我們在機械工程領(lǐng)域面臨的一個(gè)挑戰是如何解決機器與系統在安全性、生產(chǎn)率和人體工程學(xué)這三者之間的沖突。如果不能成功解決這種沖突,結果往往需要“操縱”安全設備。
如果一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)法順利進(jìn)行,人們就會(huì )試圖干預,從而以最佳方式滿(mǎn)足人們的需求。機器操作者可能認為機器上的防護裝置會(huì )對其成功完成工作產(chǎn)生不利影響,從而“操縱”這些防護裝置,使其保護功能失效??梢苿?dòng)防護裝置經(jīng)常遭遇“操縱”。它們是人機分離的一種手段,目的是防止危險動(dòng)作發(fā)生。為了進(jìn)行生產(chǎn)操作或安裝,操作員必須連續地開(kāi)/關(guān)閘門(mén)或翻蓋——這些涉及到操作員設法努力減少的工作。
“因此,智能安全概念除了必須為設計工程師提供所需的安全等級、充足的空間和創(chuàng )造性,最后,盡可能提高用戶(hù)的操作便利性?!盡artin Bellingkrodt概括道。Martin作為產(chǎn)品經(jīng)理,負責皮爾磁的安全傳感器。
隨著(zhù)“操縱”此類(lèi)設備的次數增多,危險意識會(huì )下降。各種研究表明,“操縱”防護裝置和事故之間存在相關(guān)性。約25%的事故由“操縱”引起。工業(yè)專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì )的一項調查表明,超過(guò)三分之一的防護裝置被永久或暫時(shí)地“操縱”。
安全設備的尺寸
如果安全設備尺寸過(guò)大,會(huì )對易用性造成不必要的有害影響,從而需要人為“操縱”?!岸喽嘁嫔啤钡脑瓌t在安全技術(shù)領(lǐng)域行不通。
因此,防止操縱是EN ISO 14119“機械安全——防護裝置的聯(lián)鎖裝置——設計和選擇原則”的重要方面。
2014年生效的標準定義了安全門(mén)系統的設計和選擇原則,為設計工程師提供直接幫助。與以前的標準EN 1088相比,EN ISO 14119考慮了射頻識別或電磁保護鎖定裝置等更多技術(shù),對聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)進(jìn)行分類(lèi),并更清晰地規定了安裝防護裝置的規格。
避免“操縱”的動(dòng)機
有關(guān)“操縱”方面,ISO 14119要求檢查是否存在任何使聯(lián)鎖裝置失效的“動(dòng)機”。設計機器時(shí),最重要的是不能帶有“操縱”機器的想法。如果不能排除潛在的“操縱”動(dòng)機,設計時(shí)必須盡可能地加大操作員的“操縱”難度。
要做到這一點(diǎn),可以安裝隱藏的聯(lián)鎖裝置或者使用特制螺絲進(jìn)行安裝。
在過(guò)去,容易磨損和暴露的聯(lián)鎖裝置會(huì )成為“操縱”的動(dòng)機,因為頻繁使用時(shí)其可靠性特別有限。新型無(wú)磨損產(chǎn)品設計更緊湊,例如采用編碼安全開(kāi)關(guān)PSENcode。這為機器制造商提供了更好的安裝選擇。
力爭安全
然而,單靠技術(shù)本身是不夠的?!叭绻覀冎灰蕾?lài)于技術(shù),那么打擊“操縱”的努力就像龜兔賽跑?!逼柎艑W(xué)院的教師Harald Els??er說(shuō)道。Harald講授關(guān)于機械指令和標準的培訓課程已長(cháng)達十年時(shí)間。
Els??er說(shuō),經(jīng)驗表明,如果做到兩點(diǎn),可以盡可能減少“操縱”的動(dòng)機。一方面,設計機器時(shí)盡早考慮安全問(wèn)題;另一方面,機械工程和自動(dòng)化兩個(gè)領(lǐng)域密切合作?!翱鐚W(xué)科思維是協(xié)調工廠(chǎng)和機械的關(guān)鍵,從而實(shí)現安全性、人體工程學(xué)和生產(chǎn)率。幸運的是,這一點(diǎn)已經(jīng)越來(lái)越受到機械工程師的認可?!?nbsp;Els??er說(shuō)道。
在日常工作中,用人單位在其職責范圍內對員工的安全和健康負責。用人單位必須相應地指導員工并且定期檢查機器的“操縱”情況。其法律基礎是工業(yè)安全法規。這些措施是否可行往往取決于企業(yè)文化。事實(shí)是這樣的:如果“操縱”方面是員工管理的一部分,則“操縱”行為的數量會(huì )減少。
而且,在日常工作中,新的診斷方案不僅有助于檢測“操縱”、還有助于提高設備可用性?!捌柎诺陌踩O備診斷系統為更快地檢測錯誤提供支持,從而對揭示臨時(shí)或連續的“操縱”做出重要貢獻?!盡artin Bellingkrodt解釋道(見(jiàn)方框)
安全性是技術(shù)和組織措施之間相互作用形成的。對于一個(gè)項目,設計工程師與用戶(hù)的合作越早越緊密,就越容易防止“操縱”。最好的解決方案其實(shí)就是人們彼此之間的溝通。
安全設備診斷系統
“安全設備診斷系統”解決方案(SDD)由現場(chǎng)總線(xiàn)模塊加上分配器和安全傳感器技術(shù)PSEN組成。診斷解決方案還可以輕松地遠程檢索大量傳感器數據。像這樣,可以顯著(zhù)減少收費服務(wù)并且大幅提高生產(chǎn)率。提供諸如子任務(wù)、電壓下降或升高、溫度影響、開(kāi)關(guān)周期數、門(mén)的觸點(diǎn)顫動(dòng)、執行機構的射頻識別ID / ID信息等“安全設備診斷系統”數據作為診斷信息。每個(gè)傳感器另外提供的所有診斷數據有助于錯誤定位和預防性維護,從而減少停機時(shí)間。
SDD能夠檢測執行的任何“操縱”——無(wú)論是通過(guò)屏蔽安全電路還是使用備用執行機構。SDD向控制系統提供診斷數據,還可以通過(guò)本地輸出信號觸發(fā)信號編碼器,這些信號可以向操作員指示安全狀態(tài)。這是一種有利于防止“操縱”的措施,同時(shí)不限制設備的可用性。
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