

 funkciu bezpečného správania sa pri vyskytnutí sa

chyby (omylu), napr. bezpečný voči porušeniu

 bezpečný aj pri výpadku špecifických prvkov

zabezpečujúcich bezpečnosť (žiadne ohrozenie pri
výskyte chyby)

 účinne pôsobiť pri ohrození

Opatrenia na zabránenie jednotlivým nebezpečným stavom
môžu byť :

I.

Nepriame bezpečnostné opatrenia

Požadovaný stupeň bezpečnosti je možné doiahnuť
prostredníctvom konštrukčných opatrení. Výrobok, sa tvorí tak,
že konštrukciou sú vylúčené možné ohrozenia. Opatrenia na
dosiahnutie definovaného stupňa bezpečnosti nie sú potrebné.
Na obr. 11 je charakteristické konštrukčné riešenia
nevyžadujúce ďalšie opatrenia.

Zaťaženie

Nevhodné riešenie

Vhodné riešenie

popis

Ohybové
namáhanie

Hadica na ohybe musí
opisovať kruh o
uhlovej výseči 180º

Osové
namáhanier

Minimálna dĺžka
hadice 1,1l

Obr.11, vhodné a nevhodné riešenia.

Konštruktér má však k dispozícii aj ďalšie možnosti, zhrnuté
v nižšie uvedených postupoch :

 časové ohraničenie zlyhania

l

11

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Tento postup sa používa u systémov, kde chybu na vstupe je
možné konštrukčným usporiadaním spomaliť na výstupe. Ide o
časovo ohraničené reakcie systému.

 predimenzovanie

Problémové časti systému je možné navrhnúť tak, aby boli
predimenzované pre definovaný druh namáhania.

 vytvorenie protireakcie

Konštrukčný element je tvorený tak, aby pri vopred
definovaných parametroch vlastnou protireakciou minimalizoval
ohrozenie. Nie vždy je to možné (mechanický regulátor otáčok).

 rovnaká dôležitosť zrovnateľných častí

V systéme, ktorý pozostáva z funkčne zrovnateľných
parametrov je nutné venovať rovnakú pozornosť bezpečnosti
všetkých častí.

 minimalizovanie pravdepodobnosti nežiadúceho stavu

Výber kvalitných komponentov systému voči konkrétnym
druhom ohrození (vibrácie, prach,..).

 rozpoznanie chýb

Pre aktívne chyby (je ich nožné identifikovať) nie je nutné
vytvárať prídavné bezpečnostné opatrenia. Pre pasívne chyby
(nie je ich nožné identifikovať) je nutné vytvárať prídavné
bezpečnostné opatrenia. Opatrenia sú závislé od stupňa
bezpečnosti.
 odolnosť proti omylom

Konštruovaním sa zabezpečí, že nedôjde k omylom (spojka
hadice pneumatického kladiva musí byť vyhotovená tak, aby sa
nedala zasunúť do rýchlospojky kyslíkového rozvodu).

 zreteľnosť postupov

V procese riadenia musí byť zreteľná postupnosť krokov,
logické signály, povely (tvorba postupov v procese riadenia -
jednoznačnosť).

 ergonomičnosť

Každý konštruktér musí konštruovať zariadenia tak aby
vyhovovali ergonomickým požiadavkám.

 redundancia

Viacnásobná prítomnosť elementu s rovnakou funkciou
zabezpečujúca pri výpadku funkcie zálohu. Podľa druhu
výpadku sú usporiadané elementy (paralelne, sériovo).

 diverzifikácia

Pri redundantnom usporiadaní sa používajú viaceré princípy.
Hovorí sa o diverzifikácii princípu, predovšetkým fyzikálnych
princípov u mechanických sústav. Nie je možné, aby nastala
chyba typu common mode.

 rezerva energie

Minimalizácia alebo vylúčenie chyby prostredníctvom rezervy
energie.

 únosnosť systému

Stav bezpečnosti celého systému je závislý od jednotlivých
dielčich štruktúr. Interakciou systému je možné vytvoriť stav,
kedy dôjde k zmierneniu výsledného ohrozenia (dvojzáves

12

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

lanovky - nosné a ťažné lano, v prípade pretrhnutia ťažné lano
čiastočne zmierni pád).

 kontrola opatrení

Vykonanie kontrólnych opatrení počas :
 normálnych prevádzkových režimov

 extrémneho zaťaženia

 pôsobenie kombinácie zaťažení

 preskúmanie analýz

 simulačný test
 simulovanie nežiadúcich stavov
 systémové vyhodnotenia analytickými postupmi

II.

Priame bezpečnostné opatrenia

Priamymi bezpečnostnými opatreniami sa nazývajú tie, kde je
nutné použiť bezpečnostných opatrení. Najčastejšie používané
ochranné opatrenia sú zhrnuté STN EN 292.1.2.
V procese voľby materiálu pre kryt obrábacieho stroja je
potrebné zvoliť vhodný materiál. Na obr.12 je definovaná
potrebná energia na prieraz a pokryvenie materiálu.

Obr.12, katalóg materiálov pre výber vhodného krytu

obrábacieho stroja

2.6.4 URČENIE AKCEPTOVATEĽNÝCH HRANÍC

materiál skúšobné teliesko

Wk [kJ]

poznámky

platňa
960 x 960, hrúbka 3 mm 11373.5

potrebná energia na deformovanie - prieraz a pokryvenie

625 g

1,53kJ pokryvenie
2,1kJ prieraz

1 250 g

2,48kJ pokryvenie
2,88kJ prieraz

2 500 g

3,78kJ pokryvenie
4,06kJ prieraz

platňa
960 x 960, hrúbka 5 mm AlMg3

nebola vykonaná skúška na prieraz

625 g

1,28kJ pokryvenie

1 250 g

2,4kJ pokryvenie

2 500 g

3,78kJ pokryvenie

13

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

V procese konštruovania sa používajú rôzne analýzy.
Zásadnou otázkou v procese hodnotenia je problém kritérií a
prijatých opatrení. V procese konštruovania sa definuje
hierarchia cieľov a opatrení. Môže sa jednoducho stať, že budú
splnené základné požiadavky kladené na produkt, napriek tomu
nebude zákazník spokojný, nakoľko hierarchia cieľov nebude
splnená. V ponímaní bezpečnostného konštruovania musí však
produkt vždy byť primerane bezpečný. Ďalšie z toho plynúce
ciele bez základných požiadaviek kladených na bezpečnosť sú
neprijateľné.
Každý systém obsahuje určitý stupeň nedokonalosti - existuje
riziko, ktoré nie je možné na dnešnom stupni poznania
odstrániť, ako aj riziko, ktoré je definované akceptovateľnou
hranicou.

