Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska.

Prezentace na téma: "Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska."— Transkript prezentace:

1 Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností KKS/DFX Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. http://portal.zcu.cz/wps/portal/ http://home.zcu.cz/~hosnedl/http://home.zcu.cz/~hosnedl/... g_DFX/ Plzeň, 2016 Katedra konstruování strojů Podklady k přednášce – Kapitola 4, část 4.5

2 Navrhování a hodnocení technického produktu z hlediska vlastností KKS/DFX Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. http://portal.zcu.cz/wps/portal/ http://home.zcu.cz/~hosnedl/http://home.zcu.cz/~hosnedl/... g_DFX/ Plzeň, 2016 Katedra konstruování strojů Podklady k přednášce – Kapitola 4, část 4.5

3 314.03.2015 Poznatky DfX&PoX pro Product-Design (P-D) reflektované vlastnosti TS Systémové navrhování technických produktů KKS/ZKM DŮLEŽITÉ POTŘEBNÉ K INFORMACI PRO ÚPLNOST 4.5 Design for X (DfX) a Prediction of X (PoX) a Prediction of X (PoX) 03 - k člověku a ostatním živým bytostem (k operátoru HuS vč. jeho HuS AREnv ve všech LC etapách TS LC ! ) - z hledisek bezpečnosti a zdraví [Weaver 2012] Weaver J.: Weaver’s Lecture Notes on Design for X - Design for Health. MPD575 DFX [online]. USA: University of Detroit, Mercy. Dostupné z:, 2012http://weaverjm.faculty.udmercy.edu/dfx Překlad z uvedeného originálu Bc. Kristýna Švecová a Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. Příloha 1

4 Autoři Vypracovala skupina studentů (2001): – Beth Robinson – Robin Schulz Revidovala skupina studentů (2001): – Dave Chronowski – Mark Halseth – Andrew Kernahan – Roger Maynard Upravil (2006) – Bill Dowling 14.3.20154 MPD575

5 Úvod Rizika výroby Spotřebitelské produkty Automobilové produkty Klíčové principy Případové studie Reference 14.3.2015 KONSTRUOVÁNÍ Z HLEDISEK ZDRAVÍ A BEZPEČNOSTI 5 MPD575

6 Úvod Vymezení bezpečnosti a rizik Vymezení „konstruování z hlediska zdraví a bezpečnosti” Výhody Historické pozadí Standardy a zákony 14.3.20156 MPD575

7 Bezpečnost: stav, ve kterém nedojde k vystavení nebezpečí, úrazu nebo ztráty Bezpečnost se definuje jako kvalita zamezení nebo nezpůsobení zranění, nebezpečí nebo ztráty ‘Bezpečný’ znamená zbavený nebezpečí ‘Bezpečný’ produkt ve skutečnosti není zbaven všech druhů nebezpečí za všech okolností Produkt může být považován za nejbezpečnější, přestože není absolutně bezpečný Bezpečnost 14.3.20157 MPD575

8 Riziko: existence nebezpečí, které je předvídatelné, ale nelze se mu vyhnout Příklady: rizikové plýtvání nebo nebezpečné zaměstnání – nebezpečí, jejichž přítomnost je známá V této diskusi je riziko považováno za jakékoli ohrožení lidské bezpečnosti Rizika zahrnují jak předvídatelné, tak vyhnutelné hrozby Riziko 14.3.20158 MPD575

9 Konstruování z hlediska zdraví a bezpečnosti Integrace analýzy rizik a metod posuzování rizik v raných stadiích návrhu a řízení a přijímání nezbytných opatření tak, aby riziko zranění nebo poškození bylo na přijatelné úrovni Zahrnuje vybavení, hardware, nástroje, materiály, rozvržení a konfiguraci, kontrolu energií a životního prostředí 14.3.20159 MPD575

10 Proč bezpečnost již při konstruování? Hlavní obchodní cíl: zvýšit zisk na akcii nebo návratnost investic Následujících výhod může být dosaženo, pokud jsou rozhodnutí ovlivňující bezpečnost, zdraví a životní prostředí integrovány do raných stadií návrhového procesu: – Snížení počtu zranění, nemocí, škody na životním prostředí – Zlepšení produktivity, provozních nákladů – Předejití změnám za účelem opravy návrhu 14.3.201510 MPD575

11 Cena za zranění a smrt 14.3.201511 MPD575

12 Cena za automobilovou havárii 14.3.201512 MPD575

13 Historické pozadí Počáteční snahy konstruktérů byly zaměřeny na řešení problému a zavedení produktu do provozu tak, jak bylo zamýšleno Malá pozornost byla věnována bezpečnostním aspektům návrhu Mechanická rizika na pracovišti existovala téměř 300 let Náklady na pracovní úrazy vzrostly, což způsobilo zavedení legislativních předpisů Pracovníci obdrželi odškodnění za pracovní úrazy Provozovatelé pojišťoven spustili vývoj zlepšování v oblasti bezpečnosti ve snaze kontrolovat náklady 14.3.201513 MPD575

14 Směrnice a zákony Směrnice – Vláda – Průmysl – Obchod Zákony – Stavitelství – Požární 14.3.201514 MPD575

15 Vládní směrnice Předpisy jsou nejprve zveřejněny ve federálním rejstříku (společný formát) Tato publikace je vydávána každý den, když je federální vláda otevřena Po schválení jsou zahrnuty v Kodexu federálních předpisů (Code of Federal Regulations) (CFR) Existuje 50 CFR titulů, které pokrývají všechny aspekty federální vlády 14.3.201515 MPD575

16 Průmyslové normy Známé svojí individualitou V devadesátých letech bylo v USA asi 350 organizací tvořících normy Každá organizace píše normy pro svou oblast zájmu a používá vlastní přístupy Katalog a seznam amerických průmyslových norem je dvousvazková sada zahrnující více než 35 000 dokumentů 14.3.201516 MPD575

