Wprowadzenie: nadmierny hałas w zakładzie przemysłowym — ukryte ryzyka
Hałas w zakładzie produkcyjnym to poważny problem, który może generować większe koszty niż myślisz. Przekroczone normy hałasu to nie tylko ryzyko dotkliwych kar finansowych, ale przede wszystkim cichy wróg, który podkopuje bezpieczeństwo pracowników, źle wpływa na ich zdrowie oraz efektywność operacyjną. Skutki ekspozycji na nadmierny hałas obejmują m.in. ograniczoną zdolność koncentracji, utrudnienie percepcji sygnałów ostrzegawczych, zwiększenie ryzyka wypadków, a nawet długoterminowe problemy zdrowotne, takie jak choroby układu krążenia czy zwiększone ryzyko cukrzycy typu 2.
Hałas zawodowy, często osiąga bardzo wysokie poziomy w wielu gałęziach przemysłu, zwłaszcza takich jak przemysł ciężki (do 134 dB), czy maszynowy (do 125 dB). (1)Właśnie dlatego kluczowe jest znalezienie rozwiązań, które zapewnią skuteczną redukcję hałasu w zakładzie produkcyjnym, a jednocześnie nie spowodują przestojów produkcyjnych ani nie wygenerują niebotycznych kosztów.
W poniższym case study omawiamy, jak rozwiązaliśmy wyzwanie związane z przekraczaniem norm hałasu w zakładzie przetwórstwa drewna. Naszym zadaniem było nie tylko znaczące wyciszenie maszyn produkcyjnych, ale przede wszystkim zapewnienie pełnej zgodności z rygorystycznymi normami i poprawa warunków pracy.
Wyzwanie klienta: uciążliwy hałas maszyn w zakładzie obróbki drewna
Nasz klient, duży zakład przetwórstwa drewna, mierzył się z problemem nadmiernego hałasu generowanego przez kluczowe procesy obróbki drewna, jak frezowanie, wiercenie, czy szlifowanie.
Przetwarzanie dużej liczby elementów odbywa się w procesie ciągłym, który pozwala na produkcję dużych ilości i jednoczesne przetwarzanie desek drewnianych z obu stron. Do tych procesów wykorzystuje się maszyny o otwartej architekturze, w których źródło dźwięku nie jest oddzielone od operatorów. Chociaż maszyny o otwartej architekturze poprawiają ogólną wydajność, mają one duży negatywny wpływ na wydajność personelu.
Poziom dźwięku w hali przekraczał obowiązujące normy, stwarzając ryzyko dla zdrowia i bezpieczeństwa pracowników, a także potencjalne konsekwencje prawne.
Standardowe rozwiązania: dlaczego nie mogły być zastosowane?
Typowym, najpopularniejszym rozwiązaniem technologicznym służącym do redukcji hałasu są konstrukcje całkowicie zamykające maszyny w hermetycznych akustycznie obudowach.
Takie obudowy mogą zapewnić wysoki poziom redukcji hałasu, jednak tylko pod warunkiem, że obudowa nie ma żadnych otworów ani przejść. W przypadku linii produkcyjnych o ciągłym przepływie jest to niemożliwe do wprowadzenia. Dodatkowo wokół samej maszyny musiałoby być wystarczająco dużo miejsca, aby pomieścić tę nieporęczną konstrukcję. Poza tym zamknięta maszyna mogłaby generować zbyt duże ilości ciepła, a jednym z dodatkowych wymagań było, aby wprowadzone rozwiązanie akustyczne umożliwiało zdalne sterowanie i monitorowanie maszyny.
Wdrożenie tradycyjnego rozwiązania wymagałyby znacznych modyfikacji procesu produkcyjnego, ograniczało funkcjonalność linii oraz łatwo dostępu do maszyn, a przede wszystkim wiązałoby się z kosztownymi przestojami.
Klient potrzebował też rozwiązania, które oprócz wymienionych miało spełniać też następujące, specyficzne wymagania:
- Skuteczność przy niskich częstotliwościach: panele akustyczne musiały być wysoce efektywne w tłumieniu hałasu, zwłaszcza w zakresie niskich częstotliwości, gdzie redukcja dźwięku jest szczególnie trudna.