Parametre, ktoré vplývajú na určenie hranice
akceptovateľnosti

 Legislatívne predpisy

 Psychologické aspekty

 Kultúra

 Politika BOZP

 Vlastnícke vzťahy

 Legislatívne predpisy

1. Poznanie legislatívnych predpisov.

V procese určenia akceptovateľnej hranice je potrebné poznať
legislatívne predpisy v konkrétnej oblasti.
2. Aplikovanie do praxe

Samotné poznanie bez realizácie nemá účinok, preto je
potrebné aplikovať predpisy.
3. Existencia prvkov technického riskmanažmentu

Pokiaľ v podniku neexistujú štruktúry, ktorých úlohou je
identifikácia, sumarizácia a rozhodovanie o technických
rizikách tak proces minimalizácie je nekoncepčný a podlieha
rôznym vplyvom podľa potreby rôznych záujmových štruktúr.
4. Definovanie postavenia technického riskmanažmentu

v organizačnej štruktúre

Samotná existencia štruktúr riskmanažmentu s konkrétnou
náplňou nezaručuje očakávaný výsledok, kým dané štruktúry
nemajú potrebnú rozhodovaciu právomoc. Upozorňovať na
určité stavy bez možnosti zásahu v rozhodovacom procese
stavia tieto štruktúry do polohy štatistov.
 Psychologické aspekty

Sekundárne na určenie akceptovateľnej hranice vplývajú aj
schopnosti ľudí na rozhraní stroj – človek. Stav schopnosti a
vlastnosti personálu je nutné zohľadniť minimálne
prostredníctvom nižšie definovaných parametrov.
1. Nízka adaptívna pripravenosť (úroveň konkrétneho

pracoviska)

14

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Vyskytuje sa vtedy, keď zamestnanec buď nerozoznáva
ohrozenia na pracovisku, alebo nemá potrebné znalosti resp.
zručnosti na zvládnutie ohrození.
2. Nesúhlas s bezpečnou praxou

Vyskytuje sa vtedy, keď už zamestnanec má zautomatizované
zručnosti pre rozpoznanie a zvládnutie ohrození, ale (z
ľubovoľného dôvodu) jeho vnímanie ohrozenia líši sa od toho,
ako toto ohrozenie vníma zamestnávateľ. Preto, na rozdiel od
zvyku, nezrovnalosť v zachovávaní bezpečnosti pri práci
zahŕňa buď :
-

vedomú voľbu plniť svoju úlohu takým spôsobom, ktorý
spoločnosť považuje za nebezpečný, alebo

-

ochotu zamestnanca vykonávať úkon napriek nedôvere
v jeho bezpečnosť pretože firma hovorí, že je to bezpečné.

3. Osobná voľba

Osobná voľba sa dotýka prípadov, kedy zamestnanec vie, že
sa zapája do rizikovej činnosti, ale rozhodne sa tak konať,
pretože niečo môže dosiahnuť na základe takejto voľby.
4. Osobné faktory

Rôzne osobné faktory môžu viesť ku problémovému chovaniu.
Najzrejmejším takýmto faktorom je strata zmyslu pre hodnoty,
ktorá sa môže nachádzať v rozmedzí od nadmerného užívania
drog alebo alkoholu po stres, únavu, chorobu alebo užívanie
predpísaných liekov.

 Kultúra

Kultúra sa dotýka faktu "ako sa veci realizujú v tejto krajine na
konkrétnom pracovisku" - je to systém prijímaných
predpokladov a hodnôt. Kultúra sa vyvíja časom a zvyčajne sa
nemení rýchle.
 Politika BOZP

1. Koncepcia politiky BOZP a náväznosť na ďalšie štruktúry

Jednoznačná koncepcia s definovanými cieľmi, postupmi a
prostriedkami.

 Vlastnícke vzťahy

1. Jasné vlastnícke vzťahy

Jasné vlastnícke vzťahy definujú v oblasti vývoja aj miesto
konštrukcie a spôsoby konštruovania a ponímania
bezpečnostného konštruovania v týchto postupoch.

Z hľadiska bezpečnosti systému je nutné definovať podmienky
považované za neakceptovateľné a pri ich vyskytnutí sa je
nutný zásah s cieľom minimalizácie rizika na akceptovateľnú
úroveň.

Medzi neakceptovateľné podmienky vo všeobecnosti patria
 porucha jednoduchého komponentu, ľudská chyba, alebo

charakteristika konštrukcie, ktorá môže spôsobiť nehodu
s kritickou alebo katastrofickou závažnosťou;

 duálna porucha nezávislých komponentov, duálna ľudská

chyba, alebo ich kombinácia zahŕňajúca aj zlý povel alebo

15

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

kontrolnú funkciu, ktoré môžu spôsobiť nehodu
s kritickou alebo katastrofickou závažnosťou;

 generovanie nebezpečných žiarení, napr. ionizujúce

žiarenie, ak nie sú vykonané opatrenia na ochranu osôb
alebo citlivého zariadenia;

 procesy manipulácie, ktoré môžu spôsobiť nehodu

nechráneným osobám a zariadeniam;

 kategórie rizika, ktoré sú špecifikované ako

neakceptovateľné zmluvne v dohode.

Nasledujúce podmienky sú považované za akceptovateľné a nevyžadujú
ďalšiu analýzu, ak už raz boli kontrolované a verifikované:
 systémová štruktúra, ktorá vyžaduje dve alebo viac

nezávislých ľudských chýb alebo porúch alebo ich
kombinácia;

 systémová štruktúra, ktorá vyžaduje aspoň tri nezávislé

ľudské chyby alebo poruchy alebo ich kombinácie;

 systémové štruktúry, ktoré pozitívne tvoria prevenciu chýb;

 systémové štruktúry, ktoré pozitívne zabraňujú poškodeniu

jednej časti druhou;

 ohraničenia systémovej štruktúry v operácii interakcii alebo

náväznosti, ktorá predchádza vzniku poruchy;

 systémové štruktúry, ktoré poskytujú zlepšený

bezpečnostný faktor, alebo ho udržujú na akceptovateľnej
úrovni;

 systémové štruktúry, u ktorých energetické toky môžu

spôsobiť poruchu, napr. ventily;

 systémové štruktúry, u ktorých porucha časti môže byť

dočasne tolerovaná, pretože zvyšková pevnosť alebo
funkčnosť je postačujúco bezpečná;

 systémové štruktúry, u ktorých obsluha zvládne rizikovú

situáciu podľa predpokladu;

 systémové štruktúry, ktoré ohraničia alebo kontrolujú

použitie nebezpečných materiálov.

