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机器安全的6个核心步骤

虽然远非完整的机器安全指南,但本文中的步骤概述了影响安全机器设计、实现和操作的六个基本领域。

《Sick》的Joe Gelzhiser
《Sick》的Joe Gelzhiser

最近,我有机会参加了一个为期一天的会议,主题是宝马位于南卡罗来纳州格里尔的生产基地(宝马X3和X6车型的生产基地)的机器安全的各个方面。会议由Cimtec(自动化产品及工程服务供应商)及生病的(传感器、安全系统、视觉系统、自动识别系统和编码器的供应商)。

演讲者,Sick公司的Joe Gelzhiser指出,由于OSHA没有规定具体的机器安全要求,公认的行业标准,如ANSI B11.2010ISO 13849 - 1,可以是确保机器安全运行的最佳防线,也可以在发生事故的法律案件中进行辩护。这些标准提供了关键级别的细节,考虑到OSHA的一般责任条款只规定:每个雇主应提供……没有对其雇员造成或可能造成死亡或严重身体伤害的公认危险的工作场所。每一雇主均应遵守根据本法颁布的职业安全和健康标准。

Gelzhiser强调,会议期间提出的要点绝不是机器安全实施的完整、逐步指南,但确实解决了机器安全的六个主要领域。这六个领域是:

1.风险评估。“文档是关键,”Gelzhiser说,“对oem和最终用户都是如此。”风险评估过程包括确定机器的极限,识别与机器相关的所有任务,识别与这些任务和机器相关的所有危险,以及估计和评估风险。

在欧洲,机械指令Gelzhiser说,要求供应商提供经过风险评估的安全机器。但在美国,情况并非如此,用户对机器的安全使用负责。这就是为什么Gelzhiser指出,oem和最终用户应该在ANSI B11.2010中提到的风险评估过程中进行合作,以“通过风险评估过程达到可接受风险的目标”。

但风险评估过程并没有就此结束。下一步是根据风险评估过程的结果减轻风险(见风险评估图表)。像大多数机器安全指南一样,降低风险的过程并不完全清楚。毕竟,“严重”和“轻微”、“频繁”和“不频繁”、“可能”和“不太可能”之间的区别可能存在很多灰色地带。Gelzhiser指出,必须“记录您如何做出这些决定,并始终努力首先消除危害”。

Gelzhiser说,风险评估的目标是在评估过程中“了解潜在危害的严重性和发生危害的可能性”。你选择一种特定的方法或工具并不重要,重要的是过程本身。风险评估的好处来自于过程的规程,而不是结果的精确性。所有这些都强调了文件的重要性。”

2.安全设计。Gelzhiser说,确保机器或工作单元的设计安全比通过控制系统保护机器更容易。为了说明他的观点,Gelzhiser指出了许多非常简单的安全设计方法,例如将缠结区域的接入点限制在不超过6毫米,以消除夹点;通过使用适当的接地来防止电磁电流;并使用锁定/标记和电子停止。Gelzhiser强调,重要的是要认识到,电子止动器等设备不是安全设备,而是防止伤害的最后一道防线。

3.工程控制。安全功能的实现。Gelzhiser指出,要意识到的最重要的事情是,没有“零风险”这回事。因此,由OEM和最终用户来确定“可接受的风险水平”,这是工程控制中七步过程安全功能实现的关键步骤。这七个步骤包括:
•定义安全功能(例如,永久或暂时防止进入,防止启动,区分人员和材料);
•确定必要的安全性能水平(在ISO 13849-1中描述);
•设计安全功能(即,确定输入、逻辑和输出技术的选择是否提供足够的安全性,以及所选择的技术是否会带来额外的风险);
•保护装置的选择和尺寸-从基于要完成的保护的装置选择到安全距离的计算;
•集成在控制系统中——这里的术语“控制系统”包括输入、逻辑单元、电源控制和执行器;
•验证安全功能-这包括通过分析和测试验证机械和功能安全性;和
•验证所有安全功能-这是对实施的解决方案是否能够实现必要的风险降低的最终评估。

确定上述安全性能水平的关键,以及为过程安全功能实现而创建的所有定义和设计的基础,是ISO 13849-1中概述的五个步骤。这些步骤是:安全系统的分类;所用部件的可靠性;检测故障的能力;多通道控制系统中对多重共因故障的抵抗;以及避免设计失误的附加措施。

4.行政措施。虽然这被认为是降低风险的最不有效的方法,但张贴标志和/或警告是安全设计和工程控制的良好补充。然而,标志和警告不应被视为足以取代安全设计和工程控制。除了标志和警示灯或喇叭外,其他行政措施还包括安全工作程序、锁定/标记程序和个人防护装备。

5.整体的验证。Gelzhiser说,从本质上讲,这个过程是一个验证,证明你“在降低风险方面做了你说过要做的事情”。这一步骤包括审查如下事项:是否已考虑到机器生命周期所有阶段的所有操作条件?是否已经消除了危害或与危害相关的风险在实际可行的范围内减少了?是否充分考虑了使用这台机器可能产生的后果?

6.操作机器。由于在美国,最终用户对机器安全负责,因此在采购过程中至关重要的是:事先澄清供应商提供的保障实施范围;在合同中确定需要提供哪些附加文件(如风险评估);并定义应用哪些共识标准,以及如何记录它们。彻底和反复的培训也是这里的关键,因为保护装置被篡改以使工人在没有安全装置阻碍的情况下工作并不罕见。它也不罕见的保护装置被不正确地定位或不正确地集成到控制系统。为了避免责任,所有用户在规定的操作范围内操作和维护机器是至关重要的。

Sick提供了一个详尽的指南,更详细地描述了这里概述的机器安全的六个步骤。在这里查阅指南。

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