機(jī)械產(chǎn)品的安全性分析

機(jī)械產(chǎn)品的安全性分析 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和自動(dòng)化裝備復(fù)雜程度的提高，裝備安全性問(wèn)題越來(lái)越受到廣泛重視，安全標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。據(jù)統(tǒng)計(jì)全球范圍內(nèi)機(jī)械事故約占事故總數(shù)的1/3，機(jī)械安全的研究成為必不可少的重要課題。 美國(guó)在20世紀(jì)70年代成立了機(jī)械故障預(yù)防小組（MFPG），自此便開(kāi)始了針對(duì)機(jī)械故障的研究工作。我國(guó)對(duì)機(jī)械安全的研究起步相對(duì)較晚，到70年代末開(kāi)始接觸和了解機(jī)械診斷技術(shù)，在80年代時(shí)正式地對(duì)機(jī)械安全領(lǐng)域展開(kāi)研究，在90年代得到了真正的應(yīng)用。目前我國(guó)不斷通過(guò)政策法規(guī)的發(fā)布以及機(jī)械安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)械安全規(guī)范引導(dǎo)，使其走上了健康發(fā)展的道路，并且在機(jī)械安全科學(xué)技術(shù)學(xué)者的不斷努力下，機(jī)械安全在裝備制造領(lǐng)域內(nèi)取得了顯著的進(jìn)步。 機(jī)械產(chǎn)品GS的安全認(rèn)證 1.GS安全認(rèn)證 認(rèn)證指的是由可以充分信任的第三方證實(shí)某一經(jīng)鑒定的產(chǎn)品或服務(wù)符合特定標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范性文件的活動(dòng)。安全認(rèn)證則是從產(chǎn)品安全的角度出發(fā)，對(duì)產(chǎn)品的安全性能的鑒定。 GS認(rèn)證源自德語(yǔ)“Geprufte Sicherheit”（安全性已認(rèn)證），也有“Germany Safety”（德國(guó)安全）的意思。以德國(guó)產(chǎn)品安全法（SGS）為依據(jù)，按照歐盟統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)EN或德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN進(jìn)行檢測(cè)的一種自愿性認(rèn)證，是歐洲市場(chǎng)公認(rèn)的德國(guó)安全認(rèn)證標(biāo)志。 首次會(huì)議 通過(guò)首次會(huì)議，檢測(cè)機(jī)構(gòu)或代理機(jī)構(gòu)將向申請(qǐng)者的產(chǎn)品工程師解釋認(rèn)證的具體所需程序和所執(zhí)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并提供所需要遞交的文件的清單表格。 項(xiàng)目申請(qǐng) 由申請(qǐng)者提交符合要求的文件。公司提交了在首次會(huì)議中提到的要求文件，對(duì)于電器部分，提交了電氣產(chǎn)品的總裝配圖，電氣原理圖，電器元件材料清單，產(chǎn)品使用及安裝說(shuō)明書，系列型號(hào)及其之間差異的說(shuō)明等具體文件。 技術(shù)會(huì)議 在檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢查過(guò)申請(qǐng)者的文件資料之后，將會(huì)安排與申請(qǐng)者的技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)會(huì)議。 樣品測(cè)試 測(cè)試將依照所適用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，可以在制造商的實(shí)驗(yàn)室或檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的任何一個(gè)駐在各國(guó)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。 工廠檢查 GS認(rèn)證要求對(duì)生產(chǎn)的場(chǎng)所進(jìn)行與安全相關(guān)的程序檢查，主要分為三部分： 機(jī)械部分：對(duì)機(jī)器存在安全隱患的部分進(jìn)行分等級(jí)的防護(hù)處理； 電氣部分：對(duì)電器柜、人機(jī)界面HMI、操作面板、復(fù)位按鈕、接線盒和機(jī)器的走線布局等部分的位置和功能進(jìn)行安全性檢查； 機(jī)器跑車檢查：對(duì)機(jī)器在使用時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況及影響進(jìn)行檢測(cè)。 簽發(fā)證書 GS證書以德文為主并附有英文版本，通過(guò)GS認(rèn)證的產(chǎn)品同時(shí)會(huì)得到CE證明。 機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 機(jī)械安全性的提高是產(chǎn)品層次和流通程度的提高過(guò)程，如何最大程度地實(shí)現(xiàn)和保障機(jī)器的安全性能成為首要問(wèn)題，產(chǎn)品安全性能的提升方法有很多，最有效的方法是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，提出消除和減少隱患的安全解決方案。 1.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的概念 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指確定危害事件發(fā)生的概率和模擬事件的危害程度，計(jì)算其風(fēng)險(xiǎn)值的大小，對(duì)其可接受性作出評(píng)價(jià)。