工业工作往往是危险的工作，最近几个月有关化工厂爆炸和设备滚动的一系列媒体头条就证明了这一点。但事实是，在过去几年里，工业工作场所报告的严重事故总体上略有减少。这是因为工业界在改进工业安全方法、技术、培训和系统设计方面做了大量工作，以确保操作人员在日常和异常活动中是安全的。然而，在任何操作中，人类行为仍然是不确定因素。
为了扩大保障工人安全的新技术和新系统的定期覆盖范围，自动化的世界通过我们最新的读者调查，探讨了人类安全方面的问题，并将结果与2015年的一项类似调查进行了比较。这些反应反映了读者在安全方面的想法和行为是如何改变的，以及专家们所说的影响当今安全系统工程的是什么——即，需要人类和机器人密切合作的协作应用程序，对安全的一些关键组成部分的认识是实时波动的，以及行为经济学领域的见解。
首先，让我们来看看制造工厂的那张不确定的牌:人类。在遥控汽车和手机上长大的新员工可能会考虑自动引导车辆(AGV)，对安全感到自满。“这些人相信自己是安全的，并认为安全是理所当然的，”乔治·舒斯特(George Schuster)说罗克韦尔自动化．“他们认为，‘这只是个机器人。我小时候就有过。会出什么问题呢?’”
其他工人可能会将他们的机器拟人化，给它命名就像人们给船或汽车命名一样，因为它有可感知的个性。舒斯特说:“这有好有坏。”“当人们把机器视为真正能够帮助他们的同事时，这是一件好事。这很糟糕，因为有记录表明，工厂里的人为了保护机器人，会把自己置身于危险之中。”
传统上，当一台机器和一个人需要同时出现在同一个地方时，安全工程师会用硬防护或警报等机制来管理共享空间，将人和机器分开。正因为如此，安全问题被视为生产作业的障碍。
这就是为什么工人们可能不那么勤勉地遵守规定的安全准则的原因之一。在我们最新的安全心理学研究中，当被问及是否见过同事在工业环境中做不安全的事情时，大多数受访者(67%)回答说，“是的，但不经常。”14%的受访者表示，不安全的行为一直在发生，而略多一点的受访者(19%)表示，他们的同事总是遵循安全准则。这些结果与2015年的结果相似自动化的世界民意调查。
在一份名为《人为因素及其对工厂安全的影响》的白皮书中，ABB该公司指出，在全球油气行业报告的事故中，约70%可归因于人为错误。ABB安全系统全球产品经理、该报告的合著者Luis M. Duran说:“工业工厂的设计具有最高的准确性，通常有几个独立的安全循环检查过程系统的完整性。”“然而，这种方法不能检查人为干预，一个小小的人为错误可能会导致巨大的灾难。”
Duran说，工业部门主要集中在工作环境的物理成分和自动化过程中，而不是人类作为身体和心理社会元素的一部分。“人类被忽略，无论是人类在发生异常发生的情况下，人类会产生最关键的决定，”他补充道。
安全文化及标准
安全文化的概念是随着时间发展和成长的。“十年前，当机器安全的话题被提出给工业用户时，[我们]看到用户对机器安全的要求及其影响的理解存在很大的差距，”John D’silva说西门子．
自动化厂商和其他厂商通过培训材料和提高安全文化意识的项目，以及进一步发展安全标准，解决了这一差距。我们从工业事故和事件中吸取了很多教训，这些教训已经在国际功能安全标准(IEC 61508和IEC61511)以及以前的ISA 84中得到了体现。
这些经验教训影响产品设计、项目实施、运营和维护活动，并影响工厂生命周期的多个领域。D’silva说:“如今，当与工业用户互动时，他们非常了解机器安全的好处，不仅从合规的角度，而且还知道它如何保护操作人员，并有助于提高生产率和操作人员的士气。”
强大的安全文化认识到安全行为和行动对生产资产完整性的影响。当被问及他们是否认为自己的公司已经建立了强大的安全文化时，回答“是”的受访者比例从2015年的63%跃升至今年的79%。
读者认为建立强大的安全文化必不可少的因素包括培训(93%)、确定安全责任(74%)、领导认同(73%)和执行责任(71%)。2019年的受访者认为这四个因素比2015年的受访者更重要。
