现代安全的变化景观

在过去的几年里，机器安全发生了很多变化。这曾经被认为是一个受限制的和相对简单的问题，现在不再是这样了。

“从历史上讲，工业自动化市场上的机器安全系统由单独的组件组成，如机电安全继电器、安全联锁、安全开关、围栏、光幕和安全垫，”公司产品经理理查德·吉布森说ABB Jokab Safety．

但是这种基于组件的方法已经不够了，Gibson说。他说:“必须明白，机器安全组件只是实现成功的机器安全系统所需的一些工具。”“组件本身并不是最终结果。需要制定一个总体目标，评估需要什么，并制定实现目标的战略。”

Gibson标志着传统的机器安全方法发生了真正的巨大变化，从昨天的开/关、开/不开范式转向了功能性方法，该方法着眼于保护和控制系统的所有安全相关部分，并寻求确保它们在故障发生时正确运行和响应。他并不孤单。以系统为基础的功能性方法现在已成为安全专家的共识。在很大程度上，这是因为不断变化的市场需求和不断发展的技术之间存在互动的推拉关系。

“当今市场快速变化的本质促使自动化用户要求机器具有更高的速度，更快的切换和更少的停机时间，”John D 'Silva观察到。西门子工业部门．“先进的技术，特别是数字技术的创新解决方案，使这成为可能。”他补充说，安全系统是这些创新解决方案不可或缺的一部分。它们都要求并允许比传统观点提供更大的灵活性。

分区的做法就是一个很好的例子。这是一种在机器或生产线的目标部分或区域安全控制速度、运动和扭矩的能力，用于维护或更换，而无需停止整个生产线，并以控制的速度和扭矩循环机械臂等设备。因此，系统可以安全地减速，而不是自动停止和重新启动，通常会减少停机时间和生产损失。

关键标准

仅仅因为某件事可以做，并不意味着它会安全地做。这就是标准的作用。所有美国企业的首要标准是美国职业安全与健康管理局(OSHA)颁布的法规，因为这些法规具有法律效力。然而，OSHA法规过于宽泛和一般化，对制造商应对先进安全和控制技术的复杂性没有多大帮助。这里更相关的是共识标准——由国际标准化组织(ISO)、机器人工业协会(RIA)和美国国家标准协会(ANSI)等组织采用的标准。这些包含所需的详细程度，并可用于显示符合OSHA的要求。

OEM业务发展项目经理Tom Jensen表示:“直到最近，安全扭矩关闭(STO)和安全停止1 (SS1)功能对于大多数应用来说已经足够了。伦茨美洲．“然而，电力驱动和自动化技术提高功能安全性的趋势已经得到了推动。”他指出，EN ISO 13849-1和EN IEC 62061等更新的标准都解决了功能安全问题，引领工程师面对这一新的现实。

其他标准也可能发挥作用。对于包装行业，ANSI/PMMI B155.1 2011(包装机械和包装相关转换机械的安全要求)是核心。这适用于新的、改进的或重建的具有包装功能的工业和商业机械。对于机器人技术，关键的行业特定标准是修订后的ANSI/RIA R15.06-2012工业机器人标准。这两个标准在很大程度上采用了EN ISO 13849-1的功能安全方法。

EN ISO 13849-1于2011年12月取代了旧的EN 954标准，规范机器控制系统的安全功能。它是全面的，涵盖所有类型机器的所有安全相关组件，无论它们是电动、气动、液压还是机械，以及机器生命的所有阶段，从设计到运行到退役。本标准和EN 62061(机械安全-电气、电子和可编程控制系统的功能安全)是欧盟机械指令的关键组成部分，任何希望在欧盟销售机器的人都必须遵守该指令。

风险评估

Jensen说:“无论工程师是否选择遵循EN ISO 13849-1或EN IEC 62061，现在都需要概率计算来验证机器控制安全相关部件的可靠性。”

这些概率计算中最重要的是风险评估或分析。这是一个标准化的程序，用于确定机器或系统及其组件所呈现的风险级别，然后是风险降低阶段，以最大限度地减少或消除这些风险。

这是新标准如何影响机器设计的一个最好的例子——大多数安全专家会说这是好的。然而，持怀疑态度的人经常指出，风险评估——一个公认的繁琐过程——在美国法律中并没有规定。然而，对于任何希望向欧洲出售机械设备的人，或者那些现在坚持所有设备都符合这些新标准的跨国公司来说，风险评估是强制性的。

新标准中详细描述的风险评估/风险降低过程与EN ISO 13849-1中规定的验证过程齐头并进，这是一个分析过程，在某些情况下还包括测试。验证团队应该独立于设计团队，但这并不意味着验证团队要等待完成的设计交给他们。常识和标准本身都要求尽早开始验证，并且尽可能与设计并行。这有助于在潜在问题成为现实之前纠正它们。验证过程中要求的严格文档通常被证明是设计团队的有用工具。

这种降低风险的过程显然有助于安全设计，但传统的安全设计实践仍然是关键。无论采用什么标准，从操作和法律的角度来看，消除或最小化夹点、最小化纠缠区和防止电气危险等都很重要。同样重要的是，要认识到，在美国，最终对安全负责的是机器用户，而不是机器制造商，因此用户必须向OEM明确自己的安全需求。用户需要以合同的形式定义要遵守哪些标准、需要哪些文档以及需要哪些额外的保护措施。