17 Průmyslové normy Soudní spor – American Society of Mechanical Engineers (ASME ) (Americká společnost strojních inženýrů) vydala ‘Boiler and Pressure Vessel Code’ („Kodex pro kotle a tlakové nádoby“) – ASME byla úspěšně zažalována výrobcem zařízení pro indikaci hladiny kapaliny v kotli – ASME kodex je nespravedlivě diskriminován kvůli tomuto zařízení pro měření kapaliny 14.3.201517 MPD575

18 Průmyslové normy Národní bezpečnostní rada založená v roce 1913 vydává knihy a brožury týkající se bezpečnostních hledisek pro širokou škálu produktů Národní bezpečnostní rada (NSC) vede statistiky o nehodách, včetně jejich příčin, četnosti a závažnosti Poskytuje vstupní data organizacím, které vytvářejí normy 14.3.201518 MPD575

19 Průmyslové normy dalších organizací Národní asociace požární ochrany (NFPA) – Národní elektrické a požární předpisy Underwriters Laboratories (pojišťovací laboratoře) – Nezávislá, nezisková organizace založená roku 1894 – Byla sponzorována pojišťovnou na “zřízení, udržování a provozování laboratoří pro zkoumání a testování zařízení, systémů a materiálů pro určení jejich vztahu k ohrožení života a majetku” 14.3.201519 MPD575

20 Normy pro produkty Americké dřevařské standardy jsou vydávány několika regionálních dřevařských společností a obsahují pravidla pro třídění jednotlivých druhů dřeva podle kvality Dobrovolné výrobkové normy jsou vyvíjeny v rámci procedury vydané Ministerstvem obchodu v části 10 hlavy 15 Kodexu federálních předpisů 14.3.201520 MPD575

21 Produktové směrnice Program dobrovolných produktových standardů je spravován Národním institutem pro normalizaci a technologie (NIST) Účelem produktových směrnic je vytvořit celostátně uznávané požadavky na různé produkty Jsou zcela dobrovolné, nejsou vyžadovány ze zákona, pokud nejsou citovány jako odkaz v právních řádech, dokumentech nebo smlouvách 14.3.201521 MPD575

22 Stavební předpisy Iniciovány v roce 1905 pojišťovacími institucemi Cílem bylo zlepšení bezpečnosti a ochranným protipožárním prvkům budov Záměrem bylo snížit ztráty na životech a majetku v důsledku požáru pomocí preventivních konstrukčních opatření Tyto předpisy mají charakter zákonů 14.3.201522 MPD575

23 Stavební předpisy Regionální předpisy – Západ USA používá „Jednotný stavební předpis“ vydaný Mezinárodní konferencí stavebních úředníků v roce 1927 (tříletý revizní program) – Jihovýchod USA používá „Normativní stavební předpis“ vydaný Mezinárodním jižním kongresem stavebních předpisů v roce 1945 (každoroční revize) 14.3.201523 MPD575

24 Požární předpisy V roce 1896 vydala NFPA normu 13 pro správný návrh, instalaci a údržbu automatických protipožárních sprchových systémů NFPA každoročně vydává „Národní požární předpisy“ včetně předpisů pro protipožárních sprchové systémů a elektrotrochniku 14.3.201524 MPD575

25 KONSTRUOVÁNÍ Z HLEDISEK ZDRAVÍ A BEZPEČNOSTI Úvod Rizika výroby Spotřebitelské produkty Automobilové produkty Klíčové principy Případové studie Reference 14.3.201525 MPD575

26 Rizika výroby Druhy rizik Eliminace rizik – Konstrukce – Ochrany a chránění – Výstrahy 14.3.201526 MPD575

27 Kinematika: Části těla nebo oblečení, ochranné rukavice nebo nářadí obsluhy se může přiblížit tak blízko k mechanismu stroje, že to způsobí velké zranění Energie: Díly, které akumulují energii, jako jsou pružiny a vyvažovací závaží. Také dopravníky, které velkou kinetickou energii, což může způsobit škody na jakémkoliv objektu, který koliduje s jejich pohybem Druhy rizik 14.3.201527 MPD575

28 Druhy rizik Elektrická – Šok ze zkratu – Elektrické poruchy mohou způsobit požár, který může mít za následek vážné popáleniny nebo smrt Prostředí – Obsluha může utrpět ztrátu sluchu od hlasitého zařízení Různá místa na zařízení, kde může dojít k skřípnutí 14.3.201528 MPD575

29 Místa, kde může dojít ke skřípnutí [Weaver 2012]. 14.3.201529 MPD575

30 Konstruovat produkt bez rizik Zajistit ochranu proti rizikům, která nemohou být konstrukčně odstraněna Zajistit výstrahu nebo pokyny, které upozorní uživatele nebo obsluhu produktu na existenci rizika Eliminace rizik 14.3.201530 MPD575

31 Eliminace rizik konstrukcí Ideálně zajistit již v koncepční fázi návrhu Zkušební vzorky odhalí ještě před výrobou skrytá rizika, která nelze dříve rozpoznat Jedním z nejčastějších obvinění vznesených žalobci je, že produkt nebyl dostatečně testován 14.3.201531 MPD575

32 Eliminace rizik ochranami & chráněním Když riziko nemůže být odstraněno ve fázi návrhu Tři základní typy ochrany zařízení: – Pevné ochranné kryty – Do sebe zapadající (zámkové) ochranné kryty – Nastavitelné ochranné kryty Tyto ochranné prvky jsou připevněny ke stroji a mohou být odstraněny při údržbě nebo výměně 14.3.201532 MPD575

33 Eliminace rizik - příklady Riziko způsobené sevřením razidel při zápustkovém lisování Obě poloviny zápustky se musí spojit dostatečnou silou, aby se tvar materiálu trvale změnil Pokud se jakákoliv část těla obsluhy zachytí v zápustce, může dojít k velkému zranění Pro ochranu proti zranění se používají se kryty 14.3.201533 MPD575

34 Eliminace rizikových míst Tři běžná místa: – Místo operace – Systém pro přenos výkonu – Všechny ostatní pohyblivé části Kryty by měly být u všech tří typů míst, existují zvláštní předpisy vydané OSHA, které se k nim vztahují 14.3.201534 MPD575

