防護(hù)裝置可以提升機(jī)器操作的安全性

當(dāng)前在機(jī)械工程領(lǐng)域面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是如何解決機(jī)器與系統(tǒng)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(jié)果往往需要“操縱”安全設(shè)備。

防護(hù)裝置可以提升機(jī)器操作的安全性

如果一個(gè)生產(chǎn)過程無法順利進(jìn)行，人們就會試圖干預(yù)，從而以最佳方式滿足人們的需求。機(jī)器操作者可能認(rèn)為機(jī)器上的防護(hù)裝置會對其成功完成工作產(chǎn)生不利影響，從而“操縱”這些防護(hù)裝置，使其保護(hù)功能失效?？梢苿臃雷o(hù)裝置經(jīng)常遭遇“操縱”。它們是人機(jī)分離的一種手段，目的是防止危險(xiǎn)動作發(fā)生。為了進(jìn)行生產(chǎn)操作或安裝，操作員必須連續(xù)地開/ 關(guān)閘門或翻蓋——這些涉及到操作員設(shè)法努力減少的工作。

智能安全概念除了必須為設(shè)計(jì)工程師提供所需的安全等級、充足的空間和創(chuàng)造性，還要盡可能提高用戶的操作便利性。隨著“操縱”此類設(shè)備的次數(shù)增多，危險(xiǎn)意識會下降。各種研究表明，“操縱”防護(hù)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)專業(yè)協(xié)會的一項(xiàng)調(diào)查表明，超過三分之一的防護(hù)裝置被永久或暫時(shí)地“操縱”。

安全設(shè)備的尺寸

如果安全設(shè)備尺寸過大，會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(jī)械安全——防護(hù)裝置的聯(lián)鎖裝置——設(shè)計(jì)和選擇原則”的重要方面。

2014 年生效的標(biāo)準(zhǔn)定義了安全門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選擇原則，為設(shè)計(jì)工程師提供直接幫助。與以前的標(biāo)準(zhǔn)EN 1088 相比，EN ISO 14119 考慮了射頻識別或電磁保護(hù)鎖定裝置等更多技術(shù)，對聯(lián)鎖開關(guān)進(jìn)行分類，并更清晰地規(guī)定了安裝防護(hù)裝置的規(guī)格。

避免“ 操縱 ”的動機(jī)

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“動機(jī)”。設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，最重要的是不能帶有“操縱”機(jī)器的想法。如果不能排除潛在的“操縱”動機(jī)，設(shè)計(jì)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。

在過去，容易磨損和暴露的聯(lián)鎖裝置會成為“操縱”的動機(jī)，因?yàn)轭l繁使用時(shí)其可靠性特別有限。新型無磨損產(chǎn)品設(shè)計(jì)更緊湊，例如采用編碼安全開關(guān)PSENcode。這為機(jī)器制造商提供了更好的安裝選擇。

力爭安全

經(jīng)驗(yàn)表明，如果做到兩點(diǎn)就可以盡可能減少“操縱”的動機(jī)。一方面，設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)盡早考慮安全問題；另一方面，機(jī)械工程和自動化兩個(gè)領(lǐng)域密切合作?？鐚W(xué)科思維是協(xié)調(diào)工廠和機(jī)械的關(guān)鍵，從而實(shí)現(xiàn)安全性、人體工程學(xué)和生產(chǎn)率。幸運(yùn)的是，這一點(diǎn)已經(jīng)越來越受到機(jī)械工程師的認(rèn)可。

在日常工作中，用人單位在其職責(zé)范圍內(nèi)對員工的安全和健康負(fù)責(zé)。用人單位必須相應(yīng)地指導(dǎo)員工并且定期檢查機(jī)器的“操縱”情況。其法律基礎(chǔ)是工業(yè)安全法規(guī)。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(shù)量會減少。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(shè)備可用性。

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(xiàng)目，設(shè)計(jì)工程師與用戶的合作越早越緊密，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(shè)備診斷系統(tǒng)

“安全設(shè)備診斷系統(tǒng)”解決方案（SDD）由現(xiàn)場總線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(yuǎn)程檢索大量傳感器數(shù)據(jù)。像這樣，可以顯著減少收費(fèi)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、開關(guān)周期數(shù)、門的觸點(diǎn)顫動、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的射頻識別ID / ID信息等“安全設(shè)備診斷系統(tǒng)”數(shù)據(jù)作為診斷信息。每個(gè)傳感器另外提供的所有診斷數(shù)據(jù)有助于錯(cuò)誤定位和預(yù)防性維護(hù)，從而減少停機(jī)時(shí)間。

SDD 能夠檢測執(zhí)行的任何“操縱”——無論是通過屏蔽安全電路還是使用備用執(zhí)行機(jī)構(gòu)。SDD 向控制系統(tǒng)提供診斷數(shù)據(jù)，還可以通過本地輸出信號觸發(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(shè)備的可用性。