以系統(tǒng)方式對(duì)機(jī)械危險(xiǎn)進(jìn)行考察的一系列邏輯步驟并提出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防、減控措施及應(yīng)急預(yù)案，運(yùn)用安全系統(tǒng)工程原理對(duì)系統(tǒng)中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行辨識(shí)與分析從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。判斷系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度，從而為制定防范措施和管理決策提供科學(xué)依據(jù)。 2.安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 風(fēng)險(xiǎn)矩陣法 是根據(jù)兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)方向（危害程度和危險(xiǎn)發(fā)生概率），將危險(xiǎn)事件劃分出等級(jí)，形成一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)矩陣（二維或多維表格），定性的去對(duì)風(fēng)險(xiǎn)大小進(jìn)行衡量。傷害的嚴(yán)重程度可以分為災(zāi)難性的、嚴(yán)重的、中等的、輕微。傷害發(fā)生的概率可以分為高、中、低、無(wú)。或者可以更為細(xì)致的劃分，使用數(shù)字110或字母AZ。這種安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法雖然具有快速，簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。并且可以直觀的在二維風(fēng)險(xiǎn)圖（如圖2所示）或風(fēng)險(xiǎn)打分系統(tǒng)表上找出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。 定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是一種純數(shù)學(xué)計(jì)算的方法?？梢杂?jì)算出特定的安全問(wèn)題的發(fā)生概率。但是定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需要一系列由下到上能反映因果關(guān)系的因素，和具體數(shù)值（如：設(shè)備發(fā)生故障或操作人員操作不當(dāng)?shù)母怕剩?。一般使用定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法時(shí)，多使用故障樹來(lái)分析和說(shuō)明。一般分析過(guò)程如下：某安全問(wèn)題故障樹的建立，將問(wèn)題作為頂事件找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的各原因作為中間事件再次細(xì)分找出導(dǎo)致中間事件的原因作為基本事件根據(jù)基本事件的發(fā)生概率逐級(jí)計(jì)算直至計(jì)算出頂事件的概率。 機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過(guò)程 機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的使用目的一般有二：首先是對(duì)現(xiàn)有的安全問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，確定出問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)水平（發(fā)生概率和傷害程度）。其次是對(duì)機(jī)器所采取的多個(gè)安全防護(hù)措施或者安全解決方案進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)對(duì)減少風(fēng)險(xiǎn)的多少來(lái)進(jìn)行比較后擇優(yōu)選取。然而，無(wú)論是用于哪種目的，都必須要對(duì)評(píng)價(jià)的過(guò)程有詳細(xì)的了解。尤其是對(duì)所進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的機(jī)器設(shè)備的基本信息要有全面且具體的了解。識(shí)別機(jī)械在一個(gè)完整過(guò)程中的性能、時(shí)間、空間、環(huán)境和涉及的有關(guān)人員， 每個(gè)階段需要執(zhí)行的任務(wù)等相關(guān)參數(shù)，確定限制/分析的范圍， 有的放矢地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。圖3為一個(gè)機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的完整流程圖。 3.MK1060模切機(jī)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 根據(jù)評(píng)價(jià)方法和具體評(píng)價(jià)過(guò)程，針對(duì)天津長(zhǎng)榮印刷設(shè)備有限公司MK1060模切機(jī)的部分安全問(wèn)題進(jìn)行具體評(píng)價(jià)。 第一步，首先是對(duì)機(jī)器的各種限制的確定。MK1060全自動(dòng)平壓平模切機(jī)是一個(gè)高速自動(dòng)化設(shè)備。對(duì)其各種資料的搜索不難完成。以下是對(duì)其限制的確定（部分）： MK1060平壓平模切所依照的標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO，機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)部分分別采用ISO12100、ISO13849/50/51/54/55/56/57、ISO14118/19/20/21/22等，大部分的ISO標(biāo)準(zhǔn)都有相對(duì)應(yīng)的歐盟標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)國(guó)標(biāo)，在國(guó)標(biāo)中，產(chǎn)品執(zhí)行GB/T 25680-2010。