35 [Weaver 2012]. 14.3.2015 Eliminace rizikových míst 35 MPD575

36 Eliminace rizik - upozornění Posledním a nejslabším řešením je upozornění operátorů o existenci rizika Velká pozornost věnovaná tématu varování kvůli zvýšení soudních sporů pro odpovědnost za výrobek, tvrdí, že nedostatečné varování uživatele způsobilo zranění osob nebo poškození majetku 14.3.201536 MPD575

37 Úvod Rizika výroby Spotřebitelské produkty Automobilové produkty Klíčové principy Případové studie Reference 14.3.2015 KONSTRUOVÁNÍ Z HLEDISEK ZDRAVÍ A BEZPEČNOSTI 37 MPD575

38 Spotřebitelské produkty Definice Zakázané produkty CPSC směrnice Statistiky zranění a smrti Příklady chybných návrhů spotřebního zboží Odvolání 14.3.201538 MPD575

39 Spotřebitelské produkty Pro regulaci spotřebitelských produktů je zákonem ustavena Komise pro bezpečnost spotřebitelského produktu (CPSC) jako nezávislá agentura, která plní čtyři cíle: – Chrání veřejnost proti nepřiměřeným rizikům zranění v souvislosti se spotřebitelskými produkty – Pomáhá spotřebitelům při hodnocení srovnatelné bezpečnosti spotřebních produktů – Vytváří jednotné bezpečnostní normy pro spotřebitelské produkty a minimalizuje rozpory mezi státními a místními předpisy – Podporuje výzkum a vyšetřování příčin a prevenci úmrtí, nemocí a zranění v souvislosti se spotřebitelskými produkty 14.3.201539 MPD575

40 Co jsou spotřebitelské produkty? Obvykle se pořizují v malém množství Jsou distribuovány dlouhým řetězcem s mnoha kroky mezi výrobcem a spotřebitelem Velké množství reklamy Obvykle se používají v domácnosti, v obytném nebo sociálním prostředí 14.3.201540 MPD575

41 Spotřebitelské produkty Zákon pro bezpečnost spotřebitelského produktu definuje spotřebitelský produkt jako: – Jakýkoliv předmět nebo jeho součást, která je produkována nebo distribuována k prodeji spotřebiteli pro osobní použití, spotřebě nebo potěšení v/nebo okolo trvalé nebo dočasné domácnosti nebo bydlišti, školy, na rekreaci nebo jinak 14.3.201541 MPD575

42 Co jsou spotřebitelské produkty 15,000 typů spotřebitelských produktů Od kávovaru, hraček, po sekačky na trávu a ohňostroje Dětem odolné balení potravin a léků 14.3.201542 MPD575

43 Co jsou spotřebitelské produkty Nezahrnují průmyslové nebo komerční produkty Nezahrnuje jídlo, léky, kosmetiku, lodě, letadla, tabákové výrobky, motorová vozidla a jejich vybavení, pesticidy a střelné zbraně Nejsou zahrnuty proto, že jsou upraveny jinými zákony (Ministerstvo dopravy, Úřad pro jídlo a léky, Agentura pro ochranu prostředí, Úřad pro bezpečnost a zdraví, Kancelář pro alkohol, tabák a střelné zbraně) 14.3.201543 MPD575

44 Zakázané produkty Nestabilní nádoby na odpadky – V červnu 1978 byly zakázané kovové popelnice s kapacitou 765 litrů a větší, protože se mohly převrátit a rozdrtit malé děti. Z provozu muselo být vyřazeno asi 700 000 nádob na odpadky nebo byly upraveny tak, aby splňovaly požadavky na stabilitu. Extrémně hořlavá kontaktní lepidla – V lednu 1978 byla zakázána kontaktní lepidla, která měla bod vzplanutí nižší než -20°C, protože hrozilo extrémní riziko náhodného vznícení par z rozpouštědla 14.3.201544 MPD575

45 Zakázané produkty Barvy obsahující olovo – Od února 1978 byly zakázány barvy s obsahem více než 0,06% olova v suché vrstvě a spotřební výrobky jako hračky nebo nábytek dokončen těmito zakázanými barvami. Rizikem byla otrava malých dětí, které snědly kusy barvy s obsahem olova. 14.3.201545 MPD575

46 Zakázané produkty Směsi pro opravy s obsahem azbestu – Ty byly zakázané po 11. červnu 1978, protože vdechnutí uvolněných částic azbestu mohlo způsobit respirační potíže 14.3.201546 MPD575

47 Zakázané produkty „Trávníkové šipky“ (hra s házením velkých šipek na trávníku) – Byly zakázané v prosinci 1988. Šipky měly 115 až 230 gramový asi 30 cm dlouhý kovový hrot a byly opatřeny ploutvemi podél jejich zadní části. Používaly se venku, hodily se nahoru pod rukou a měly dopadnout na terč umístěný o několik metrů dál. Šipka mohla někomu dopadnout na hlavu nebo ramena, což mohlo způsobit vážné bodné zranění. Každý rok bylo nahlášeno více než 600 zranění. 14.3.201547 MPD575

48 CPSC normy Počet zakázaných produktů od Regulační reformy prudce klesl Přednostním způsobem regulace jsou CPSC normy, které používají vstupy z průmyslu, bezpečnostních organizací, technických společností a vládních agentur 14.3.201548 MPD575

49 Statistiky zranění a smrti Trampolína Dětské výrobky Atrakce v zábavním parku Všechna terénní vozidla Ohňostroje Hračky Motokáry Halogenové stojací lampy Nákupní košíky 14.3.201549 MPD575

50 Trampolína Počet zranění na trampolíně se od roku 1991 téměř ztrojnásobil V roce 1999 CPSC odhaduje, že téměř 100 000 lidí bylo ošetřeno na pohotovosti v amerických nemocnicích V roce 1991 bylo naopak ošetřeno jen asi 37 500 lidí Od roku 1990 obdržela CPSC zprávy o 11 úmrtích souvisejících s používáním trampolíny 14.3.201550 MPD575

