提高机器安全性就是提高您的效益

在现代工业生产中，一方面，生产的过程越来越复杂：原因有二：1.客户的需求多样化，差异化导致工厂从大规模单一生产方式改变为小批量多品种生产方式；2.用于生产产品的生产设备越来越精密复杂，也越来越高度自动化----这些都导致了生产过程复杂化。另一方面，随着社会的进步发展，“以人为本”的人文关怀精神日益深入人心，客观上将导致在法律法规上对于安全的要求越来越严格。 生产过程复杂化导致人们在常规安全措施中对于机械安全的控制能力越来越力不从心，而提高机械安全性，又是社会发展的必然的急迫要求，二者的矛盾越来越突出-----于是人们都提出这样一个问题： 有没有可能在生产中做到既能实现“保证员工安全的人文关怀”的公司宗旨，又能兼顾效益呢？ Omron正是基于“尊重人性”的经营理念和“尊重个人”的经营方针，在专注于不断发展和完善安全产品系列的同时，和持有相近理念的美国最大安全产品公司STI一起，最终实现了强强联合，组建O-STI专业安全部门，目标就是：通过提供彻底解决机器安全的整体解决方案，提高机器安全性，也能提高客户的生产效益。下面就是其中为客户提供彻底解决机器安全的整体解决方案的一个例子。 为全球知名公司TOYATA提供产品的广州某公司现在正面临这样一个课题： 需要较彻底解决公司设备安全问题，这一方面是为了保证员工的安全，同时也是其end-user最终用户的要求---全球跨国企业普遍在机器安全上都有严格的要求，一般都成立了专门成立EHS（环境卫生安全）部门，对相关配套企业提出严格的机器安全标准。 因此，该公司需要对设备进行改造，以确保其设备的机械安全， 因为1、操作人员需在设备危险区域作业，而且设备无安全保护系统，人员的身体安全难以得到保证； 2、维护人员在维修作业时，需进入设备的危险区域，该区域现无安全保护系统，无法保证人员的身体安全。 因此设备改造目的就是： 1.建立可靠性安全保护系统，使操作人员和维护人员在危险区域作业时人身安全得以确保，预防生产事故发生。 2．满足其最终用户在安全上的要求。 但是，客户在作出这个决策后，又面临一个新的问题，他们不太清楚如何去保证机械设备的安全？保证设备的安全应该遵循什么样的标准？设备的危险程度是如何确定的？哪一家自动化厂商具有整体解决解决方案的能力，可以帮助他很好得解决这个问题？ 通过不断地比较各安全产品厂商，该公司认为O-STI的安全产品系列非常完整，从元器件部分例如安全门开关系列（包括机械锁定，电磁解锁和电磁锁定，机械解锁的安全门开关，铰链型，摆杆型安全限位开关），具有最高安全水准的4级安全光幕，安全触边，安全地毯，安全激光扫描器，还有安全监控模块，例如双通道安全监控模块模块，多通道输入和多通道输入的安全监控模块等，甚至全球独有的安全DEVICENET网络系统的NE1A安全控制器。 更重要的是，他们认为O-STI的成员对机械安全有非常透彻的了解，具有成熟的安全解决方案的技巧和能力，非常值得信赖，所以，他们决定和O-STI进行合作，共同解决这个问题。 他们的设备如图： 设备的用途： 将两个重量从50克～60000克的塑料零件熔接(热熔)于一体，使之形成新的产品，这种产品可以是汽车、摩托车用的塑料滤清器、散热器、车灯、蓄电池、制动液罐、油杯、水箱、油箱、风管、尾气净化器等部件。 设备的结构：该设备在前部，后部，左前部上面，左前部下面，左后部上面和下面，右前部上面，右前部下面，右后部上面，和右后部下面共十个地方都有窗门，通过这些窗门，都可以进入这个设备，接触到前后运动的热板（热板的作用是对送进设备的塑料进行加热）和上下运动的上模（上模的作用就是对2块受热的塑料进行挤压，使之融合形成新的工件），热板和上模分别受2个带有电磁阀的驱动阀门控制，都通过电磁阀控制的液压缸带动，而液压缸由电机带动运转。 