Vo všeobecnosti na určenie akceptovateľnej hranice v procese
posudzovania rizika má vplyv viacero parametrov. Výberom konkrétnej
metódy sa dospeje k následovným možnostiam :
 je pevne stanovená hodnota akceptovateľného rizika (napr.

EN 954 prostredníctvom kategórií, ktoré musia byť splnené)

 hodnota akceptovateľného rizika sa určuje na základe

všeobecne požadovaných parametrov

 hodnota akceptovateľného rizika sa určuje na základe

požiadaviek zákazníka

 hodnota akceptovateľného rizika je určená na základe

všeobecne neprijateľných stavov pre sledovaný systém,
zariadenie.

Určenie akceptovateľnej hranice v konkrétnych
podmienkach je podmienené existenciou štruktúr, ktoré
vedia stanoviť túto hranicu v konkrétnych podmienkach.

16

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Definovanie druhej problémovej oblasti je definovanie opatrení,
ktoré sú závislé od definovania celkových cieľov.

2.6.5 ANALÝZY
Bez identifikácie a vhodnej analýzy nie je účelné vytvárať nové
systémy. Poznanie súvislosti v celku ako aj jeho dielčich
častiach umožní vytvoriť produkt s potrebnými vlastnosťami.
Analýzy používané v procese bezpečnostného konštruovania je
možné rozdeliť podľa náročnosti na čas. Druhým delením je
delenie podľa náročnosti na informácie, ktoré je potrebné získať
a analyzovať. Najpoužívanejšie analýzy sú :

Morfologické analýzy
 kontrólne listy

 analýzy pomocou vzorových formulárov

 analýza pomocou morfologických polí

 analýzy pomocou katalógov

Analýzy podľa legislatívnych kritérií
 posúdenie zariadenia v zmysle vyhlášky 74/96 Z.z.

 posúdenie zariadenia v zmysle STN EN 292.1

Analýzy logických štruktúr
 FTA

 FMECA

Analytické rozbory majú konštruktérom v procese
bezpečnostného konštruovania pomáhať pri tvorbe riešení
s spoľahlivých a bezpečných systémov. Jedná sa ako o celý
rad problémov, ktoré bezpečnostný inžinier musí vedieť ošetriť.
Nižšie sú popísané najčastejšie používané postupy v procese
konštruovania, ako aj počas prevádzky a likvidácie systému.

2.6.5.1 Morfologické analýzy
Nižšie uvedené morfologické analýzy majú za úlohu v jednotlivé
analyzované systémy rozdeliť a v nich skúmať bezpečnosť
s ohľadom na morfologické štruktúry.
Analýza pomocou kontrolnych listov
Najjednoduchšia z týchto metód je identifikovanie ohrození
v systéme pomocou kontrolnych listov. Je to forma vopred
definovaných otázok na, na ktoré sa odpovedá len odpovediami
áno, nie. Táto metóda neumožňuje vystihnúť kauzálnu
závislosť. Jedná sa teda o odpovede a identifikovanie v rámci
úzkej záujmovej oblasti. Charakteristické sú kontrólne listy pre
administratívne pracoviská, pre výkon špecifických činností
napr. práca s počítačom pod. Môžu byť použité bez hlbších
znalostí o problematike bezpečnosti nakoľko sa odpovedá len
kladne alebo záporne. Dnes používané kontrólne listy oproti
minulosti sú vhodne dopĺňané aj graficky. Na obr.13 je
charakteristická časť z kontóolneho listu. Kontrólne listy tvoria
odborníci z oblasti bezpečnosti, pričom sa sledujú ciele, ktoré

17

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

musia byť pokryté minimálne v rámci legislatívy platnej pre
daný druh kontroly.

PRÁCA S OBRAZOVKOU

STRANA 01

Sú dobre čitateľné
znaky na obrazovke

áno nie

Kritéria

opatrenia a
návrhy

Znaky sú ostro a výrazne
viditeľné

E E E



1



2



3







nastaviť jas a
kontrast displeja,

 vytvoriť kontrast

medzi podkladom a
znakmi

Obr.13, kontrólny list

Následovne k tomuto formuláru je formulár s navrhnutými
opatreniami a časovým horizontom.

Vzorové formuláre
Vzorové formuláre sú tvorené formou kontrólnych otázok
tvoriaci ucelenejší systém ako kontrólne listy. Otázky postihujú
kauzálnu závislosť, neodpovedá sa len otázkou áno, nie,
v odpovedi musí byť podchytená spojitosť medzi jednotlivými
prvkami systému. Predpokladá hlbšie znalosti z problematiky
bezpečnosti, bezpečnostného konštruovania. V procese tvorby
otázok musia sa vystihnúť charakteristické štruktúry
sledovaného systému ako aj väzbovosť medzi nimi.
V týchto kontrolnych formulároch sú popísané jednotlivé
poruchy pomocou interných označení počínajúc kódmi
zariadenia a končiac kódmi výpadkov a klasifikácie ohrození.
Táto metóda vychádza zo skupín zdrojov ohrození (elektrické,
mechanické,..) pričom sa skúma ako pôsobia v analyzovanom
systéme.

Morfologické polia
Vyhodnotenie pomocou morfologických polí sa používa ako
grafický kombinačný prostriedok na špecifické udalosti. Napr.
sledovanie možných ohrození v procese prepravy chemikálií,
možných kombinácií reakcií v chemických prevádzkach, atď.
V zásade môžu nastať tri rôzne stavy, ktoré sa sledujú a
zvýrazňujú v tvare morfologických polí.
Medzi A a B nenastane interakcia.
Medzi A a B nastane interakcia s príslušný stupňom
ohrozenia – akceptovateľná.
Medzi A a B nenastane interakcia – neakceptovateľná.

18

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Toto je možné zvýrazniť aj graficky

Obr.14, morfologická sieť

Obdobne je tento výsledok možné zapísať v tabuľkovej forme.

zmiešavač
čpavok

1,3

1 – žiadna reakcia

2 – žiadna škodlivá reakcia

reboiler
zmes DPU

1,3

3 – škodlivá reakcia

Tab.1, morfologické pole

V prípade zložitých procesných dejov a dispozičného
rozmiestnenia aparátov je táto metóda problematická. Dobre
poslúži na rýchlu identifikáciu možných ohrození, ktoré je
potom možné analyzovať presnejšími metódami.