51 Trampolína – ošetření na pohotovosti [Weaver 2012]. 14.3.201551 MPD575

52 Trampoline [Weaver 2012]. 14.3.201552 MPD575

53 Trampolína – ošetření na pohotovosti podle věku [Weaver 2012]. 14.3.201553 MPD575

54 Produkty pro děti -Zranění a úmrtí dětí mladších než pět let způsobené produkty pro děti [Weaver 2012]. 14.3.201554 MPD575

55 Produkty pro děti – kolébka (dříve a v letech 1995 – 1997) [Weaver 2012]. 14.3.201555 MPD575

56 Zábavní parky Odhaduje se 10 400 ošetření na pohotovosti v roce 1999 – 7,000 na nehybných atrakcích – 3,000 na pohyblivých atrakcích Odhaduje se, že na milionovou návštěvnost se vyskytlo 23,5 zranění na nehybných atrakcích (v roce 1999) Roční průměrný odhad nepracovních úmrtí od 1987 do 1998 byl 4,3 úmrtí ročně 14.3.201556 MPD575

57 Zábavní parky – zranění na pohyblivých, pevných atrakcích a součet [Weaver 2012]. 14.3.201557 MPD575

58 Terénní vozidla Od 1982 do 1999 došlo celkem k 3 717 úmrtím na čtyřkolkách 1 310 obětí (35% z celkového počtu 3,716) bylo mladší než 16 let 569 obětí (15% z celku) bylo pod 12 let Procento smrtelných nehod se zvýšilo ze 7% nebo méně v roce 1985 na 9% za rok 1999 14.3.201558 MPD575

59 Terénní vozidla – počet úmrtí a přírůstky od poslední hodnoty [Weaver 2012]. 14.3.201559 MPD575

60 Ohňostroje CPSC zaznamenala 16 úmrtí způsobených ohňostrojem v roce 1999 Ohňostroje se podílely na odhadovaných 8 500 zraněních ošetřených na pohotovosti v roce 1999 V roce 1999 nedošlo k nárůstu zranění i přes zvýšení ceny ohňostrojů dovážených do USA o 20% Bylo zraněno asi třikrát více mužů než žen 14.3.201560 MPD575

61 Ohňostroje – odhadovaná zranění [Weaver 2012]. 14.3.201561 MPD575

62 Hračky V roce 1999 bylo odhadnuto 152 600 zranění, která souvisela s hračkami, ošetřených na amerických pohotovostech 78% úrazů v roce 1999 se stalo dětem ve věku do 15 let 46% bylo dětí pod 5 let Většina obětí (95%) bylo ošetřeno a následně propuštěno z nemocnice 14.3.201562 MPD575

63 Hračky – typy hraček a počet úmrtí [Weaver 2012]. 14.3.201563 MPD575

64 Motokáry Odhaduje se, že na amerických pohotovostech bylo v letech 1985 – 1996 ošetřeno 125 900 motokárových úrazů Průměrně se stalo 10 500 úrazů za rok Asi 81 000 úrazů (65%) se stalo dětem do 15 let Míra hospitalizace pro všechny věkové kategorie byla 5% a pro mladší 15 let byla 3% 14.3.201564 MPD575

65 Motokáry – počet zranění v jednotlivých letech ve dvou věkových kategoriích [Weaver 2012]. 14.3.201565 MPD575

66 Halogenové stojací lampy Od ledna 1992 do 30. března 1998 obdržel CPSC 260 hlášení nehod, které souvisely s halogenovými stojacími lampami 232 se týkalo požáru Trubicové halogenové žárovky mezi 300 a 500 watty – Představují teplotu od 522°C do 649°C – Rozžhavená 75 wattová žárovka pracuje při asi 127°C a 150 wattová žárovka při 172°C 14.3.201566 MPD575

67 Halogenové stojací lampy – nehody způsobené různými typy lamp [Weaver 2012]. 14.3.201567 MPD575

68 Nákupní vozíky Na amerických pohotovostech bylo v letech 1985 – 1996 průměrně ročně ošetřeno 21 600 dětí mladších pěti let V letech 1985 a 1996 došlo k výraznému nárůstu počtu těchto úrazů Ročně bylo ošetřeno průměrně 12 800 dětí v důsledku pádu z těchto vozíků 14.3.201568 MPD575

69 Nákupní vozíky – zranění a pády z nákupních vozíků [Weaver 2012]. 14.3.201569 MPD575

70 Dámské boty Sportovní vybavení Žebříky Elektrické nářadí a zařízení Hračky Schody a schodiště Mechanické výkonné lisy Zařízení pro přípravu jídel Vadné konstrukce spotřebitelských produktů 14.3.201570 MPD575

71 Porucha: Ženy spadnou, zakopnou nebo ztratí rovnováhu, když se podpatek náhle oddělí od podrážky boty Podpatky jsou obvykle s podešví spojovány speciálními ozubenými hřeby, které byly zušlechtěny za tepla Obvykle se používá pět hřebů Zatímco styl a estetika hrají při konstrukcí významnou roli, obvyklá způsob přichycení podpatku není dostatečný Dámské boty 14.3.201571 MPD575

72 Sportovní vybavení Jedním z příkladů je vyklouznutí softballové pálky, která odletí pryč a udeří někoho do obličeje Hmotnost byla způsobena tím, že se jednalo o odlitek z litiny ve tvaru koblihy Výrobce navrhl jednu pálku pro softball a jednu pro baseball Uživatel udělal chybu a použil špatnou pálku Projektant nevzal v úvahu předvídatelné nesprávné použití přípravku Malou změnou produktu by byl navržen bezpečnější produkt 14.3.201572 MPD575

73 Žebříky Jedna z hlavních příčin domácích úrazů je pád z přenosných žebříků v souvislosti s žebříkem se stane se asi 90 000 zranění za rok Výbory ANSI a A14 se snažily vyvinout přijatelnou normu 14.3.201573 MPD575

74 Byly stanoveny tři různé třídy přenosných žebříků podle nosných vlastností a zamýšlenému použití – Třída I: lehké zatížení, pro okolí domu – Třída II: střední zatížení – Třída III: průmyslové žebříky na velké zatížení Byly stanoveny minimální rozměry pro určité komponenty a byly navrženy výkonnostní testy pro zajištění pevnosti nosné struktury Žebříky 14.3.201574 MPD575