然而歐盟標(biāo)準(zhǔn)相比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)更完整，嚴(yán)格，因此GS安全認(rèn)證在進(jìn)行機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是所依照的是歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN。 機(jī)器工作的環(huán)境：海拔高度不超過(guò)1000米；周圍介質(zhì)溫度為-1045；環(huán)境溫度為1035；空氣相對(duì)濕度不大于85%；周圍介質(zhì)中沒(méi)有易燃、易爆及腐蝕性物質(zhì)。 各種操作說(shuō)明：機(jī)器的所有概況，機(jī)器的安裝說(shuō)明，機(jī)器的控制說(shuō)明，機(jī)器各部分詳細(xì)說(shuō)明和操作說(shuō)明，機(jī)器的潤(rùn)滑和保養(yǎng)維護(hù)。 第二步，危險(xiǎn)識(shí)別。經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)器各個(gè)階段了解和運(yùn)轉(zhuǎn)觀察，以個(gè)別安全風(fēng)險(xiǎn)綜合較高的單元為例列出4個(gè)危險(xiǎn)示例： A.讓紙板（擋紙板）下壓與輸紙平臺(tái)形成的擠壓動(dòng)作是否會(huì)對(duì)人的手指造成傷害。 B.收紙部的牙排所經(jīng)過(guò)的地方在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)（牙排轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)），是否牙排會(huì)打到手，造成傷害（在不停機(jī)取樣時(shí)，操作者需把手伸進(jìn)收紙部）。 C.主開(kāi)關(guān)（空開(kāi)）的控制桿沒(méi)有突出色澤標(biāo)記（控制桿為銀灰色，與電器柜內(nèi)部大部分顏色相近），人在電器柜處操作時(shí)是否會(huì)因不注意而被打到任何部位。 D.給紙上限光電為高等級(jí)激光，為水平直射飛達(dá)操作處，是否會(huì)對(duì)人的眼睛造成傷害。 第三步，初始風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)首先是評(píng)價(jià)方法的選擇，在4個(gè)評(píng)價(jià)方法中選擇一個(gè)合適的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)本次評(píng)價(jià)機(jī)器及識(shí)別出的危險(xiǎn)的特點(diǎn)，選擇風(fēng)險(xiǎn)矩陣法。 按照風(fēng)險(xiǎn)打分評(píng)分系統(tǒng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)a、風(fēng)險(xiǎn)b、風(fēng)險(xiǎn)c和風(fēng)險(xiǎn)d進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)。得到如圖4所示的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)排列順序。對(duì)機(jī)器采取風(fēng)險(xiǎn)a的模擬測(cè)試，當(dāng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，其危險(xiǎn)傷害程度為輕微級(jí)別，且發(fā)生概率較小，風(fēng)險(xiǎn)a等級(jí)為“可忽略”。 通過(guò)對(duì)牙排各項(xiàng)數(shù)據(jù)的了解，包括其運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的速度和力，同時(shí)牙排為金屬制品，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生的較大的沖擊，若傷及人身，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此通過(guò)對(duì)具體數(shù)據(jù)的分析，其危險(xiǎn)嚴(yán)重程度為嚴(yán)重級(jí)別。此危險(xiǎn)的發(fā)生的可能性為很可能級(jí)別，風(fēng)險(xiǎn)b的綜合級(jí)別為“高”。 因?yàn)榭刂茥U為靜止?fàn)顟B(tài)，有時(shí)候會(huì)發(fā)生不小心的碰撞，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察和歷史經(jīng)驗(yàn)得出此危險(xiǎn)造成的傷害程度為“適中”級(jí)別，且發(fā)生的概率“可能”，因此風(fēng)險(xiǎn)c的等級(jí)為“中”。 給紙?zhí)幨褂弥械囊粚?duì)光電的激光等級(jí)為class II（屬于中等輸出激光，如果照射到人眼將會(huì)造成傷害），通過(guò)對(duì)所使用光電的產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)危險(xiǎn)d，得到風(fēng)險(xiǎn)d為嚴(yán)重級(jí)別，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查和理論上的分析得出此危險(xiǎn)發(fā)生的概率為“可能”級(jí)別。因此風(fēng)險(xiǎn)d的等級(jí)為“高”。 總結(jié) 本文主要介紹了GS認(rèn)證以及認(rèn)證的流程，重點(diǎn)介紹了矩陣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在機(jī)械安全領(lǐng)域的應(yīng)用，簡(jiǎn)單地描述了機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的流程。