D’silva表示:“如今，许多时候，与工业用户的讨论都直接转向了应用程序的功能安全。这表明，提供风险降低和风险评估等方法的安全标准得到了明确的定义和接受。
杜兰表示同意。“如今，功能安全标准已经成熟，”他说。“随着这种成熟，它们的应用和重要性也已成为常态。”
功能安全标准引入了安全生命周期的概念，描述了应从概念设计到设计和操作安全仪表系统（SIS）的阶段。“安全生命周期是通过建立适当的设计最佳实践，文档审查和验证以及执行安全项目的验证步骤来降低人类因素的影响的一步，”Duran解释说。
此外，标准还引入了两个重要元素:人员能力和功能安全管理体系(FSMS)。Duran说:“国际功能安全标准IEC 61508最近的变化已经把这些要求变成了强制性的规范性条款，而不是以前版本中的建议。”
安全技术的进步
正如解决人类能力和行为问题的标准不断发展，技术也在不断发展。除了存在感测、e-stops和安全继电器等长期建立的安全技术外，安全自动化产品还在不断发展。这些设备包括安全驱动器、高级传感器、安全可编程逻辑控制器(plc)、安全运动/电机控制，以及更好地集成控制、运动和安全的网络。在调查中，72%的读者表示，他们的公司已经购买或计划购买此类新技术。
D’silva表示，西门子观察到，由于工艺、安全和/或操作失误而导致的机器关闭数量已经减少。他说:“由于安全控制器和相关的安全I/O可以根据应用要求集中部署或分布在整个机器或工厂，因此几乎不存在安全措施失效的情况。”
杜兰补充道:“科技在不断进步。“始于20世纪70年代末的安全逻辑求解器已经扩展到产品设计的其他领域。他说，新技术允许用户按照功能安全标准(如IEC 61511/ISA84)设计安全仪表功能(SIFs)，并使其以数字格式提供。
“更重要的是，”杜兰说，“这些功能可以与实时信息相关联，并在操作和维护期间使用。这种微妙的变化使运营商能够看到共同行动的影响(例如,绕过乐器或控制应用程序切换到手动)的实际性能下降,或影响SIF,或者如果一个特定的维护行动可以妥协的安全生产资产,甚至到什么程度。”
机器安全总是关于连续监测，但现在有很多势头朝着工业互联网（IIOT），大数据分析等综合技术。通过许多自动化解决方案，不仅可以收集的安全性能数据和工厂管理所需的任何报告，而且还可以交叉检查应用程序的安全完整性以及与之相关的硬件和软件。
D 'Silva表示，为了确保安全系统的正确使用，一家大型汽车制造商在每班开始时都集成了交叉检查安全签名的功能。通过人机界面(HMI)手动输入数据后，系统将与安全控制器中存储的安全签名进行交叉检查，以确保没有人篡改机器的安全性。
流程工业同样将工业物联网设备与现代监控和数据采集(SCADA)系统相结合，以改善数据驱动的决策支持。总部位于韩国的天然气供应商Yesco实施了该计划Aveva监控软件是Aveva工业软件平台的一部分，在维护和安全管理项目上更加积极主动，并推动卓越运营。经过5个月的部署和9个月的使用，丰富的数据分析通过更好的可视性改善了Yesco的安全管理。
在另一个例子中，AMS检测回合eMERSON的AMS TREX设备通信的应用程序使运营团队更容易捕获，报告和响应姿态安全风险的异常情况。操作员可以在实时电子地记录任何异常或危险条件，并通过有线或安全的Wi-Fi连接将条件数据传送到其他植物系统。
“基于路线的检查是识别可能降低效率或造成危险人员的异常和不安全条件的关键防护线，”产品管理，PlantWeb和可靠性ol utimes副总裁Mani Janardhanan说爱默生自动化解决方案．“医疗辅助队巡查有助于确保影响安全性和可靠性的问题被及早发现、报告和解决。”
