我們?cè)跈C(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。

如果一個(gè)生產(chǎn)過程無(wú)法順利進(jìn)行，人們就會(huì)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(huì)對(duì)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。可移動(dòng)防護(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(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(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。

 “因此，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(jí)、充足的空間和創(chuàng)造性，最后，盡可能提高用戶的操作便利性。”Martin Bellingkrodt概括道。Martin作為產(chǎn)品經(jīng)理，負(fù)責(zé)皮爾磁的安全傳感器。

隨著“操縱”此類設(shè)備的次數(shù)增多，危險(xiǎn)意識(shí)會(huì)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(huì)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(huì)對(duì)易用性造成不必要的有害影響，從而需要人為“操縱”。“多多益善”的原則在安全技術(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(shí)別或電磁保護(hù)鎖定裝置等更多技術(shù)，對(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(huì)成為“操縱”的動(dòng)機(jī)，因?yàn)轭l繁使用時(shí)其可靠性特別有限。新型無(wú)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(zhēng)安全

然而，單靠技術(shù)本身是不夠的。“如果我們只依賴于技術(shù)，那么打擊“操縱”的努力就像龜兔賽跑。”皮爾磁學(xué)院的教師Harald Els??er說道。Harald講授關(guān)于機(jī)械指令和標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)課程已長(zhǎng)達(dá)十年時(shí)間。

Els??er說，經(jīng)驗(yàn)表明，如果做到兩點(diǎn)，可以盡可能減少“操縱”的動(dòng)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(dòng)化兩個(gè)領(lǐng)域密切合作。“跨學(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(lái)越受到機(jī)械工程師的認(rèn)可。” Els??er說道。

在日常工作中，用人單位在其職責(zé)范圍內(nèi)對(duì)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(huì)減少。

而且，在日常工作中，新的診斷方案不僅有助于檢測(cè)“操縱”、還有助于提高設(shè)備可用性。“皮爾磁的安全設(shè)備診斷系統(tǒng)為更快地檢測(cè)錯(cuò)誤提供支持，從而對(duì)揭示臨時(shí)或連續(xù)的“操縱”做出重要貢獻(xiàn)。”Martin Bellingkrodt解釋道（見方框）

安全性是技術(shù)和組織措施之間相互作用形成的。對(duì)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(chǎng)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(dòng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的射頻識(shí)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(cè)執(zhí)行的任何“操縱”——無(wú)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(hào)觸發(fā)信號(hào)編碼器，這些信號(hào)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。

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