Katalógy
Postup využívajúci sústredných poznatkov v katalógových
listoch v procese bezpečnostného konštruovania je na obr.15.
Otázkou je, či dnešné obsahy katalógou sú postačujúce pre
proces bezpečného konštruovania. Požadované katalógy, ktoré
by zohľadňovali definovaný stupeň bezpečnosti a boli by
použiteľné v dnes štandardných kresliarskych programoch typu
Autocad doteraz nie sú. Katalógy takéhoto typu musia
obsahovať základné informácie o ohrozeniach, pôsobení týchto
ohrození a možnej minimalizácii.

Obr.23, katalóg – univerzálne obrábacie stroje

Tab.2, katalóg konštrukčných riešení

technologicky možná reakcia

technologicky možná reakcia

benzín

fenol

amoniak

benzín

fenol

amoniak

MECHANICKÉ OHROZENIA

riešený problém

spôsob riešenia

princíp pôsobenia

škica

krytie nebezpečného priestoru proti odletujúcim častiam

priestor, v ktorom sa pohybuje obsluha musí byť chránený proti odletujúcim šponám. Ochranné zariadenie pozostáva z krytu - plná konštrukcia zavesená na pántoch umožňujúca odkrytie a zakrytie priestoru.

19

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Obr.15, použitie katalógov v procese bezpečnostného konštruovania

2.6.5.2 Analýzy podľa legislatívnych kritérií

Katalóg elementov systému

Charakteristické ohrozenia podsystémov

Identifikácia elementárnych ohrození pomocou katalógu

Identifikácia časových závislostí pomocou katalógu

Identifikácia prepojení elementárnych ohrození pomocou katalógu

Charakteristické pôsobenie ohrození podsystémov

Katalóg ohrození, poškodení, dôsledkov

Rozdelenie do funkčných štruktúr

Preskúmanie zariadenia

Ohrozenía, ktoré sa neaktivujú

Ochranné oparenia, zoradenie priorít

Ochranné oparenia, zoradenie priorít

Realizácia bezpečného riešenia

Katalóg praktických riešení

dosiahlo sa riešenie

vyhodnotenie ochranných opatrení

je realizované navrhnuté riešenie

20

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Posúdenie zariadenia v zmysle vyhlášky 74/96 Z.z.
Vyhláška Úradu bezpečnosti práce Slovenskej republiky slúži
na zaistenie bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci,
bezpečnosti tlakových, zdvíhacích, elektrických a plynových
technických zariadení a o odbornej spôsobilosti
Technické zariadenia sa na účely tejto vyhlášky rozdeľujú z
hľadiska miery ohrozenia na zariadenia s vyššou mierou
ohrozenia (skupina A a B) a na zariadenia s nižšou mierou
ohrozenia (skupina C).
Rozdelenie týchto zariadení :

 tlakové zariadenia skupiny

 zdvíhacie zariadenia skupiny

 elektrické zariadenia skupiny

 plynové zariadenia

Pre každé technické zariadenie a jeho časti sa spracováva
konštrukčná dokumentácia (projekt) zodpovedajúca tejto
vyhláške a bezpečnostným a technickým požiadavkám.
Vyrábať, montovať a rekonštruovať vyhradené technické
zariadenia alebo ich časti možno iba podľa osvedčenej
konštrukčnej dokumentácie (projektu).
Výroba a dodávky technických zariadení musia spĺňať
požiadavky kladené na výrobok zodpovedajúce bezpečnostným
a technickým požiadavkám. Pri výrobe alebo pri dodávkach
vyhradených technických zariadení, na ktoré sa vyžaduje
osvedčená konštrukčná dokumentácia, organizácia umožní
Technickej inšpekcii overiť skutočnosti dôležité z hľadiska
bezpečnosti technického zariadenia. (poskytne požadované
informácie o mieste, dátume výroby alebo dodávok a výrobnej
dokumentácii, o priebehu výroby, o výsledkoch prehliadok a
skúšok. Umožní odskúšanie vyrábaných vyhradených
technických zariadení alebo ich častí v priebehu výroby).
Výrobca alebo dodávateľ spolu s vyrobeným, zmontovaným
alebo rekonštruovaným technickým zariadením alebo s jeho
časťou odovzdá odberateľovi sprievodnú technickú
dokumentáciu v rozsahu zodpovedajúcom charakteru
technického zariadenia a bezpečnostným a technickým
požiadavkám.
V sprievodnej technickej dokumentácii vyhradených
technických zariadení musia byť zahrnuté aj technické údaje
charakterizujúce ohrozenia :

 charakteristiku prostredia, v ktorom môže zariadenie

pracovať,

 pokyny na prevádzku alebo odkazy na predpisy

Posúdenie zariadenia v zmysle STN EN 292.1

21

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Pomocným nástrojom v procese vyhodnocovania existujúceho
riešenia je aj STN EN 292.1,2, ktorá popritom, že konštruktérovi
ukladá prijať opatrenia na minimalizáciu rizík vychádza
z následovných myšlienok :

 ak existuje v systéme konkrétne nebezpečenstvo, tak je

len otázkou času kedy sa iniciuje a tým je vytvára
ohrozenie, ktoré môže spôsobiť úraz. Otázne je ako
závažný tento úraz môže byť.

 v kapitole 4 tejto normy sú vymenované základné

ohrozenia, ktoré konštruktér by mal zvažovať či
v návrhu sú obsiahnuté alebo nie

 nie je účelná ani dosiahnuteľná absolútna bezpečnosť.

Pre každý systém, strojné zariadenia, riadiaci systém je
požadovaný stupeň bezpečnosti

 nové navrhnuté riešenie je len vtedy akceptovateľné, ak

prinesie vyšší stupeň bezpečnosti

Pri konštruovaní v zmysle tejto normy je nutné zohľadniť aj
faktory :
pravdepodobnosti – je vhodné vytvárať primerané
opatrenia.
dôsledok – rozsah materiálnych škôd a možnosť poranenia
až úmrtia človeka.

Stratégia výberu navrhovaných bezpečnostných opatrení
(schematické znázornenie) je na obr.16.

