Identification et réduction du risque pour les interventions de maintenance et de production sur des presses à injection de plastique en entreprises

Dans le secteur de la plasturgie, les presses à injection de plastique horizontales, quoiqu'essentielles à la production de nombreuses pièces en plastique, occasionnent malheureusement des accidents du travail (ex. : amputations, écrasements de parties corporelles) pouvant aboutir à des décès. Les risques liés à ces machines se voient augmentés lorsqu'elles sont utilisées avec des équipements périphériques (ex. : robots, convoyeurs, escabeaux). Cette étude vise à identifier les risques auxquels sont exposés les travailleurs lors des interventions de maintenance et de production dans la zone du moule de presses à injection de plastique horizontales ayant des équipements périphériques. L'étude vise également à identifier les moyens de réduire ces risques, afin d'en évaluer les principes en matière de sécurité. Dans le cas des moyens de réduction du risque faisant appel à des fonctions de sécurité, l'étude sensibilise l'intégrateur et le concepteur à l'importance d'adapter la fiabilité de la fonction de sécurité au niveau de réduction du risque requis. Cette sensibilisation se fait à travers une démarche de validation a posteriori du circuit de commande d'une fonction de sécurité d'une presse à injection de plastique horizontale. Quant aux risques et moyens de réduction du risque, ils sont d'abord étudiés dans le cadre d'une revue de littérature, puis lors de quatre visites en usines. Les risques répertoriés dans la revue de littérature ne sont pas toujours associés à un contexte (c.-à-d., la tâche réalisée). Si le contexte est précisé, la description du risque gravite toujours autour de la presse ou de l'équipement périphérique. Cependant, lors d'une intervention sur une machine, on ne s'expose pas uniquement aux risques générés par cette machine, mais également aux risques provenant des autres éléments de la situation de travail (ex. : le lieu de travail, l'organisation). Alors, cette étude propose de réduire les risques liés à ces presses et leurs équipements périphériques, dans un contexte de maintenance et de production dans la zone du moule, en considérant l'ensemble de la situation de travail. De plus, l'étude porte un regard sur les pratiques en matière d'intégration de parties de systèmes de commande relatives à la sécurité et à la coordination « presse-périphérique(s) », ainsi que les difficultés d'appliquer des prescriptions normatives lors de l'intégration, car dans la littérature, l'aspect intégration d'équipements périphériques au système de commande de ce type de presse n'est pas abordé. D'une manière générale, il est ressorti que les méthodes de travail utilisées pour intervenir dans la zone du moule consistent en : • l'usage de fonctions de sécurité liées à des protecteurs ou dispositifs de protection, lors de la production, ainsi que du polissage du moule et de son nettoyage (maintenance préventive) ; • l'application du cadenassage, lors des réparations de la presse (maintenance corrective). Les risques identifiés et les moyens de les réduire éclaireront les employeurs et les travailleurs du secteur de la plasturgie, dans leur exercice de prévention des accidents du travail. La démarche de validation a posteriori d'une fonction de sécurité (moyen de prévention intrinsèque) guidera les intégrateurs et concepteurs dans leur exercice de validation du circuit de commande d'une fonction de sécurité, tout en soulevant les difficultés de la démarche, celle-ci étant transposable à d'autres machines automatisées. Certaines difficultés de la démarche, tout comme celles qu'éprouvent les intégrateurs (électromécaniciens) rencontrés lors des visites, montrent qu'une norme en validation a posteriori simple à appliquer est requise plutôt qu'une norme de conception compliquée pour les intégrateurs du terrain. En effet, ces intégrateurs trouvent difficile de comprendre les normes actuelles de conception de systèmes de commande relatifs à la sécurité ou de les appliquer à de la validation a posteriori d'une fonction de sécurité.

Abstract

Even if horizontal injection molding machines are essential to the plastic industries, unfortunately, they can cause injuries to the workers (e.g. amputations, crushing of body parts). Those injuries can lead to death. The risks related to those machines are increased when they are used with auxiliary equipments such as robots, conveyors and stepladders. The aim of this study is to identify the risks to which workers are exposed during maintenance and production operations in the mold area of horizontal molding machine used with auxiliary equipments. Another aim of this study is to identify the means of reducing the risks to evaluate them on a safety aspect. In the case of security functions which are used as means of reducing the risks, this study increases integrators and designers' awareness of the importance of having a reliability that fits the required safety level. This is done through a retroactive validation process of the control circuit of the safety function on a horizontal injection molding machine. The risks and the means of reducing the risks are first looked in a literature review then, during four visits in plastic industries. The risks mentioned in the literature review are not always mentioned in a context (i.e. the operation involved). When the context is mentioned, the risk explained always refers to the molding machine or its auxiliary equipment. However, during an operation on a machine, we are not only exposed to the risks regarding this machine, but also to those relevant to the other components of the work situations (e.g. location, organization). Thus, this study advises to reduce the risks related to these molding machines and their auxiliary equipment, within the maintenance and production context in the mold area, by taking into account the whole work situation. Moreover, since the integration aspect of auxiliary equipments to the control system is not mentioned in the literature, this study takes a look at: • the practices regarding integration of safety- related parts of control systems and the coordination between the molding machine and its auxiliary equipments; • the difficulties of applying standards requirements during integration. Broadly speaking, it turned out that the work methods used to operate in the mold area are: • the use of security functions related to guards or protective devices, during production, as well as mold polishing and cleaning (preventive maintenance); • lockout procedure, when repairing the molding machine (corrective maintenance). The identified risks and the means to reduce them will help employers and workers of the plastic industries in prevention of work injuries. The retroactive validation process of a security function (intrinsic prevention) will guide integrators and designers in the validation of control circuit of a security function, while highlighting the difficulties of the process. The suggested retroactive validation process is applicable to other automated machines. Some difficulties of the process as well as the challenges faced by the integrators (electromechanical workers) met in the visited enterprises show there is a need of having a retroactive validation standard easy to follow, rather than a design standard difficult to be used by the integrators of those enterprises. Indeed, those integrators often find difficult to understand the existing design standards regarding safety-related control systems, or to use them to a retroactive validation of a safety function.