Баннер АварииБезопасность

Дети категории

56. Предотвращение несчастных случаев

56. Предотвращение несчастных случаев (13)

Баннер 8

 

56. Предотвращение несчастных случаев

Редактор глав: Йорма Саари


Содержание

Таблицы и рисунки

Введение
Йорма Саари

Концепции анализа аварий
Кирстен Йоргенсен

Теория причин несчастных случаев
Абдул Рауф

Человеческий фактор в моделировании аварий
Анн-Мари Фейер и Энн М. Уильямсон

Модели аварий: гомеостаз риска
Джеральд Дж. С. Уайльд

Моделирование аварий
Эндрю Р. Хейл

Модели последовательности аварий
Рагнар Андерссон

Модели аварийных отклонений
Урбан Челлен

MAIM: Информационная модель аварии в Мерсисайде
Гарри С. Шеннон и Джон Дэвис

Принципы профилактики: подход общественного здравоохранения к снижению производственного травматизма
Гордон С. Смит и Марк А. Визи

Теоретические основы безопасности труда
Рейнальд Скиба

Принципы предотвращения: информация о безопасности
Марк Р. Лехто и Джеймс М. Миллер

Затраты на несчастный случай на производстве
Диего Андреони

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Таксономии для классификации отклонений
2. Матрица Хэддона применительно к автомобильным травмам
3. Десять стратегий противодействия Хэддона для строительства
4. Информация о безопасности, привязанная к последовательности аварий
5. Рекомендации в рамках выбранных систем оповещения

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

АСС020F1АСС030F1АСС130F1АСС170F1АСС120F3АСС120F1АСС120F2

АСС150F1АСС150F2АСС150F3АСС150F4АСС140F1АСС140F2АСС160F1

АСС160F3АСС200F1АСС200F2АСС230F1


Нажмите, чтобы вернуться к началу страницы

Просмотр элементов ...
57. Аудиты, проверки и расследования

57. Аудиты, проверки и расследования (7)

Баннер 8

 

57. Аудиты, проверки и расследования

Редактор глав: Йорма Саари


Содержание

Таблицы и рисунки

Аудиты безопасности и управленческие аудиты
Йохан Ван де Керхове

Анализ опасностей: модель причин аварии
Джоп Груневег

Аппаратные опасности
Карстен Д. Гроенберг

Анализ опасностей: организационные факторы
Урбан Челлен

Инспекция на рабочем месте и соблюдение нормативных требований
Энтони Линехан

Анализ и отчетность: расследование несчастных случаев
Мишель Монто

Отчетность и сбор статистики несчастных случаев
Кирстен Йоргенсен

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Страты в политике качества и безопасности
2. Элементы аудита безопасности PAS
3. Оценка методов контроля поведения
4. Общие типы отказов и определения
5. Понятия о феномене аварии
6. Переменные, характеризующие аварию

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

 

DIS010F2 DIS010F1 DIS010T2 DIS020F1 DIS080F1 DIS080F2 DIS080F3 DIS080F4  DIS080F5DIS080F6 DIS080F7 DIS095F1  DIS095F1

 

Просмотр элементов ...
58. Приложения безопасности

58. Приложения безопасности (17)

Баннер 8

 

58. Приложения безопасности

Редакторы глав: Кеннет Гереке и Чарльз Т. Поуп


Содержание

Таблицы и рисунки

Анализ системы
Ман Чунг Хо  

Безопасность ручных и переносных электроинструментов
Министерство труда США — Управление по безопасности и гигиене труда; под редакцией Кеннета Гереке

Движущиеся части машин
Томас Бакстрём и Марианна Дёёш

Защита машины
Министерство труда США — Администрация по безопасности и гигиене труда; под редакцией Кеннета Гереке

Детекторы присутствия
Пол Шрайбер

Устройства для управления, изоляции и переключения энергии
Рене Трокслер

Приложения, связанные с безопасностью
Дитмар Райнерт и Карлхайнц Мефферт

Программное обеспечение и компьютеры: гибридные автоматизированные системы
Вальдемар Карвовский и Юзеф Зурада

Принципы проектирования систем безопасного управления
Георг Вондрачек

Принципы безопасности для станков с ЧПУ
Тони Реч, Гвидо Шмиттер и Альберт Марти

Принципы безопасности для промышленных роботов
Тони Реч, Гвидо Шмиттер и Альберт Марти