22

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Špeciálne analýzy komponentov

1

Pri každej nebezpečnej situácii sa ďalej postupuje tak ako to vysvetľuje čl. 5.3 a 5.5 a ako je to schématicky znázornené ďalej

Popri 1 hľadaj, či sú potrebné a užitočné dodatočné
opatrenia

Dodatočné opatrenia (kapitola 6 v STN EN 292.2)

Zníženie rizika konštrukčným návrhom
(kapitola 3 STN EN 292.2)

Použitie ochranných zariadení

(kapitola 4 STN EN 292.2)

Informácie

užívateľovi
(kapitola 5 STN EN 292.2)

áno

áno

nie

nie

nie

nie

nie

Obr.16, stratégia výberu navrhovaných bezpečnostných opatrení (schematické znázornenie)

Určenie hraníc : plánované použitie priestorových a časových hraníc

článok
5.1

Stanovenie a rešpektovanie všetkých nebezpečných situácií
rôzne hľadiská vzťahu stroj – obsluha (č.5.2.1)
rôzny stav stroja (č.5.2.2)
predvídateľné nesprávne použitie stroja (č.5.2.3)

Kap.4 článok
5.2

možno sa vyhnúť nebezpečenstvu

je bezpečnosť adekvátna

je bezpečnosť adekvá

je bezpečnosť a

tvorí sa ďalšie ohrozenie

cieľ je dosiahnutý

je možné technické opatrenie

je možné riziko znížiť

áno

23

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

2.6.5.3 Analýzy logických štruktúr

FTA (Faul tree analysis - strom poruchových stavov)

Metóda FTA je v podstate deduktívna metóda zameraná na
presné zistenie príčin alebo kombinácií príčin, ktoré môžu mať
za následok definovanú nežiadúcu udalosť. Analýza je
väčšinou kvantitatívna, ale v prípade ďalšieho využitia aj
kvalitatívna. Metóda FTA je v podstate organizované grafické
vyjadrenie podmienok alebo iných faktorov, ktoré spôsobujú
vznik alebo prispievajú k vzniku definovanej nežiadúcej
udalosti, označenej ako vrcholová udalosť - porucha.
Zobrazenie stromu porúch je v tvare, ktorý môže byť
pochopený, analyzovaný a v prípade potreby zmenený s
cieľom zjednodušiť identifikáciu sledovanej poruchy.
Vychádzajúc z najvyššej úrovne stromu porúch - nežiadúci
stav, je možné postupovať po jednotlivých úrovniach stromu
poruchových stavov až k elementárnej príčine na príslušnej
úrovni stromu poruchových stavov. Takýmto spôsobom je
možné vyšetrovať ľubovoľné závislosti v systéme, ako aj v jeho
subsystémoch.
Pri analýze metódou FTA je nutný systematický prístup,
nakoľko je potrebné vystihnúť funkčné väzby medzi
prvkami sledovaného systému. Metóda FTA prechádzajúc
zhora nadol po strome poruchových stavov ľahko umožňuje
rozoznať príčinnú závislosť nežiadúceho stavu.
Popri základných definíciách, ako sú systém, subsystém,
komponenty, je účelné ozrejmiť aj niektoré špecifiká tejto
metódy. Je nutné uvažovať o systéme a jeho štruktúre, ako aj o
jeho funkciách. Jeden technický systém môže vykonávať rôzne
funkcie. Jednotlivé subsystémy, tak ako systém, môžu mať
viacero čiastkových funkcií. Komponentom sa nazýva
hierarchicky najnižší prvok systému.
Jednotlivé nepriaznivé stavy, resp. javy, je vhodné deliť na:

•primárne (prípustný nepriaznivý stav, pri ktorom nedochádza k
veľkej zmene cieľovej funkcie zabezpečovanej komponentom
systému);
•sekundárne, následné (neprípustné, vzniká výpadkom
komponentu);
•komanditné, príkazové (funkčnosť komponentu je zachovaná,
ale komponent dostáva chybné podnety).

Použitie a cieľ
Metóda FTA je vhodná najmä na analýzu systémov, ktoré sa
skladajú z funkčne viazaných alebo závislých subsystémov,
slúžiacich k splneniu definovanej funkcie. Najčastejšie sa
používa v jadrovej technike, zložitých systémoch, akými sú
lietadlá, chemické technológie a zložité informačné systémy.

24

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Umožňuje jednoduché pochopenie systému a jeho funkčných
väzieb, ako aj vplyvových faktorov. V prípade, ak sú stromy
porúch rozsiahle, je vhodné použiť výpočtovú techniku, nakoľko
proces overovania zostaveného stromu porúch bežnými
spôsobmi by bol rozsiahly.
Cieľom tohto postupu je:
•systematické identifikovanie všetkých možných kombinácií
príčin, ktoré vedú k neželaným javom;
•vytvorenie modelu (kauzálnej závislosti) pre skúmanie
bezpečnosti sledovaného systému za účelom poznania
vstupno-výstupných interakcií;
•jednoduché definovanie pravdepodobnosti neželaného stavu v
systéme, resp. jeho ľubovoľnej časti;
•poskytnutie prehľadného analytického zápisu logických
operácií existujúcich v sledovanom systéme;
•zostrojenie modelu pre simuláciu bezpečnosti, spoľahlivosti,
atď.;
•zobrazenie sledovaného systému formou grafického modelu,
do ktorého sú zaznamenávané kvantitatívne a kvalitatívne
údaje;
•rozpoznanie jednotlivých rizikových faktorov v procese analýzy
rizika.

Postup
Pri analýze stromu poruchových stavov sa postupuje po
krokoch. Špecifická postupnosť krokov nie je pre všetky
posudzované systémy unifikovaná. Uvedená postupnosť
krokov je minimom, ktoré musí obsahovať každá analýza:
•Definovanie analyzovaného systému, účel a rozsah analýzy a
základné predpoklady, ktoré boli prijaté. Predpoklady majú
obsahovať podmienky, pri ktorých je sledovaný systém
prevádzkovaný (normálna prevádzka, údržba, špeciálne úkony
a pod.). Množstvo nutných informácií je podmienené cieľom
analýzy. Často nepostačujú znalosti jednej osoby a je nutné
vytvoriť profesijné skupiny za účelom získania
postačujúcich informácií.
•Definovanie nežiadúcej udalosti - poruchy. Špecifikovanie
nežiadúcej udalosti znamená definovanie začiatku vzniku alebo
existenciu nebezpečných podmienok, resp. neschopnosť
systému plniť požadované funkcie.
•Konštrukcia stromu poruchových stavov. Strom poruchových
stavov je grafické zobrazenie pozostávajúce z jednotlivých
prvkov, ktoré sú viazané logickými operáciami popisujúcimi
sledovaný proces. Je nutné, aby v procese tvorby boli rozlíšené
podmienené a nepodmienené stavy.
•Hodnotenie stromu poruchových stavov.