右前方和左前方是操作区域（具体参见下面的运动过程），在挤压成型过程中，操作者经常进入上模区对没有冲压完整，或者冲压后没有达到成型要求的塑料件进行清理。其他地方都属于维修时进入的区域，各个能接近上模区的方向都有可能是进入该区域的方向。 设备的运动过程说明： 从右前方和左前方（操作区域）两个地方送入塑料工件1，2到上下模， 塑料工件1，2分为上下2层。 热板前进，位于塑料工件1，2之间进行冲压，使塑料工件1，2的表面紧贴热板的表面，这样使塑料工件1，2表面受热。热板退出，再次冲压，上，下两层的受热工件由于受到高温挤压粘合在一起，形成所需要的新的一块工件(产品).从右前方或左前方（操作区域）取出新的工件(产品)。 风险评估分析：热板和上模构成了危险院，根据欧洲安全标准EN954-1进行分析，该设备在极端的情况下将造成严重伤害乃至死亡，同时热板和上模的运动速度都超过了0.25米/秒，因此，在危险发生时很难躲避，与此同时，操作员工每天接触设备的频次也比较高-----从以上可以判断，该设备的危险程度是Category4,当然，所设计的安全回路等级要和设备危险程度匹配的同时，还要结合具体考虑到如下客户的要求（其要求往往和其生产效益以及最终用户要求有关）： 客户的控制要求： ①自动模式时安全机器如果有OFF信号，设备自动运转停止 ②手动模式时, 可允许进入前面，左前面，右前面的区域，设备不应该受到影响, 进入上述以外的其他区域，设备都应该停止。 ③紧急停止SW　OFF时，自动/手动都将停止全部输出。 客户的安全要求： A 实现较高的安全等级 B 维修简易 C 接线简单。 客户为什么提出这样的安全要求？ A 实现较高的安全等级，这是因为客户的客户是丰田公司，对其配套厂家所使用的设备有安全上的要求，如果客户满足丰田公司的安全要求，就可以获得更大优势。 B 维修简易，这是因为由于其高生产效率的要求，在机器出现故障时要求维护的时间尽可能短，客户可以提高生产效率，降低生产成本。 C 接线简单，这是因为客户对于安全回路知识不太了解，希望安装时尽可能简单，轻松安装的特点对用户具有吸引力。 O-STI通过和客户反复沟通，针对客户的要求，结合现场实际，按照国际安全标准，为该公司提供了整体解决方案： 安全输入部分： 在设备的左前方和右前方，各配置1套符合Category4的安全光幕F3SJ，.选择2套安全光幕的原因是不要影响生产，同时，在充分计算其安全距离后，设在离机器11-12cm距离的地方，该距离由于其 尺寸两边都比780mm多了近100mm,不会造成安全防护上的漏洞（当然，对于安装F3SJ安全光幕后因为安全距离的留下的空隙也是造成危险的部分，需要加装安全防护网予以完善）。 同时，根据设备的物理尺寸，按照3米需要设置一个安全急停开关的原则设置了4个E-STOP安全急停开关。 在设备的前部和后部，左后上方，右后上方，左，右下方的一个窗门共设置8只2b强制断开接点的安全门开关,其余窗门加装门后焊接封牢。 安全控制部分：采用NE1A和DST1-ID12SL-1以及DST1-ID12SL，构成DEVICENET SAFETY网络，根据其上述客户控制要求和安全要求利用NE1A的功能块进行了程序编写。 安全输出部分：采用构成双通道回路的安全继电器G7SA和接触器。 该产品解决方案在公司采纳后的应用效果：经过安全元器件的安装，调试，设备能够象往常一样工作，同时，由于在安全上也得到了彻底的保证，也减轻了操作员工的心理负担，员工操作时就更加专注，而不是瞻前顾后，小心翼翼，反而提高了生产效率。经过评估，该公司在安全上的措施得到了丰田公司的认可，并很快取得了合同。 结束语：通过O-STI和这个安全客户的互动，我们可以预见到，在中国政府“十一五规划”中提出要将安全事故减少35%的大背景下，同时随着中国作为“世界制造工厂”的地位进一步加强和机械安全意识的提高，安全产品的整体解决方案必将在中国机械安全事业中彻底解决客户的问题，发挥越来越重要的作用。