Электрические, электронные и программируемые электронные системы управления, связанные с безопасностью
Рон Белл

Технические требования к системам безопасности на основе электрических, электронных и программируемых электронных устройств
Джон Бразендейл и Рон Белл

опрокидывание
Бенгт Спрингфельдт

Падения с высоты
Жан Арто

Ограниченное пространство
Нил Макманус

Принципы предотвращения: обращение с материалами и внутреннее движение
Кари Хаккинен

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Возможные неисправности двухкнопочной схемы управления
2. Ограждения машин
3. Устройства
4. Способы подачи и выброса
5. Комбинации схемных структур в управлении машинами
6. Уровни полноты безопасности для систем защиты
7. Дизайн и разработка программного обеспечения
8. Уровень полноты безопасности: компоненты типа B
9. Требования целостности: архитектура электронных систем
10. Падения с высоты: Квебек, 1982–1987 гг.
11.Типовые системы защиты от падения и защиты от падения
12. Различия между предотвращением падения и защитой от падения
13. Образец формы для оценки опасных условий
14. Образец разрешения на въезд

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

САФ020F1САФ020F2САФ020F4САФ020F5MAC240F2MAC240F3

MAC080F1MAC080F2MAC080F3MAC080F4MAC080F5MAC080F6MAC080F7MAC080F8MAC080F9MAC80F10MAC80F11MAC80F12MAC80F13MAC80F14MAC80F15MAC80F16MAC80F17MAC80F18MAC80F19MAC80F20MAC80F21MAC80F23MAC80F24MAC80F25MAC80F26MAC80F27MAC80F28MAC80F29MAC80F30MAC80F31MAC80F32MAC80F33MAC80F34MAC80F35MAC80F36MAC80F37

  САФ064F1САФ064F2САФ064F3САФ064F4САФ064F5САФ064F6САФ064F7

   САФ062F1САФ062F2САФ062F3САФ062F4САФ062F5САФ062F6САФ062F7САФ062F8САФ062F9САФ62F10САФ62F11САФ62F14САФ62F13САФ62F15САФ62F16САФ62F17САФ62F18 САФ059F1САФ059F2САФ059F3САФ059F4САФ059F5САФ059F6САФ059F8САФ059F9SA059F10САФ060F1САФ060F2САФ060F3САФ060F4


Нажмите, чтобы вернуться к началу страницы

Просмотр элементов ...
59. Политика безопасности и лидерство

59. Политика безопасности и лидерство (7)

Баннер 8

 

59. Политика безопасности и лидерство

Редактор глав: Йорма Саари


 

Содержание

Таблицы и рисунки

Политика безопасности, лидерство и культура
Дэн Петерсен

Культура безопасности и управление
Марсель Симар

Организационный климат и безопасность
Николь Дедоббелер и Франсуа Белан

Совместный процесс улучшения рабочего места
Йорма Саари

Методы принятия решений по безопасности
Терье Стен

Восприятие риска
Бернхард Зимолонг и Рюдигер Тримпоп

Принятие риска
Рюдигер Тримпоп и Бернхард Зимолонг

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Климатические меры безопасности
2. Туттава и другие различия в программе/технике
3. Пример лучших практик работы
4. Целевые показатели производительности на заводе по производству печатных красок

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

САФ200F1САФ190F1САФ270F1САФ270F2САФ270F3САФ270F4САФ270F5САФ090F1САФ090F2САФ090F3САФ090F4САФ080Т1САФ080Т2САФ080Т3САФ070Т1САФ070Т2САФ070Т3САФ070Т4САФ070Т5САФ070Т6

Просмотр элементов ...
60. Программы безопасности

60. Программы безопасности (8)

Баннер 8

 

60. Программы безопасности

Редактор главы: Йорма Саари


 

Содержание

Таблицы и рисунки

Исследование безопасности труда: обзор
Герберт И. Линн и Альфред А. Амендола

Государственные услуги
Энтони Линехан

Услуги по безопасности: консультанты
Дэн Петерсен

Реализация программы безопасности
Том Б. Лимон

Успешные программы безопасности
Том Б. Лимон

Программы поощрения безопасности
Джеральд Дж. С. Уайльд

Продвижение безопасности
Томас В. Планек

Практический пример: Кампании по охране труда и технике безопасности на национальном уровне в Индии
Кей Си Гупта

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Модели OBM и TQM мотивации сотрудников
2. Индийские фабрики: занятость и травмы

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

PRO01FEPRO02FEPRO03FEPRO04FEPRO05FEPRO06FEPRO07FE

PRO08FEPRO09FEPRO10FE

Просмотр элементов ...