Medzi základné ciele logickej (kvalitatívnej) a numerickej
(kvantitatívnej) analýzy systému patria:

25

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

•sledovanie stavov, ktoré môžu priamo spôsobiť poruchu
systému, a určenie pravdepodobnosti takéhoto stavu,
•posúdenie odolnosti systému voči poruchovým stavom,
•overenie nezávislosti porúch systémov, subsystémov, prvkov,
•posúdenie správnosti informácií pre kritické prvky systému,
•určenie diagnostických prístupov pre koncepciu zlepšenia
existujúceho stavu.
•správa o výsledkoch analýzy.

Jednotlivé kroky tohoto postupu je možné ukázať na príklade, z
ktorého sú zrejmé odlišnosti od metódy FMEA.

Analyzovaný je pre porovnanie systém tlakovej nádoby, obr.17.
Relé K1 pracuje ako samostatné stop relé. Systém sa uvádza
do činnosti zopnutím spínača S2. Relé K2 pracuje ako
samostatné spínacie relé, ktoré spúšťa motor. Pri dosiahnutí
maximálneho tlaku sa rozopne relé K2, ktoré vypne motor
kompresora.

Obr.17, systém tlakovej nádoby

Zostavenie stromu porúch obsahuje nasledovné kroky:
•nepriaznivou udalosťou je trhlina v tlakovej nádobe;
•prasknutie tlakovej nádoby môže nastať, ak vysadia jednotlivé
komponenty tlakovej nádoby;
•vzniknutie nepriaznivej udalosti je možné, ak jednotlivé
komponenty systému tlakovej nádoby sú nefunkčné. Buď dôjde
k zlyhaniu tlakovej nádoby (primárny výpadok), alebo dôjde k
výpadku vplyvom ťažkých prevádzkových podmienok
(sekundárny výpadok);
•porucha nie je spôsobená funkčným výpadkom (výpadok
funkcie);

26

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

•identifikovali sa dva možné výpadky, trhlina v tlakovej nádobe
spôsobená pretlakom, alebo prasknutie tlakovej nádoby v
dôsledku nevhodných podmienok prostredia;
•je nutné analyzovať poruchovosť jednotlivých komponentov.

Strom porúch je zobrazený na obr.18.

Obr.18, strom porúch pre kotol podľa obr.17

27

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

FMEA (Failure mode and effect analysis - analýza
spôsobov a dôsledkov poruchových stavov), ako aj
FMECA (Failure mode and effect critical analysis - analýza
dôsledkov identifikovaných poruchových stavov)

Metóda FMEA, ako aj FMECA sú metódy, ktoré boli vyvinuté
pre potreby štúdia porúch v systémoch. Sú aplikovateľné na
rôzne systémy (elektrické, hydraulické, mechanické a pod.) ako
aj ich kombinácie.
FMEA je postup popisujúci priebeh vzniku a dôsledok poruchy.
Logickým rozšírením FMEA o zváženie dôsledku poruchy a
pravdepodobnosti výskytu porúch je metóda FMECA. Dôsledok
poruchy je zatrieďovaný do niekoľkých tried v závislosti na
zvolených kritériách, napr. bezpečnosť (usmrtenie, ľahký úraz a
pod.). Obidve metódy umožňujú identifikovať poruchy s
významnými následkami, ktoré ovplyvňujú funkcie systému.
Vo všeobecnosti platí, že poruchy ľubovoľného prvku systému
negatívne ovplyvňujú funkčnosť systému. Pri štúdiu
bezpečnosti, spoľahlivosti a prevádzkyschopnosti
analyzovaného systému sa vyžaduje kvantitatívna a
kvalitatívna analýza, ktoré sa vzájomne dopĺňajú. Metódy
kvantitatívnej analýzy umožňujú výpočet a predpoveď
sledovaných parametrov analyzovanej činnosti.
Postup analýzy je možné uplatniť v konkrétnej úrovni systému,
pre ktoré sú k dispozícii kritériá porúch. Postup vychádza z
charakteristiky poruchy základného prvku a z funkčnej štruktúry
prvku. Stanovuje sa vzťah medzi poruchami prvku a poruchami
systému, alebo zlyhanie funkcie prvku, resp. systému.
FMEA je obmedzená na kvalitatívnu analýzu spôsobu porúch
v sledovanom systéme a nezahŕňa ľudské chyby napriek
skutočnosti, že v bežných systémoch takéto chyby existujú.

Použitie a ciele
Nakoľko ide o systémový prístup, metódu je možné aplikovať v
rôznych oblastiach, záleží predovšetkým od druhu
analyzovaného systému a stanovených cieľov. Používa sa
predovšetkým na hľadanie procesných a konštrukčných
nedostatkov analyzovaného systému. FMECA je použiteľná vo
všetkých troch zložkách integrovaného systému riadenia
bezpečnosti (kvalita, environmentalistika, bezpečnosť).
V oblasti bezpečnostného konštruovania je dnes rozšírená v
procesných dejoch používa aj v automobilovom priemysle.
Pri rozhodovaní o rozsahu a spôsobe aplikácie FMECA v
konkrétnom systéme a v konkrétnom prvku je nutné zvážiť, pre
ktoré účely a v ktorej časovej fáze vzhľadom na etapy
technického života systému, ako aj vzhľadom na ostatné
činnosti sa metóda má použiť. Je potrebné zvážiť požadovaný
stupeň poznania nežiadúcich javov vo forme porúch a ich
dôsledkov. Na základe týchto úvah je možné rozhodnúť o

28

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

rozsahu analýzy na konkrétnej úrovni systému (systém,
podsystém, diel, prvok) vo väzbe na proces navrhovania a
vývoja analýzy.

Systémová FMECA - je tímová metóda, ktorá začína v
rannom štádiu procesu vzniku výrobku, aby mohli byť zavedené
preventívne opatrenia na predchádzanie vzniku možných
porúch t.j. minimalizovali sa riziká vývojových a plánovacích
procesov.

Oblasť použitia systémovej FMECA:

 vývoj výrobku,

 plánovanie procesov.

Systémová FMEA výrobku skúma možné vady funkcií
systémov výrobku (napr. prevodovky, agregátu). Postupuje až k
prvotným vadám jednotlivých dielov. Možné spôsoby zlyhania
jednotlivých dielov sa skúmajú konštrukčnou FMECA.
Postupnosť prác:
Do tabuľkového formulára sa zapíše skúmaný výrobok
(automobil), jeho možná vada (resp. vady jeho subsystémov
- prevodovka), príčina vady (určia sa z vadných funkcií prvkov
systému - zlyhanie hnacieho hriadeľa, ozubeného kolesa,
ložiska), a ich následky (možné následky porúch vedú k
vadným funkciám nadradených prvkov - napr. ovplyvnenie
funkcie prenosu točivého momentu vedie k úplnej vade
systému - auto je nepojazdné).