75 Žebříky Byly připraveny jasné, určité a jednoznačné pokyny pro správné použití, ošetřování a skladování přenosných žebříků Byly vyvinuty souhrnné výstražné štítky Specifikace pro umístění štítků a jejich odolnost 14.3.201575 MPD575

76 Elektrické nářadí a vybavení Princip nebezpečí u těchto nástrojů spočívá v náhodném kontaktu s pracovním prvkem nástroje Ačkoli přenosné kotoučové pily měly kryt přes horní polovinu čepele, spodní část byla často nekrytá Pokud byla pila odložena s pilovým kotoučem v pohybu, mohla se dát do rychlého pohyb a uživatele udeřit 14.3.201576 MPD575

77 Elektrické nářadí a vybavení Nakonec byl vyvinut kryt s pružinou pro zakrytí spodní části pilového kotouče Jakmile vyjde pilový koouč z řezu, pružina kryt uzavře Toto řešení se rozšířilo na přenosné kotoučové pily 14.3.201577 MPD575

78 Hračky Hračky, které mají předvídatelná rizika, která měla být odhalena při rutinním testování: – Dvouhlavňová pistole – Vodní pistole 14.3.201578 MPD575

79 Dvouhlavňová pistole Čerpadlem a pákou se nabila korkem pomocí stlačeného vzduchu Když se stiskla spoušť, vzduch byl s hlasitým třeskem uvolněn Uvolněný korek byl chycen tvarovkou přilepenou na konci hlavně, takže pumpa ho mohla znovu použít pro další střelbu Selhání Čtyřleté dítě si hrálo s hračkou. Zvedlo pistoli a vystřelilo. Náhodou jeho bratra trefil mezi oči korek spolu s upevňovací tvarovkou Lepená spára mezi kováním a hlavní selhala 14.3.201579 MPD575

80 Vodní pistole Tato vodní pistole měla objem asi jeden litr vody Gumová hadice byla na spodním konci uzavřena pomocí kovové spony a na horním konci byl plnicí ventil Nabíjelo se pod tlakem připojením ventilu na konec zahradní hadice Ventil se zavřel, když byla zbraň plná Selhání Pokud se uživatel pokusil naplnit pistoli přes její kapacitu, mohla ho udeřit spona, která uzavírala spodní konec Přeplnění bylo předvídatelné u malých dětí a konstruktérem bylo opomenuto 14.3.201580 MPD575

81 Schody a schodiště Mohou být velmi rizikové Většina rizik je snadno identifikovatelných a mohou být snížena nebo eliminována potřičnou pozorností při návrhu detailů Návrh požadavků na detaily vnitřních a vnějších schodů jsou zahrnuty v místních, státních a národních stavebních předpisech Rizika: – Nerovnoměrnost výšky a šířky schodů – Nedostatek vhodných zábradlí – Nedostatečná světlá výška Na každé z těchto rizik existují požadavky 14.3.201581 MPD575

82 Mechanické elektrické lisy Příkladem je malý vertikální zdvihový stroj používaný pro děrování otvorů v papíru Méně než půl sekundy trvá než operátor stiskne pedál a papír se přeřízne Ačkoli existoval kryt, obsluha dosáhla okolo a mohla odstranit překážku a přitom stisknout pedál Obsluha přišla o dva prsty 14.3.201582 MPD575

83 Zařízení pro přípravu potravin Kuchyňské roboty: Spínač vypne napájení při otevření víka. Jedna konstrukce měla otvor, do kterého se vešla ruka obsluhy – ta ztratila tři konečky prstů. Pozdější verze zařízení již měla zjevné zlepšení konstrukce Pily na řezání masa: I s nástavcem pro tlačení a varováním není stále účinný kryt ostří pro ochranu rukou uživatele Lisy na těsto: Rotující válce, které pekaři používají pro rozválení kusů těsta. Pokud pekař tlačí těsto příliš daleko dopředu, může dojít ke zranění prstů nebo rukou. Stůl byl rozšířen, aby se zabránilo uživateli v dosahu k rizikovému místa. Tlačná závora před obsluhou vypne stroj, pokud se obsluha dostane příliš blízko ke stolu. 14.3.201583 MPD575

84 Stažení z oběhu Chrání veřejnost před nepřiměřeným rizikem zranění nebo smrti Uživatelé mohou nahlásit nebezpečný výrobek – On-line na… Obecné stížnosti ( http://www.recalls.gov/ )http://www.recalls.gov/ Stížnosti na jídlo a léky ( http://www.fda.gov/ )http://www.fda.gov/ Obchodní stížnosti ( http://www.ftc.gov/ )http://www.ftc.gov/ – Obecný seznam agentur http://www.cpsc.gov/federal.html 14.3.201584 MPD575

85 Cosco Inc. - Stažení vysoké židle z oběhu 11/27/00 WASHINGTON, D.C. – Ve spolupráci s americkou komisí pro bezpečnost spotřebitelských produktů (CPSC) stahuje společnost Cosco Inc., of Columbus, Ind. dobrovolně asi jeden milion vysokých židlí Options 5 [Weaver 2012]. 14.3.201585 MPD575

86 Cosco Inc. - Selhání V naklopené poloze se může sedadlo oddělit od rámu a spadnout na zem Ve vzpřímené poloze může sedadlo sklouznout z nastavené výškové polohy na nejnižší polohu nebo spadnout na zem Navíc některé sedačky byly prodávány s kovovými zádržnými kotvami, které mohou proklouznout zády sedadla a dítě spadne na zem 14.3.201586 MPD575

87 Cosco Inc. - Zranění Kojenci a batolata mohou utrpět úraz hlavy, obličeje i těla Cosco a CPSC obdrželi 168 hlášení incidentů, které zahrnují sedadla nebo opěrky vysoké židle, včetně 57 zpráv zranění, a to převážně hlavy a obličeje Dvě děti údajně utrpěly lehké otřesy; dvanáct dětí bylo sledováno kvůli poranění hlavy; a dalších pět mělo oteklé oči, krev z nosu a rtů, rány a modřiny 14.3.201587 MPD575