组件革命

吉布森提到的安全组件——比如围栏、光幕、安全垫和光电子传感器——虽然不能替代安全策略，但可以作为有价值的补充。这一点尤其正确，因为安全设备与其他现代工业设备一样，受益于数字技术的进步。

但当涉及到安全部件时，不要只买最新最好的，安全产品营销经理迈克·卡尔森警告说旗帜工程．他说:“多年来，各种各样的保护设备迅速发展成为多种解决方案。”“不幸的是，许多最新的技术解决方案已被证明是繁琐的，难以维护，昂贵的，导致改善机器安全的回报令人怀疑。”

在有效带来新功能和增强保护的安全设备类别中，包括光电设备，如安全摄像机和激光扫描仪。与光电传感器监测空间中的点或线不同，安全摄像机可以在二维或三维中监测相对较大的体积。由于它们是可编程的，可以在控制器或PC上设置检测区域，并进行修改，以允许“静音”，类似于分区，以保证操作人员的安全，同时保持最佳的生产力。

安全激光扫描仪正变得越来越小，越来越智能，公司产品经理Aaron Schulke指出生病的．他说，它们将这些优点与简单的操作和灵活性结合在一起，“还具有远程诊断和故障排除的潜力，以及为客户的整个安全系统执行安全控制逻辑。”

Schulke表示，网络扫描器可以在终端用户的本地位置访问应用程序的状态和诊断，以实现更快的故障排除和最小的停机时间，或远程连接到OEM的支持团队。

特别是无线技术的迅速成熟正在提供新的可能性。“E&I(电气和仪器)工程师可以在工厂的任何地方使用笔记本电脑访问他们的资产维护应用程序，”Soroush Amidi说霍尼韦尔过程解决方案．“但携带笔记本电脑效率并不高。因此，供应商正在开发针对移动设备进行优化的应用程序，这样资产维护供应商就可以从他们的手持设备上访问现场仪器的诊断信息。除了现有的现场设备诊断外，这些诊断还将得到增强，包括无线网络诊断。”

人，终极科技

事实仍然是，人们有时会随意使用安全技术，或者认为，如果有必要保持生产在最佳水平，他们组织的不成文规则就会要求忽视安全。

Donna Rae Smith是行为策略公司的首席执行官光明的一面他已经见过很多次这种情况，并对其不安全的影响有一些想法。她指出:“如果员工觉得可以为了减少维护时间或提高吞吐量而无视‘官方’安全政策和程序，那么他们可能也会对公司的其他政策和程序抱有同样的灵活性。”

对安全漠不关心的态度不仅会影响工厂员工的健康，而且也会影响工厂的性能罗克韦尔自动化．他坚称:“一流企业将安全视为核心价值和生产力驱动力，而不是一种负担。”“超越公司安全计划的构成，考察最佳表现者的更大趋势，可以提供有价值的见解，让我们了解在考虑制造商更大的运营的情况下，全面实施安全措施可以实现什么。”

路德维希引用了商业研究公司的研究香港仔集团该研究发现，在三个关键领域(文化(行为)、合规(程序)和资本(包括安全设备的投资和质量)方面表现最好的公司，也就是路德维希所说的三个c，其运营设备效率提高了5- 7%，计划外停机时间减少了2- 4%，受伤率低于平均水平的一半。“与普通员工相比，这些绩效较高的公司发生的工作事故也要少得多——每2000名员工中就有1例，而每111名员工中就有1例。”

路德维希和罗克韦尔将这些结果转化为一种分析工具，他们称之为安全成熟度指数(SMI)。路德维希认为，这个指数可以让制造商看到他们的安全程序，并能够使用三个c来优化它们。他这样总结了该工具背后的理念:“长期以来，车间安全一直被视为一项繁重而昂贵的义务，对整体运营几乎没有任何价值。在许多公司，安全一直被视为生产力的消耗。如今，一流的制造商意识到，员工行为、流程和程序以及技术实施的结合，使他们能够远远超出简单的合规，从而提高生产力、提高效率，并大幅降低伤害率。”

在过去的几年里，工业机器的安全变得越来越复杂。幸运的是，有许多辅助工具可以帮助您在新的安全环境中导航。这里有一些。

• OSHA的eTool网站上有关于职业安全和健康主题的交互式培训工具。检查http://awgo.to/132而且http://awgo.to/133．
• 一个很好的安全标准来源是ANSI的搜索引擎www.nssn.org．
• 对于包装行业的ANSI/PMMI B155.1 2011(包装机械和包装相关转换机械的安全要求)，用户可以查看PMMI的网站(www.pmmi.org）.
• 有关机器人工业协会ANSI/RIA R15.06-2012工业机器人标准的信息，请参见该组织的网站www.robotics.org．
• Banner Engineering有一个方便的、非特定产品的关于机器安全的网站，叫做iKnow safety athttp://awgo.to/134．
• 西门子(www.usa.siemens.com/industry)及罗克韦尔(www.rockwellautomation.com)提供安全课程。有关罗克韦尔安全成熟度指数分析工具的信息，请访问http://awgo.to/135．
• 关于Festo的机器安全资源指南和更多信息可以在http://awgo.to/158．
• 下载Sick 's安全机械指南http://awgo.to/159．