雕刻安全该公司推出了自己的智能个人防护设备(PPE)，它结合了地理定位技术、照片等非结构化数据的捕获和传输，以及社交媒体参与/游戏化的想法，所有这些都提供在一个锁定的坚固设备上。该系统实现了机器技术人员和管理人员之间的双向通信，并在工人水平上收集实时数据。科维克斯首席执行官泰德•史密斯表示，这样做的目的是让一线员工能够“实时观察，缓解观察，了解发生了什么，以及他们是如何解决这些问题的。”
使用数据影响行为
分析越来越多的数据提供了改善流程，性能和安全自动的机会，并通过影响或引导人类行为来改进流程，性能和安全性。录制实时行为允许待开采的数据用于见解和使用行为科学技术可以允许将数据烘焙为有用的分析算法。
例如，实时数据收集可以让一线员工提供反馈和“参与”，这是一个因社交媒体而流行的术语。它还允许安全相关的活动被视为提高性能，而不是障碍或障碍。利用电子游戏中的行为科学知识去迎合人类对“胜利”的渴望可以鼓励安全有效的人类行为。
Corvex Safety正在利用行为经济学咨询公司BEworks的技能，开发其智能个人防护装备。行为经济学研究心理、认知、情感、文化和社会因素对个人和机构的经济决策的影响。这是一种行为科学，用来理解人们在决定采取行动时如何有意识或无意识地评估各种风险和回报。
“了解人们决定背后的心理和行为力量提供了丰富的机会，使工作环境更改（例如，我们如何呈现安全信息），以帮助人们做出更安全的决定，”指出了一位福克斯白皮书。科学是为了理解为什么人们忽视将保护它们的行为的事物，或者对良好行为的激励是足以克服不良行为的行为。
施耐德电气该公司的彼得•马丁(Peter Martin)曾广泛讨论过实时数据分析如何以这种方式实现“安全盈利”。他表示:“现在人们明白，运营的安全性可以对核电站的运营盈利能力产生直接的积极影响。”“e&s(环境健康与安全)现在不仅可以被视为一个成本中心，还可以被视为一个利润中心。”
Martin表示，施耐德电气通过对过程传感器数据进行实时建模，实现了这种变化。他解释说:“一旦在必要的时间框架内测量了变量，结果信息就可以提供给操作员，操作员通过记分卡或仪表板来影响业务变量。”以这种方式授权影响利润的运营人员，使他们能够做出更好的决定，推动盈利。经验表明，随着时间的推移，即使是中等教育水平的一线运营商也能学会显著提高盈利能力。”
类似地，罗克韦尔公司的舒斯特描述了实时数据是如何洞察工厂里的机器是如何被使用或滥用的。“它可以像一个机器接入点一样简单，设计成每班使用两次，”他说。“如果该接入点每班使用10次，这就是违规频率，这是一个危险信号。”
这些实时数据可能表明了两种需求之一。Schuster说:“要么操作人员没有经过培训，使用接入点不当，要么他找到了更好、更快的工作方式，我们需要将其纳入标准操作程序。”“因此，我们必须把这些数据作为一个机会，以提高合规，并创建一个持续改进计划，使这些机器更好、更快。”
系统思维需要
在安全数据方面，舒斯特指出了一些有益的技术，如激光扫描仪、激光雷达和安全垫。他说:“但我们还没有真正做好一个系统，可以结合和聚合这些技术，并权衡它们，以创建一个更全面的观点。”
根据Schuster的说法，新的传感器即将到来，提供更具体的数据，但即使是现有的传感器也可以以新的方式使用。“可以从多个重叠传感器聚合数据的系统是非常重要的考虑因素，”他说。“这是一种系统思维方式。”传感器系统和数据聚合系统可以“改变我们拥有的工具种类，因此我们可以在人员和机器之间进行一些非常精确的协调，以确保高效率和安全性。”
舒斯特一直在研究更先进的传感器网络，这些网络可以检测、跟踪和预测共享空间内的人和机器的运动，可以对未来潜在的互动进行排名和评估。他说:“从记录或合规的角度来看，真正重要的一点是，它几乎就像电影中的快照或帧——人们和机器在一个共享的工作空间中一起移动的图像。”
这样，如果发生事故或受伤，甚至是侥幸脱险，这种系统就可以记录和评估两者之间的复杂运动。
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