88 Cosco Inc. - Řešení Cosco nabízí spotřebitelům dva typy opravných sad v závislosti na datu, kdy byla jejich židle vyrobena Pro ostranění oddělení sedadel obsahovaly opravné sady znovu navržené držadlo, které zůstane mimo a drží rám pokaždé, když se sedadlo používá v naklopené pozici V mnoha případech nebylo v naklopené pozici držadlo přes rám židle 14.3.201588 MPD575

89 Utahovací šňůrka kolem kotníku těchto přezůvek se může přetrhnout a uvolnit kolíček, který slouží k utahování šňůry Kolíček hrozí udušením u malých dětí L.L. Bean získal jednu zprávu o dvanáctiměsíčním dítěti, které tahalo kolíček ze svých papučí Nebyla hlášena žádná zranění Firma L.L. Bean Inc. - stažení přezůvek pro batolata [Weaver 2012]. 14.3.201589 MPD575

90 Pneumatiky se mohou oddělit od koleček vozů, co představuje nebezpečí udušením pro malé děti Kellogg obdržel dvě zprávy o pneumatikách oddělených od kol těchto autíček Nebyla hlášena žádná zranění Kellogg - stažení autíček uvnitř krabic s cereáliemi [Weaver 2012]. 14.3.201590 MPD575

91 Úvod Rizika výroby Spotřebitelské produkty Automobilové produkty Klíčové principy Případové studie Reference 14.3.2015 KONSTRUOVÁNÍ Z HLEDISEK ZDRAVÍ A BEZPEČNOSTI 91 MPD575

92 Automobilové produkty Národní administrace bezpečí v dálniční dopravě (NHTSA) – NHTSA je zodpovědná za snížení počtu úmrtí, zranění a ekonomických ztrát způsobených nehodami motorových vozidel – NHTSA zkoumá bezpečnostní vady motorových vozidel, stanovuje a prosazuje normy spotřeby paliva, napomáhá státním a místním komunitám snížit hrozbu opilými řidiči, podporuje používání bezpečnostních pásů, dětských sedaček a airbagů, vyšetřuje podvody s tachometry, zavádí a prosazuje předpisy proti krádežím aut a poskytuje spotřebitelům informace o tématech bezpečnosti motorových vozidel 14.3.201592 MPD575

93 Výrobci motorových vozidel a výbavy musí být v souladu a certifikovat shody FMVSS 209 byla první norma, který nabyla účinnosti dne 1.3.1967 Nové normy a novely dfosavadních norem se zveřejňují ve Federálním rejstříku Federální bezpečnostní normy pro vozidla (FMVSS) a nařízení 14.3.201593 MPD575

94 FMVSS Tyto federální bezpečnostní normy jsou psaná pravidla, která vyjmenovávají minimální požadavky na motorová vozidla a vybavení. Tyto požadavky jsou specifikovány tak, „ že chrání veřejnost před nepřiměřeným rizikem nehody, která může nastat v důsledku konstrukce nebo provozu motorových vozidel a také před nepřiměřeným rizikem úmrtí nebo zranění v případě nehody.“ 14.3.201594 MPD575

95 FMVSS Zamezení nehodě Odolnost proti nárazu Normy po nehodě Ostatní předpisy Požadavky na označování a informace pro spotřebitele 14.3.201595 MPD575

96 Ukázka formuláře – sedadlo [Weaver 2012]. 14.3.201596 MPD575

97 Ukázka formuláře - nádrž [Weaver 2012]. 14.3.201597 MPD575

98 Ukázka formuláře - volant [Weaver 2012]. 14.3.201598 MPD575

99 Federální požadavky na umístění světel [Weaver 2012]. 14.3.201599 MPD575

100 Stažení z oběhu kvůli nebezpečnosti NHTSA zodpovídá za správu národních stažení z oběhu kvůli bezpečnosti od výrobců nebo distributorů motorových vozidel a výbavy, u kterých byla odhalena závada nebo nedodržení FMVSS Agentura také provádí vyšetřování údajných bezpečnostních závad a zjišťuje shodu s FMVSS 14.3.2015100 MPD575

101 Úvod Rizika výroby Spotřebitelské produkty Automobilové produkty Klíčové principy Případové studie Reference 14.3.2015 KONSTRUOVÁNÍ Z HLEDISEK ZDRAVÍ A BEZPEČNOSTI 101

102 Klíčové principy Průmyslové a komerční produkty Etikety Bezpečnostní normy (SS), příklady – Ručně vedené sekačky na trávu – Zapalovače – Bytová garážová vrata – Cyklistické helmy – Bazénové skluzavky – Oblečení – Dětské postýlky – Sirky – Architektonické zasklívací materiály – Hračky 14.3.2015102 MPD575

103 Průmyslové a komerční produkty Platné od 31.10.1989, všechny stroje a zařízení mají povinné odstávky dle OSHA – Při výluce je zařízení zajištěno takovým způsobem, aby ho nemohl použít nikdo jiný než osoba provádějící údržbu 14.3.2015103 MPD575

104 Průmyslové a komerční produkty Stav nulové energie – Je požadováno, aby si byl konstruktér zařízení vědom, že spouštěcí operace může mít za následek akumulaci energie, což může způsobit zranění obsluhy „Ale důstojníku, nevěděl jsem, že zbraň je nabitá” – Konstruktér musí chránit uživatele zařízení před důsledky nečekaného uvolnění energie – Pružiny a uložené kapacitní zásobníky jsou běžnými zdroji energie 14.3.2015104 MPD575

105 Průmyslové a komerční produkty Návrh krytů a zámků tak, aby se žádná část těla obsluhy nemohla při provozu stroje dostat do nebezpečného prostoru 14.3.2015105 MPD575

106 Kritéria, která mohou konstruktéři použít pro posouzení požadavků na výstražný štítek Seznam zamýšleného a předvídatelného použití produktu Určit povahu rizik spojených s každým použitím Posoudit možnost poranění osob nebo škody na majetku v důsledku nehody zahrnující riziko Odhadnout pravděpodobnost, že se taková nehoda stane Závažnost vzniklé újmy nebo škody 14.3.2015106 MPD575