Общепризнано, что системы управления должны быть безопасными во время использования. С учетом этого большинство современных систем управления спроектированы так, как показано на рисунке 1.

Рис. 1. Общий вид систем управления

САФ062F1

Самый простой способ обезопасить систему управления — возвести вокруг нее непроницаемую стену, чтобы предотвратить доступ человека или вмешательство в опасную зону. Такая система была бы очень безопасной, хотя и непрактичной, поскольку к ней невозможно было бы получить доступ для выполнения большинства работ по тестированию, ремонту и наладке. Поскольку доступ к опасным зонам должен быть разрешен при определенных условиях, для облегчения производства, установки, обслуживания и технического обслуживания требуются другие защитные меры, помимо стен, ограждений и т.п.

 

Некоторые из этих защитных мер могут быть частично или полностью интегрированы в системы управления, а именно:

  • Движение может быть немедленно остановлено, если кто-либо войдет в опасную зону, с помощью кнопок аварийной остановки (ES).
  • Кнопочные элементы управления разрешают движение только тогда, когда кнопка активирована.
  • Двуручное управление (DHC) разрешает движение только тогда, когда обе руки нажимают на два элемента управления (таким образом обеспечивается удаление рук от опасных зон).

 

Эти виды защитных мер активируются операторами. Однако, поскольку люди часто представляют собой слабое место в приложениях, многие функции, такие как следующие, выполняются автоматически:

  • Движения манипуляторов робота во время обслуживания или «обучения» очень медленные. Тем не менее, скорость постоянно контролируется. Если из-за сбоя системы управления скорость автоматических манипуляторов неожиданно увеличится либо во время обслуживания, либо в период обучения, система мониторинга активируется и немедленно прекратит движение.
  • Для предотвращения доступа в опасную зону предусмотрен световой барьер. Если световой луч прерывается, машина автоматически останавливается.

 

Нормальная работа систем управления является важнейшей предпосылкой производства. Если производственная функция прерывается из-за отказа системы управления, это в лучшем случае неудобно, но не опасно. Если функция, связанная с безопасностью, не выполняется, это может привести к остановке производства, повреждению оборудования, травмам или даже смерти. Следовательно, важные для безопасности функции системы управления должны быть более надежными и безопасными, чем обычные функции системы управления. В соответствии с Директивой Европейского Совета 89/392/EEC (Руководство по машинам) системы управления должны быть спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы они были безопасными и надежными.

Элементы управления состоят из ряда компонентов, соединенных вместе для выполнения одной или нескольких функций. Элементы управления подразделяются на каналы. Канал — это часть управления, выполняющая определенную функцию (например, пуск, останов, аварийный останов). Физически канал создается набором компонентов (транзисторов, диодов, реле, вентилей и т. д.), через которые от одного компонента к другому передается (в основном электрическая) информация, представляющая эту функцию, от входа к выходу.

При проектировании каналов управления для функций, связанных с безопасностью (тех функций, в которых участвует человек), должны выполняться следующие требования:

  • Компоненты, используемые в каналах управления с важными для безопасности функциями, должны выдерживать суровые условия нормального использования. Вообще, они должны быть достаточно надежными.
  • Ошибки в логике не должны вызывать опасных ситуаций. Вообще, важный для безопасности канал должен быть достаточно отказоустойчивым.
  • Внешние воздействия (факторы) не должны приводить к временным или постоянным отказам в важных для безопасности каналах.

 

Надежность

Надежность это способность канала управления или компонента выполнять требуемую функцию в заданных условиях в течение заданного периода времени без провала. (Вероятность для конкретных компонентов или каналов управления можно рассчитать с помощью подходящих методов.) Надежность всегда должна указываться для определенного значения времени. В общем случае надежность можно выразить формулой на рисунке 2.

Рисунок 2. Формула надежности

САФ062F2

Надежность сложных систем

Системы строятся из компонентов. Зная надежность компонентов, можно рассчитать надежность системы в целом. В таких случаях применяется следующее:

Серийные системы

Суммарная надежность Rкарапуз последовательной системы, состоящей из N компонентов одинаковой надежности RC рассчитывается как на рисунке 3.