Obr.19, konštrukčná FMECA

Systémová FMECA procesu skúma možné chybné funkcie
výrobného procesu (napr. výrobných postupov, montáže,
údržby, logistiky alebo dopravy a pod.). Popisuje výrobný
proces podľa zúčastnených prvkov systému: človek - stroj -
materiál - prostredie. Teda jednotlivé kroky procesu
(operácie) sa berú ako funkcie týchto prvkov systému.

porucha auta

zlý prenos točivého momentu

Motor

zlá prevodovka

Spojka

zlý hnací hriadeľ

zlé ozubené koleso

29

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Skúmanie chybných funkcií a porúch, ak je to nutné, sa
prevádza až po technické vlastnosti výrobných zariadení.

Obr.20, procesná FMECA

Postupnosť krokov ako pri konštrukčnej tak i pri procesnej
FMECA metóde je možné zhrnúť do krokov, obr.21.

Obr.21, postupnosť krokov metódy FMECA

FMECA má predovšetkým tieto ciele:

Zlý proces

Proces 1

Dielči proces 1.1

Dielči proces 1.2

Proces 2
chybný

Dielči proces 2.1

Dielči proces 2.2
chybný

Dielči proces 2.3

Človek

Stroj

Materiál

Prostredie

Prvky a štruktúra systému

Funkčná štruktúra a funkcie prvkov

systému

Analýza chýb (porúch)

Hodnotenie rizík (MR/P)

Krok 1

Krok 2

Krok 3

Krok 4

Krok 5

OPTIMALIZÁCIA

5 krokov spracovania systémovej FMECA

30

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

•vyhodnotenie dôsledkov a postupnosti javov pre každý zistený
priebeh poruchy prvku spôsobenú akoukoľvek príčinou na
rôznych funkčných úrovniach;
•určenie významnosti dôsledku poruchy s ohľadom na správne
vykonávanie funkcie s uvážením dôsledku pri zohľadnení
vopred zvolených kritériách, napr. kritérium akceptovateľného
rizika;
•klasifikovanie zistených porúch podľa toho, za akých
podmienok je ich možné diagnostikovať, testovať;
•určenie ukazovateľov významnosti a pravdepodobnosti
poruchy v prípade, ak sú k dispozícii potrebné informácie.
FMECA je účinná predovšetkým vtedy, ak je aplikovaná na
prvky systému, ktoré spôsobujú poruchu celého systému.
FMECA môže byť zložitá a zdĺhavá v prípade rozsiahlych
systémov, ktoré majú mnoho funkcií a pozostávajú z mnohých
prvkov. Je to spôsobené tým, že je nutné spracovať podrobné
informácie o systéme. Rozsah údajov sa zväčšuje aj
uvažovaním stratégie údržby. Ďalším obmedzením je
skutočnosť, že FMECA obvykle nezahrňuje ľudské chyby.
Interakcia medzi človekom a strojom sa skúma špeciálnymi
metódami. Ľudské chyby sa v prevádzke objavujú v určitej
postupnosti, ktorú je vhodné analyzovať metódami popisujúcimi
kauzálnu závislosť správania sa človeka. FMECA určí slabé
miesta systému, ktoré sú citlivé na ľudský faktor.
FMEA ako aj FMECA neumožňujú analyzovať funkčné väzby medzi
jednotlivými štruktúrami a jednotlivými prvkami systému.
FMECA pozostáva z týchto charakteristických 5 krokov (obr, 21) :

 popis systému a jeho základných funkcií, definovanie

minimálnych funkcií s ohľadom na zvolené kritériá
(bezpečnosť, spoľahlivosť a pod.)

Krok 1



vypracovanie funkčných blokových štruktúr, ktoré
usporiadajú analyzovaný systém do prehľadných celkov

 stanovenie základných princípov a spôsobu

dokumentácie postupu

Krok 2



spôsob identifikácie porúch, ich príčin a dôsledkov



voľba metód na identifikáciu porúch

 vyšetrenie špecifických kombinácií viacnásobných

porúch

Krok 3



kvantifikácia pravdepodobnosti a jej zaradenie do
kategórie pravdepodobnosti

 kvantifikácia dôsledku a jeho zaradenie do kategórie

dôsledku

Krok 4



návrh konštrukčných a prevádzkových opatrení pre
významné poruchy

 odporúčania

Krok 5

•odporúčania.
Dokumentácia FMECA
Dokumentovanie výsledkov je formou súpisu nápravných
opatrení s príslušným definovaním času a zodpovedného.
Dokumentovanie analýzy na zvolenej úrovni konkrétneho prvku

31

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

systému je najvhodnejšie prostredníctvom pracovného
formulára. Vo formulári sú podchytené predovšetkým údaje o:
•názve analyzovaného prvku systému;
•vykonávanej funkcii sledovaného prvku systému;
•identifikačnom kóde prvku systému;
•prejave poruchy;
•príčine poruchy;
•dôsledku poruchy;
•metóde zisťovania poruchy;
•opatreniach;

Analýza pravdepodobnosti poruchy
Pravdepodobnosť výskytu každej poruchy sa stanovuje
kvantitatívne pri použití analytických odhadov. Odhad
pravdepodobnosti danej poruchy pre konkrétne prevádzkové
podmienky vyžaduje štatisticky významné množstvo
spoľahlivých údajov.

Zaradenie pravdepodobností, resp. početnosti jednotlivých
porúch do skupín, vytvára kategórie pravdepodobnosti:
•veľmi nízka (1);
•nízka (2);
•stredná (3);
•vysoká (4).

Analýza dôsledku
Pri kvantifikovaní poruchy je potrebné určiť jej dôsledok.
Analýza dôsledku poruchy pomáha pri rozhodovaní o
následných opatreniach, ako aj o ich významnosti. Každý
uvažovaný dôsledok sa klasifikuje podľa závažnosti vzhľadom k
celkovej funkčnosti systému a zohľadňuje zvolené kritériá. Musí
byť definovaný zoznam porúch a to pre každý prvok zariadenia.
Členenie do jednotlivých kategórií je možné podľa dôsledku
nasledovne:

•akýkoľvek jav, ktorý by mohol potenciálne spôsobiť zlyhanie
hlavných funkcií systému, ktoré by malo za následok významné
poškodenie systému alebo jeho okolia, alebo by spôsobilo smrť
alebo ťažké zranenie človeka - kategória IV;
•akýkoľvek jav, ktorý by mohol potenciálne spôsobiť zlyhanie
hlavných funkcií systému, ktoré by malo za následok významné
poškodenie systému alebo jeho okolia, ale ktorý zanedbateľne
ohrozuje ľudské životy, resp. zdravie ľudí - kategória III;
•akýkoľvek jav, ktorý zhoršuje činnosť systému, ale
nespôsobuje vážne poškodenie systému alebo neohrozuje
ľudské životy - kategória II;
•akýkoľvek jav, ktorý by mohol zhoršiť činnosť systému, pričom
poškodenie systému alebo jeho okolia bolo zanedbateľné a
ľudské životy by neboli ohrozené - kategória I.