107 Lidské faktory s ohledem na varování Výzkum lidských faktorů ukázal, že účinná varování musí: – Okamžitě upoutat pozornost osoby – Být dostatečně silná, aby byla jasná a přesvědčivá – Ukázat, jak se vyhnout ohrožení Upozornění musí být umístěna tam, kde jsou snadno vidět v souvislosti s nebezpečím a musí obsahovat grafické symboly, které upozorní uživatele 14.3.2015107 MPD575

108 Varování Varování, která nalezneme v manuálu, nejsou příliš účinná Slovní varování se brzy zapomínají Není žádná náhrada za písemnou výstrahu, která se nachází v blízkosti nebezpečí 14.3.2015108 MPD575

109 Nebezpečí: nejsilnější a nejvíce bezprostřední; používá se, pokud je 100% jistota, že následek vystavení nebezpečí znamená vážné nebo smrtelné zranění uživatele Varování: Pravděpodobnost vážného zranění nebo poškození je nižší než 100%, ale tato možnost existuje Upozornění: Pravděpodobnost zranění je menší než 100%, možnost vážného nebo smrtelného zranění neexistuje, ale menší zranění je pravděpodobné Klíčové grafické symboly 14.3.2015109 MPD575

110 Barvy Nejúčinnější jsou – Červená, oranžová, žlutá, černá Neměla by se používat modrá, zelená nebo růžová Vzít v potaz barvu pozadí Černá na bílé nebo žluté je vysoce viditelné Červená na bílé je dobrá Červená na žluté nebo červené je nevhodná 14.3.2015110 MPD575

111 Tvary a označení Zaoblené nebo mírně zakřivené okraje přitahují menší pozornost Je vhodné používat tvary s ostrými rohy Nejlepší volbou jsou obdélníky Trojúhelníky a čtverce jsou dalšími nejlepšími variantami Výstražné štítky s pěti nebo více stranami se používají v průmyslových zařízeních nebo u spotřebních výrobků zřídka 14.3.2015111 MPD575

112 Elektrické sekačky mohou mít upozornění: NEDÁVEJTE ruce a nohy pod desku. Toto upozornění však neříká uživateli povahu následků při nedodržení pokynů Navrhované úprava: NEDÁVEJTE ruce a nohy pod desku. – Vaše prsty budou uříznuty. Příklady 14.3.2015112

113 Varování na stínítku (Airbagové varování – otočte stínítko: Upozornění uvnitř štítku (v jakých situacích může dojít ke smrti nebo zranění): Příklady v automobilovém průmyslu [Weaver 2012]. 14.3.2015113 MPD575

114 Štítek se nachází v blízkosti západky pro střechu (žlutá na černé) (nesahat do pohybujících se částí): Varovný štítek ke střeše kabrioletu [Weaver 2012]. 14.3.2015114 MPD575

115 Další příklady štítků [Weaver 2012]. 14.3.2015115 MPD575

116 Platný od 31.12.1981 Popisuje bezpečnostní požadavky – Značení – Výkon Určena ke snížení rizika zranění spotřebitelů způsobeného kontaktem, především rukou a nohou, s rotujícím ostřím sekačky – Zabránit noži v pohybu, pokud provozovatel neovládá zařízení – Vyžaduje trvalý kontakt s řízením – Nůž musí plně zastavit během 3 sekund po uvolnění řízení Bezpečnostní norma - pro chůzi za sekačkou na trávu 14.3.2015116 MPD575

117 Platná od 12.7.1994 Jednorázové zapalovače a zapalovače neobvyklého typu Odolné proti používání dětmi mladšími pěti let Platí pro vyráběné i dovážené zapalovače Bezpečnostní norma - pro zapalovače 14.3.2015117 MPD575

118 Platný od ledna 1993 Určen pro snížení rizika požáru, úrazu elektrickým proudem nebo zranění osob, včetně ochrany proti uvěznění uvnitř Bezpečnostní norma - pro bytová garážová vrata 14.3.2015118 MPD575

119 Bezpečnostní norma - pro cyklistické helmy Platná od březnu 1995, novelizace v březnu 1999 Všechny cyklistické helmy musí splňovat následující požadavky/testy: – Periferní vidění – Stabilní pozice – Dynamická pevnost zádržného systému – Tlumení úderu 14.3.2015119 MPD575

120 Bezpečnostní norma - pro bazénové skluzavky Snížit nebo odstranit nepřiměřené riziko úmrtí nebo zranění související s bazénovými skluzavkami, platné po červenci 1976 Doporučeni týkající se instalace, údržby a zamýšleného použití bazénových skluzavek Riziko zahrnuje: – Ochrnutí a paraplegie vyplývající ze sjíždění hlavou napřed a nárazu na dno bazénu – Zlomeniny nohou plynoucí z jízdy nohama napřed – Srážka jezdců s ostatními lidmi v bazénu – Pády z žebříku 14.3.2015120 MPD575

121 Bezpečnostní norma - pro oblečení Pokyny pro šňůrky na dětském svrchním oblečení Požadavky na hořlavost – Třída 1: Normální hořlavost Čas šíření plamene je více než 7 sekund – Třída 2: Střední hořlavost Čas šíření plamene je mezi 4 a 7 sekundami – Třída 3: Rychlé a intenzivní hoření Čas šíření plamene je méně než 4 sekundy 14.3.2015121 MPD575

122 Bezpečnostní norma - pro dětské postele Požadavky na vnitřní rozměry Výška kolejnice Rozteč dílů postele – Lamely – Sloupky zábradlí – Tyče – Rohové sloupky Všechny dřevěné povrchy musí být hladké a bez třísek Žádná horizontální tyč, lišta, výběžek nebo jiný dítěti přístupný povrch uvnitř postýlky použitelný jako stup 14.3.2015122 MPD575