- Cienka konstrukcja: rozwiązanie musiało być kompaktowe i nie ingerować znacząco w przestrzeń wokół maszyn.
- Zachowanie dostępności maszyn: obudowy nie mogły blokować dostępu do urządzeń ani utrudniać ich obsługi.
- Zgodność z przepisami: nadrzędnym celem było obniżenie poziomu hałasu do wartości zgodnych z lokalnymi przepisami, w tym z dyrektywą Unii Europejskiej 2003/10/EC, która określa górną wartość ciągłej ekspozycji na hałas (85 dB) dla operatorów.
Takie wyzwanie wymagało niestandardowego podejścia i zastosowania precyzyjnej inżynierii akustycznej, aby zapewnić efektywną redukcję hałasu bez zakłócania kluczowych procesów produkcyjnych.
Rozwiązanie Silencions: nowatorskie panele akustyczne dla przemysłu
Trzon rozwiązania Silencions: zaawansowane połączenie tradycyjnych materiałów akustycznych i matemateriałów
Dzięki posiadaniu własnego, w pełni wyposażonego laboratorium oraz zespołu doświadczonych akustyków, byliśmy gotowi do natychmiastowego podjęcia działań. Przeprowadziliśmy pomiary hałasu, a następnie na ich podstawie zaprojektowaliśmy i wyprodukowaliśmy dedykowane, cienkie panele akustyczne. W projekcie wykorzystaliśmy połączenie innowacyjnych metamateriałów z tradycyjnymi materiałami akustycznymi, uzyskując w ten sposób maksymalną wydajność.
Technologia metamateriałów opiera się na inteligentnym materiale akustycznym, który przewyższa konwencjonalne rozwiązania, zapewniając wyjątkową redukcję hałasu i wibracji. Połączenie cech obu typów materiałów wykazuje ogromny potencjał w zakresie tłumienia hałasu. Daje też możliwość tworzenia paneli, które są wyjątkowo cienkie (nawet poniżej 1 cm grubości), a przy tym niezwykle skuteczne w tłumieniu hałasu – w tym problematycznych niskich częstotliwości, z którymi tradycyjne rozwiązania często sobie nie radzą.
Co więcej, nasza technologia jest niezależna od materiału, co pozwala na produkcję paneli z różnorodnych surowców, takich jak tworzywa sztuczne z recyklingu, metal, drewno czy materiały przezroczyste, przy zachowaniu niskiej masy i objętości oraz dobrej konwekcji ciepła. To połączenie właściwości materiału i unikalnej konstrukcji geometrycznej sprawia, że nasze panele są niezwykle wszechstronne i mogą być dostosowane do indywidualnych potrzeb.
Kluczowe przewagi naszej technologii:
- Inteligentny materiał akustyczny: podstawa wyjątkowej redukcji hałasu i wibracji.
- Wyższa skuteczność: Połączenie metamateriałów z tradycyjnym wkładem akustycznym pozwala tłumić hałas w szerszym zakresie Przewyższa konwencjonalne rozwiązania w tłumieniu dźwięku.
- Ekstremalnie cienkie panele: grubość nawet poniżej 1 cm dla minimalnej ingerencji w przestrzeń.
- Skuteczność na niskich częstotliwościach: efektywne tłumienie trudnych do opanowania niskich częstotliwości tonów.
- Niezależność od materiału: możliwość produkcji z recyklingu, metalu, materiałów przezroczystych.
- Niska masa i objętość: łatwość montażu i adaptacji.
- Dobra konwekcja ciepła: zapewnia optymalne warunki pracy maszyn.
- Wszechstronność i personalizacja: panele dostosowane do indywidualnych potrzeb i zastosowań.