32

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Zatrieďovanie javov do kategórií vyžaduje dôkladné
rozhodnutie. Kategorizácia musí zahŕňať všetky prvky systému.

Postup určovania mieri rizika
Modifikácia FMECA v súčasnosti umožňuje podrobnejšie
definovanie a rozdelenie kategórií pravdepodobnosti a
dôsledku.
Modifikácia pracuje s pojmami riziko, nie porucha a ohrozenie,
nakoľko dochádza k výpočtu porovnávacej hodnoty rizika
(PHR), ktorá je funkčným vyjadrením rizika. Hodnota PHR
vyjadruje pokles, resp. rast tejto hodnoty pri vykonaní
konkrétnych technických opatrení.

Postup určovania a porovnania hodnoty PHR je zhrnutý do týchto
bodov:
1.popis procesu, resp. systému,
2.definovanie možných porúch,
3.stanovenie pravdepodobnosti poruchy - definovanie kategórie
pravdepodobnosti A,
4.stanovenie potenciálnych dôsledkov poruchy - definovanie
kategórie dôsledku B,
5.vykonanie opatrení na zabránenie rizika - definovanie
kategórie opatrenia E,
6.výpočet PHR (PHR = A x B x E),
7.realizovanie následných opatrení,
8.určenie zodpovednosti a termínu,
9.opätovné vykonanie opatrenia,
10.vyhodnotenie, či hodnota PHR po vykonaní opatrení je
menšia, ako je hodnota vypočítaná v bode 6.

Za účelom posúdenia rizika prostredníctvom hodnoty PHR sú
stanovené lingvistické premenné pre jednotlivé parametre
A,B,E .Príslušná hodnota PHR aj s popisom vzniku poruchy sa
zaznamenáva v štandardných tabuľkách pre metódu FMEA.

Príklad:
V technologickom celku valcovania plochých výrobkov za tepla
je nutné identifikovať a kvantifikovať jednotlivé ohrozenie
pôsobiace v systéme horizontálneho pohonu valcov
kvartostolice. Vykonanie analýzy má za cieľ zostavenie poradia
jednotlivých opatrení pre zabezpečenie bezpečnosti a
spoľahlivosti systému.
Porovnanie niektorých nepriaznivých stavov v sledovanom
systéme je v tab.3.
V súlade s postupom analýzy je nutné vykonať rozdelenie
systému do jednotlivých podsystémov. Rozbor poruchovosti
jednotlivých častí sústrojenstva ukázal, že najslabším prvkom
systému pohonu horizontálnych valcov kvartostolice je
prevodová skriňa. Samotnú prevodovú skriňu v tomto systéme
je vhodné rozdeliť do mechanických, hydraulických a
podporných (diagnostických) štruktúr. Na tieto štruktúry vplýva

33

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

prostredie. Vplyv prostredia je charakterizovaný
technologickými parametrami samotného valcovania (napr.
nízka teplota valcovaného materiálu), ktoré spôsobujú
nadmerné preťažovanie celého sústrojenstva, ale
predovšetkým prevodovej skrine.
Je potrebné podotknúť, že porovnávanie opatrení
prostredníctvom hodnoty PHR je možné len medzi dvoma
stavmi.

Tab.3, porovnanie niektorých nepriaznivých stavov v systéme
pohonu kvartostolice

34

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Kontrolné otázky

1. Vymenujte princípy konštruovania bezpečných technických

systémov. Popíšte rozdiel medzi nepriamymi a priamymi
opatreniami na minimalizovanie rizika

2. Čím je definovaná akceptovateľná hodnota v procese

konštruovania bezpečných technických systémov?

3. Charakterizujte kroky metódy FMECA

Odpovede na otázky

1. .................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
....

2.
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................

3.
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................
.....................................................................................................

35

Blok 2 INŹINIERSKE DISCIPLÍNY - Modul 2.6 Bezpečné konštruovanie
strojov

Znenie správnych odpovedí.

1.Princípy konštruovania bezpečných technických systémov :
 bezpečný počas životnosti (safe life)

 poškodenie tolerovateľný (fail safe )

 bezpečný proti sabotáži (sabotage proof)

Popíšte rozdiel medzi nepriamymi a priamymi opatreniami na
minimalizovanie rizika
Nepriame bezpečnostné opatrenia
Požadovaný stupeň bezpečnosti je možné doiahnuť
prostredníctvom konštrukčných opatrení. Výrobok, sa tvorí tak,
že konštrukciou sú vylúčené možné ohrozenia. Konštrukčné
riešenia nevyžaduje ďalšie opatrenia.
Priame bezpečnostné opatrenia
Priamymi bezpečnostnými opatreniami sa nazývajú tie, kde je
nutné použiť bezpečnostných opatrení.

2.Akceptovateľná hodnota v procese konštruovania
bezpečných technických systémov je tvorená
 legislatívnymi predpismi

 psychologickými aspektami užívateľa strojného zariadenia

 kultúrou

 politikou BOZP

 vlastníckymi vzťahmi

3. Kroky metódy FMECA sú

 popis systému a jeho základných funkcií, definovanie

minimálnych funkcií s ohľadom na zvolené kritériá
(bezpečnosť, spoľahlivosť a pod.)

Krok 1



vypracovanie funkčných blokových štruktúr, ktoré
usporiadajú analyzovaný systém do prehľadných celkov

 stanovenie základných princípov a spôsobu

dokumentácie postupu

Krok 2



spôsob identifikácie porúch, ich príčin a dôsledkov



voľba metód na identifikáciu porúch

 vyšetrenie špecifických kombinácií viacnásobných

porúch

Krok 3



kvantifikácia pravdepodobnosti a jej zaradenie do
kategórie pravdepodobnosti

 kvantifikácia dôsledku a jeho zaradenie do kategórie

dôsledku

Krok 4



návrh konštrukčných a prevádzkových opatrení pre
významné poruchy

 odporúčania

Krok 5

36