123 Bezpečnostní norma - pro zápalky Riziko popálení, poranění očí způsobené hořícími úlomky, a ohně zapálené po uhašení materiálu s dlouhým dozníváním Požadavky zahrnují: – Umístění třecí části – Kryt by měl zůstat uzavřen – Stav hlavy zápalky – Umístění hlavy zápalky Platná od května 1978 14.3.2015123 MPD575

124 Materiály zahrnují ventilační dveře, vanové a sprchové dveře a posuvné dveře používané na terasách – Cílem bylo snížit nebezpečí zranění sklem rozbitým v důsledku lidské činnosti – Skoro 200 000 tržných ran, pohmožděnin, odřenin nebo jiných poranění každý rok souviselo s architektonickými skleněnými výrobky až do vydání standardu v roce 1977 Bezpečnostní norma - pro architektonické zasklívací materiály 14.3.2015124 MPD575

125 Pro děti v každém věku Žádný šok nebo teplotní riziko u elektrických hraček Žádné toxické materiály Pro děti do osmi let Silné omezení obsahu olova v barvách na hračkách Žádná topná tělesa v elektronicky pracujících hračkách Žádné ostré hroty a hrany Bezpečnostní norma - pro hračky: 14.3.2015125 MPD575

126 Pro děti do tří let Musí vydržet využívání a zneužívání, musí být nerozbitné Žádné malé části a kousky, které by se mohly zaseknout v krku Dětská chrastítka musí být dostatečně velká, aby neuvízla v krku a nemohla se rozdělit na malé kousky Bezpečnostní norma - pro hračky: 14.3.2015126 MPD575

127 Dobrovolné bezpečnostní normy Přijato v hračkářském průmyslu Zahrnuje: – Věkové a bezpečnostní štítky na hračkách – Výroba mačkacích a kousacích hraček tak velkých, aby nemohly uvíznout v krku kojence – Omezení délky řetězu na postýlce a dětské ohrádce na 30 cm, aby se zabránilo možnému uškrcení 14.3.2015127 MPD575

128 Další normy Truhly pro ukládání hraček musí mít víka, která zůstávají otevřená ve všech úrovních, aby se zabránilo nečekanému spadnutí a udeření dítěte nebo uvěznění dítěte v bedně 14.3.2015128 MPD575

129 Úvod Rizika výroby Spotřebitelské produkty Automobilové produkty Klíčové principy Případové studie Reference 14.3.2015 KONSTRUOVÁNÍ Z HLEDISEK ZDRAVÍ A BEZPEČNOSTI 129 MPD575

130 Případové studie Případy předložené jako součást návrhu Radě národní bezpečnosti, aby vytvořila Institut pro bezpečnost návrhu Výrobce počítačů Výrobce letadel Výrobce kopírek Výrobce zemědělské techniky a staveb 14.3.2015130 MPD575

131 Výrobce počítačů S elektrickou vrtačkou bylo obtížné pracovat Pracovníci se museli ohýbat a natahovat, aby plnili úkoly a komfort obsluhy, kvalita produktu a výkonnost utrpěly Byla provedena studie a byly navrženy nové stroje pro získání lepší mechaniky těla 14.3.2015131 MPD575

132 Výsledky u výrobce počítačů V prvním roce byly sníženy mzdové náklady o 270 000 dolarů Výtěžek zvýšen o 420 000 dolarů Zvýšená produktivita Byl snížen počet zranění 14.3.2015132 MPD575

133 Výrobce letadel Montážní operace vyžadovala stání na plošině, aby byl umožněn vizuální a fyzický přístup k montovaným dílům Zranění ramen v důsledku přetěžování vznikly při monážních operací, které se prováděly nad úrovní ramen Byly navrženy nové pracovní metody 14.3.2015133 MPD575

134 Zlepšení u výrobce letadel Montážní stojan je namontován na hydraulický výškově nastavitelný koš takže umožňuje vrtání, nýtování a montáž dílů která se provádí s uvolněnýma rukama pod úrovní ramen s dobrým vizuálním a fyzickým přístupem 14.3.2015134 MPD575

135 Výsledky u výrobce letadel Nevyskytla se žádná další zranění z přetěžování ramen Výroba se zvýšila ze 2 na 4 jednotky za týden Odhadovaná roční úspora je 52 800 dolarů 14.3.2015135 MPD575

136 Výrobce kopírek Podle odhadu byly náklady na zaměstnance, kteří montovali kopírovací stroje s často se opakujícími montážními úkoly, 2,5 krát vyšší než je firemní průměr Studie rekonstrukce ukázala, jak mohou být snížena rizika, a jak může být konstrukce zjednodušena – Snížení počtu dílů – Použití standardních dílů 14.3.2015136 MPD575

137 Výsledky u výrobce kopírek Významné snížení výrobních nákladů Snížení rizika 14.3.2015137 MPD575

138 Montážní linka hloubkových rypadel Práce uvnitř kabiny obsluhy způsobila, že byl pracovník ve stresové a nepříjemné pozici a opakovaně používal ruční nářadí Pracovníci trpěli na zranění zad a v těchto podmínkách mohli pracovat pouze mladí pracovníci Výrobce zemědělské techniky 14.3.2015138 MPD575

139 Výrobce zemědělské techniky Na novém návrhu operací pracoval tým Práce mohla být nyní provedena před instalací dílů v kabině, což umožnilo montérovi pracovat ve vzpřímené pozici Výsledky: – Zásadní snížení výrobního času a rizik 14.3.2015139 MPD575

140 Úvod Rizika výroby Spotřebitelské produkty Automobilové produkty Klíčové principy Případové studie Reference 14.3.2015 KONSTRUOVÁNÍ Z HLEDISEK ZDRAVÍ A BEZPEČNOSTI 140 MPD575

141 Reference Engineering Design for Safety, Thomas A. Hunter 1992 Safety Through Design, Wayne C. Christensen and Fred A. Manuele www.safetyonline.com www.cpsc.gov www.ftc.gov/ftc/consumer.htm www.osha.gov www.nationalsafetycouncil.org www.consumer.gov www.detnow.com/community/recalls 14.3.2015141 MPD575

142 Děkuji Vám za pozornost Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/28.0206 „Inovace výuky podpořená praxí“.