Рис. 3. График надежности последовательно соединенных компонентов

САФ062F3

Общая надежность ниже, чем надежность наименее надежного компонента. С увеличением количества последовательно соединенных компонентов общая надежность цепи значительно падает.

Параллельные системы

Суммарная надежность Rкарапуз параллельной системы, состоящей из N компонентов одинаковой надежности RC рассчитывается как на рисунке 4.

Рис. 4. График надежности параллельно соединенных компонентов

САФ062F4

Общая надежность может быть значительно повышена за счет параллельного соединения двух или более компонентов.

Рисунок 5 иллюстрирует практический пример. Обратите внимание, что схема отключит двигатель более надежно. Даже если реле А или В не разомкнет свои контакты, двигатель все равно будет выключен.

Рисунок 5. Практический пример рисунка 4

САФ062F5

Рассчитать общую надежность канала просто, если известны и доступны все необходимые надежности компонентов. В случае сложных компонентов (интегральные схемы, микропроцессоры и т. д.) расчет общей надежности затруднен или невозможен, если необходимая информация не опубликована изготовителем.

Сохранность

Когда профессионалы говорят о безопасности и призывают к безопасным машинам, они имеют в виду безопасность всей машины или системы. Однако эта безопасность носит слишком общий характер и недостаточно точно определена для разработчика средств управления. Следующее определение безопасность может быть практичным и полезным для разработчиков схем управления: безопасность — это способность системы управления выполнять требуемую функцию в заданных пределах в течение заданного времени, даже при возникновении ожидаемых отказов. Следовательно, при проектировании необходимо уточнить, насколько «безопасным» должен быть канал, связанный с безопасностью. (Проектировщик может разработать канал, защищенный от первого отказа, от любого одного отказа, от двух отказов и т. д.). быть неизбежно защищенным от неудач. Лучше всего это можно пояснить на следующих примерах:

Пример 1

Пример, показанный на рисунке 6, представляет собой важный для безопасности канал управления, выполняющий требуемую функцию безопасности. Первым компонентом может быть переключатель, контролирующий, например, положение двери доступа в опасную зону. Последним компонентом является двигатель, который приводит в движение движущиеся механические части в опасной зоне.

Рисунок 6. Важный для безопасности канал управления, выполняющий требуемую функцию безопасности

САФ062F6

Требуемая функция безопасности в этом случае двойная: если дверь закрыта, двигатель может работать. Если дверь открыта, двигатель должен быть выключен. Зная надежность R1 к р6, можно рассчитать надежность Rкарапуз. Разработчики должны использовать надежные компоненты, чтобы поддерживать достаточно высокую надежность всей системы управления (т. е. вероятность того, что эта функция все еще может выполняться, скажем, даже через 20 лет, должна быть учтена при проектировании). В результате проектировщики должны решить две задачи: (1) схема должна выполнять требуемую функцию и (2) надежность компонентов и всего канала управления должна быть адекватной.

Теперь следует задать следующий вопрос: будет ли вышеупомянутый канал выполнять требуемые функции безопасности, даже если в системе произойдет отказ (например, если контакт реле залипнет или компонент выйдет из строя)? Ответ - нет". Причина в том, что единый канал управления, состоящий только из последовательно соединенных компонентов и работающий со статическими сигналами, не застрахован от одного отказа. Канал может иметь только определенную надежность, гарантирующую вероятность выполнения функции. В таких ситуациях под безопасностью всегда подразумевают связанные с отказом.

Пример 2

Если канал управления должен быть одновременно надежным и безопасным, его конструкция должна быть изменена, как показано на рис. 7. Проиллюстрированный пример представляет собой важный для безопасности канал управления, состоящий из двух полностью разделенных подканалов.

Рис. 7. Важный для безопасности канал управления с двумя полностью отдельными подканалами

САФ062F7

Эта конструкция защищена от первого отказа (и возможных последующих отказов в одном и том же подканале), но не застрахована от двух отказов, которые могут произойти в двух разных подканалах (одновременно или в разное время), поскольку отсутствует схема обнаружения отказа. Следовательно, изначально оба подканала работают с высокой надежностью (см. параллельную систему), но после первого отказа будет работать только один подканал, и надежность снижается. Если во все еще работающем субканале произойдет второй отказ, то оба будут неисправны, и функция безопасности больше не будет выполняться.