Bezpieczeństwo i kompaktowość: niepalne panele akustyczne o grubości poniżej 3 cm
Konfiguracja warstwowa paneli Silencions łączy zalety każdej warstwy. W dolnej warstwie znajduje się dostrojona metastruktura Silencions, która tłumi niskie częstotliwości (zazwyczaj poniżej 1 kHz). Materiał umieszczony tuż powyżej metastruktury poprawia absorpcję akustyczną przy wyższych częstotliwościach dźwiękowych. Górna warstwa jest owinięta włóknem, aby poprawić ogólne wymagania dotyczące niepalności w zakładzie produkcyjnym. Konfiguracja warstwowa paneli Silencions ma grubość mniejszą niż 30 mm i jest zamknięta między płytami, tworząc w ten sposób cienką i jednocześnie bezpieczną obudowę akustyczną.
Skuteczna ochrona przed niekorzystnymi warunkami środowiska pracy
Technologia Silencions umożliwiła selektywne namierzanie i redukcję problematycznych częstotliwości hałasu za pomocą materiału pochłaniającego dźwięk w celu zmniejszenia ogólnego poziomu hałasu szerokopasmowego i ochrony przed niekorzystnymi warunkami pracy.
Rozwiązanie wdrożyliśmy bezpośrednio wokół maszyny do obróbki drewna HOMAG, która składa się z dwóch symetrycznych modułów umieszczonych po obu stronach przenośnika taśmowego transportującego deski drewniane w ciągłej linii produkcyjnej.
Montaż został wykonany z najwyższą dbałością o zachowanie pełnej funkcjonalności urządzenia i minimalizację zakłóceń w procesie produkcyjnym. Nasza elastyczność i szybkość reakcji pozwoliły na precyzyjne dopasowanie harmonogramu prac do potrzeb klienta, co zapewniło utrzymanie ciągłości produkcji.
Wyniki i korzyści: cisza potwierdzona liczbami
Po zakończeniu montażu szczególną uwagę zwróciliśmy na sprawdzenie skuteczności zainstalowanych paneli w miejscu, gdzie zwykle stoi operator podczas pracy maszyny.
Po zainstalowaniu paneli Silencions zaobserwowano wyraźną redukcję poziomu hałasu w całym mierzonym spektrum wraz z redukcją hałasów wąskopasmowych.
Przeprowadzone pomiary równoważnego poziomu ciśnienia akustycznego (LAeq) w 8 strategicznych lokalizacjach wokół maszyny HOMAG potwierdziły wyjątkową skuteczność rozwiązania Silencions. Poziom ciśnienia akustycznego (LAeq, w dB) zmierzony w pobliżu paneli GUI oraz w miejscach, w których operatorzy spędzają większość czasu pracy podczas działania maszyny, został porównany przed i po zainstalowaniu paneli Silencions.
- Znacząca redukcja hałasu: odnotowano redukcję LAeq nawet o 6,1 dB, a poziom ciśnienia akustycznego został obniżony o co najmniej 4 dB.
- Pełna zgodność z normami: w każdej lokalizacji pomiaru poziom ciśnienia akustycznego spadł poniżej wartości 85 dB. Jest to ważna wartość, opisana w dyrektywie Unii Europejskiej 2003/10/WE jako górna wartość dla ciągłej ekspozycji na hałas w ciągu 8-godzinnego dnia pracy operatora.
- Poprawa warunków pracy operatorów: W miejscach pracy operatorów (po lewej i prawej stronie maszyny), poziom ciśnienia akustycznego został zredukowany o co najmniej 4 dB, co jest kluczowe dla spełnienia wymogów dyrektywy UE 2003/10/EC dotyczącej długotrwałej ekspozycji na hałas.
Porównanie pasm jednej trzeciej oktawy w miejscu 2 (po lewej stronie) pokazuje zmniejszenie poziomu ciśnienia akustycznego w całym oczekiwanym zakresie częstotliwości. Wysoka redukcja w pasmach 800 Hz i 1250 Hz została uzyskana dzięki specjalnej metastrukturze dostrojonej do najbardziej problematycznych częstotliwości generowanych przez maszynę do obróbki drewna.
Na poniższym wykresie przedstawiono zmierzone wagą A spektrum poziomu ciśnienia akustycznego przed panelem sterowania, przed którym operator zwykle stoi podczas pracy maszyny.
