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机器安全的整体解决方案


放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-16

西门子自动化与驱动部门的Rpbert Sharrock说,读到本篇文章也许你会感到惊讶,但是一些使用机器的用户为了避免被起诉仅仅对安全运行的规则敷衍了事。

一些使用机器的用户对符合各种标准和规定敷衍了事而避免被HSE(健康和安全执行机构)起诉。这种用户所关心的并不真正是他们员工的安全;他们尽可能花费最少的钱来避免罚款和坐牢的威胁。

一个更好的方法就是开展一项风险评估,看看无法接受的风险在何处并采取适当的方式把风险降低到一个可以接受的程度。机器制造者也可以采取类似的方法。虽然这相对于什么都不做来说的确是进步了,但最理想的方式就是采取机器安全的整体解决方案,观察公司运作的各个方面。这包括从机械设计到各方面负责人的教育和培训、正常的安全评估和安全第一的企业文化等所有事宜。然而,改进会带来效率,因此附加的安全措施不会带来任何成本上的增加。

设计是在机器生命中会给机器的安全性产生极大影响的一个阶段。设计者必须保证机器能安全地装配和操作,也能安全地安装和投运,安全地维护、维修及解除投运。虽然安全操作常常是设计者思考的重点,安全维护和维修也应该具有高的优先权。几乎一半关于工业设备的致命意外都是与维护活动有关,而设计在这些致命意外的1/3中是决定性因素。第一个障碍是要克服设计者的传统态度:“机器设计出来就不会有错。”

不幸的是,机器确实会出错,因此更好的出发点就是,假定在某些点上,机器有未预料的维护和维修。每次技术人员在维修机器的时候都是在有危险可能性的情况下进行的,因此对于设计者来说最好是力图保证机器在合理可行的基础上做到可靠以最小化机器维修的要求,尽量使正常维修任务之间的时间延长。但是机器设计及其控制系统也非常重要,因此维护必须安全地进行。例如,可以安装运行控制器使机器降低速度运行,或使用可移动的工具夹具,这样可以在工作台上而不是在机器中难以接触的位置更换锋利的加工工具。

另外,操作人员和维护技术员不能够漠视安全设备。因为在出错的情况下,安全部件通常设计为能够中断进程,这样对机器的使用会影响较小。为了把这个影响最小化-以及考验插入的安全电路-必须指定高可靠性的安全部件以使有害的线路跳闸次数为最小。

对一台机器进行安全设计相对容易,但是必须记住,大部分机器在其生命周期中并不是一成不变的。研究表明很多工业意外的发生是由于一些不在控制之中的改变所引起的。

被修改的操作过程 在新机器中进行安全性能的设计相对容易,但是必须记住大多数机器都不是一成不变的,不是在它们的整个生命周期中都不能改变其操作程序的。修改是不能避免的,工作过程可演变为未经过检测的修改或为了提高生产量而被管理者加以改变。然而,一旦改变了机器或其运行方式,原来的风险评估就无效了。调查表明未受控制的改变所引起的工业意外不计其数,虽然在改变导致意外之前还会有一系列复杂的非正常的运行出现。

很明显,应保证机器和操作过程都要有充分的材料证明是可靠的,这点十分必要。即使一台机器及其相关联的安全系统都有正确的设计和文件证明,在安装、投运和一期生产期间监视工作状况仍非常重要。在以上任何或所有过程中做细微的改动不可避免,重要的是在做任何计划的改动之前必须进行严格的风险评估,任何将要进行的改变必须完全登记在册。在着手生产之后,必须作进一步的回顾,确定没有其它的改动,尤其是维护时间间隔方面。这里要提醒的是“没有任何其它改变”也包括机器加工的原材料和部件。最后,在正常基础上进行审查,以确认机器和操作程序严格符合证明文件。

进一步地,必须对与机器安全相关的电路方面进行功能性审查。通常在安全控制系统中,该部件只用于紧急状况,因此没有任何一般的检测手段证明其功能正常;但在安全电路出现故障时才发现问题则可能导致灾难性的事故。

自我监视 当然,在这个领域中,各安全的现场总线之间如AS-I Safety AT Work Asisafe和Profisafe有很大的不同,智能现场总线能够执行自我监视功能并向中央控制器传输诊断数据,这样在故障变成无法避免的风险之前能够警告机器操作人员。

机器安全整体解决方案的另一个方面是教育和培训,这点变得日益重要,因为当今的机器更为复杂而且公司必须遵守新的标准和规定。例如,BS EN61508:2002,这是与安全有关的电气/电子/可编程电子设备(E/E/PES)系统的系列标准,它认识到公司需要具有竞争力的员工并且重要的是能够展示其竞争力。然而,它也要求已积累足够的过去的工作经验,在HSE鼓励的新政策下,这点似乎不被看好。

对于机器操作人员和维护技术人员的培训的要求是明显的,但是为了产生安全第一的企业文化,更需要对员工和管理层进行一个普遍培训。在当今的经济环境以及残酷的市场竞争下,企业的压力在于提高生产量;但是一个工业意外会在许多方面影响到整个公司,其代价远远超过为了提高生产量而忽略安全所带来的生产量上的微小利益。

赞成采取机械安全的整体解决方案有强有力的论据,这一理论也能带来意想不到的好处。如,最近由HSE推行的关于安全造纸的公众活动。由于这个计划,造纸业在三年的周期中成功地避免了将近27%的意外和严重的人身伤害,这相当于拯救174个人员的生命或免受严重伤害。然而,还有一个意外的结果,那就是许多参与此活动的工厂都报道了各自在质量和生产量上都有所提高。看来传统的工作方式无意中给加工过程带来了不必要的干预;现在人工干预的机会减少,加工过程更为平稳连续,直接为工厂主带来经济上的利益。

 
 
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