Dzięki wdrożeniu paneli Silencions, klient zyskał też szereg dodatkowych, wymiernych korzyści:
- Zgodność z przepisami BHP i normami środowiskowymi: eliminacja ryzyka kar i zapewnienie bezpiecznego środowiska pracy.
- Poprawa komfortu i produktywności pracowników: zmniejszenie hałasu bezpośrednio przełożyło się na lepsze samopoczucie personelu i wzrost efektywności operacyjnej.
- Brak długich przestojów produkcji: instalacja została przeprowadzona tak, aby uniknąć długich i kosztownych przestojów (na montaż i pomiary wystarczył nam zaledwie 1 dzień).
- Długoterminowa inwestycja: zastosowane panele to trwałe, estetyczne i funkcjonalne rozwiązanie, które nie ogranicza dostępu do maszyn, zapewniając łatwość montażu i obsługi.
- Potwierdzona skuteczność: uzyskane dane i raporty stanowią solidne potwierdzenie efektywności rozwiązania, które można przedstawić audytorom czy urzędowi.
Silencions – partner w rozwiązywaniu problemów z hałasem
Powyższe case study to przykład, jak w Laboratorium Akustycznym Silencions skutecznie rozwiązujemy złożone problemy akustyczne w przemyśle. Nasze podejście oparte na wiedzy, połączone z praktycznym doświadczeniem i elastycznością działania, pozwala firmom takim jak zakłady przetwórstwa drewna, duże przedsiębiorstwa produkcyjne, a także instytucje czy sieci handlowe, zmniejszyć emisję hałasu, poprawić warunki pracy, a przy tym utrzymać ciągłość działania.
Sprawdź, co zyskujesz wybierając Silencions jako sprawdzonego partnera w rozwiązywaniu problemów z hałasem:
- Wszystkie usługi w jednym miejscu – oszczędzasz czas i zasoby: z nami nie musisz angażować do współpracy wielu firm. Oferujemy pełen zakres usług: od precyzyjnych pomiarów hałasu, przez projektowanie, aż po wykonanie i wdrożenie dedykowanych rozwiązań.
- Ekspercka wiedza: nasi specjaliści doskonale znają przepisy i normy akustyczne, co gwarantuje zgodność każdego rozwiązania z prawem i wsparcie w interpretacji skomplikowanych regulacji.
- Stała opieka ekspercka: otrzymujesz pełne wsparcie i możliwość konsultacji z akustykami, bez dodatkowych opłat.
- Przejrzyste i zrozumiałe raporty: wyniki badań prezentujemy w klarownej formie, co ułatwia podejmowanie świadomych decyzji i szybkie przekazanie informacji.
- Elastyczność i szybkość reakcji: czas realizacji projektu dopasujemy do Twoich potrzeb. Jesteśmy w stanie pomóc nawet w przypadku pilnych spraw. Minimalizujemy przestoje i zapewniamy ciągłość działania.
- Mobilność: jesteśmy w stanie dotrzeć w dowolne miejsce w Polsce i Europie, aby przeprowadzić pomiary i wdrożenia na miejscu.
- Szybka wycena: szczegółową ofertę adaptacji otrzymasz nawet w 3 dni. To pozwoli na sprawne i efektywne planowanie w oparciu o konkretne dane.
- Doświadczenie we współpracy z dużymi partnerami: mamy udokumentowane doświadczenie w realizacji złożonych projektów dla przedsiębiorstw przemysłowych i instytucji.
Zmień hałas w ciszę — skontaktuj się z nami!
Mierzysz się z podobnym wyzwaniem z hałasem w swojej firmie? Potrzebujesz pomiarów, ekspertyzy lub dedykowanego rozwiązania akustycznego, które nie zakłóci Twojej produkcji?
Skontaktuj się z nami! Nasi specjaliści są gotowi, by pomóc Ci znaleźć idealne rozwiązanie i sprostać każdemu akustycznemu wyzwaniu.
Jesteśmy dostępni w dni robocze od 7:00 do 17:00.
(1) Bortkiewicz A, Czaja N. Pozasłuchowe skutki działania hałasu ze szczególnym uwzględnieniem chorób układu krążenia. Forum Medycyny Rodzinnej. 2018;12(2):41-49.