Пример 3

Пример, показанный на рисунке 8, представляет собой важный для безопасности канал управления, состоящий из двух полностью отдельных подканалов, которые контролируют друг друга.

Рисунок 8. Важный для безопасности канал управления с двумя полностью отдельными подканалами, которые контролируют друг друга

САФ062F8

Такая конструкция является отказоустойчивой, поскольку после любого отказа только один подканал будет неработоспособен, а другой подканал останется доступным и будет выполнять функцию безопасности. Кроме того, в конструкции предусмотрена схема обнаружения отказа. Если из-за сбоя оба подканала не работают одинаково, это состояние будет обнаружено схемой «исключающее ИЛИ», в результате чего машина будет автоматически отключена. Это один из лучших способов проектирования элементов управления машиной — разработка подканалов, важных для безопасности. Они защищены от одного отказа и в то же время обеспечивают достаточную надежность, так что шансы одновременного возникновения двух отказов ничтожно малы.

избыточность

Очевидно, что существуют различные методы, с помощью которых разработчик может повысить надежность и/или безопасность (от отказов). Предыдущие примеры иллюстрируют, как функция (например, дверь закрыта, двигатель может работать; дверь открыта, двигатель должен быть остановлен) может быть реализована с помощью различных решений. Одни методы очень простые (один подканал), другие более сложные (два подканала с взаимным контролем). (См. рис. 9.)

Рис. 9. Надежность резервированных систем с обнаружением отказов или без них

САФ062F9

В сложных схемах и/или компонентах есть определенная избыточность по сравнению с простыми. избыточность можно определить следующим образом: (1) Резервирование – это наличие большего количества средств (компонентов, каналов, повышенных коэффициентов запаса, дополнительных испытаний и т. д.), чем это действительно необходимо для простого выполнения требуемой функции; (2) избыточность явно не «улучшает» функцию, которая и так выполняется. Избыточность только повышает надежность и/или безопасность.

Некоторые специалисты по безопасности считают, что избыточность — это всего лишь удвоение, утроение и т. д. системы. Это очень ограниченная интерпретация, поскольку избыточность может интерпретироваться гораздо шире и гибче. Избыточность может быть не только включена в оборудование; он также может быть включен в программное обеспечение. Улучшение коэффициента безопасности (например, более прочная веревка вместо более слабой) также может рассматриваться как форма избыточности.

Энтропия

Энтропия, термин, встречающийся в основном в термодинамике и астрономии, можно определить следующим образом: Все имеет тенденцию к распаду. Поэтому абсолютно точно, что все компоненты, подсистемы или системы, независимо от используемой технологии, когда-нибудь выйдут из строя. Это означает, что не существует 100% надежных и/или безопасных систем, подсистем или компонентов. Все они просто более или менее надежны и безопасны в зависимости от сложности конструкции. Неудачи, неизбежно возникающие раньше или позже, демонстрируют действие энтропии.

Единственным средством, доступным разработчикам для противодействия энтропии, является избыточность, которая достигается за счет (а) повышения надежности компонентов и (б) обеспечения большей безопасности во всей схемной архитектуре. Только достаточно повысив вероятность того, что требуемая функция будет выполняться в течение требуемого периода времени, проектировщики могут в какой-то степени защититься от энтропии.

Оценка риска

Чем выше потенциальный риск, тем выше требуемая надежность и/или безопасность (от отказов) (и наоборот). Это иллюстрируется следующими двумя случаями:

Дело 1

Доступ к пресс-форме, закрепленной в машине для литья под давлением, защищен дверью. Если дверь закрыта, машина может работать, а если дверь открыта, все опасные движения должны быть остановлены. Ни при каких обстоятельствах (даже при отказе в канале, связанном с безопасностью) не должно происходить каких-либо движений, особенно тех, которые приводят в действие инструмент.

Дело 2

Доступ к автоматически управляемой сборочной линии, которая собирает небольшие пластиковые компоненты под пневматическим давлением, защищен дверью. Если эта дверь открыта, линию придется остановить.

В случае 1, если система контроля за дверью выйдет из строя, возможны серьезные травмы, если инструмент неожиданно закроется. В случае 2 отказ системы контроля двери может привести лишь к легкой травме или незначительному ущербу.

Очевидно, что в первом случае для достижения надежности и/или безопасности (от отказов), необходимых для защиты от экстремально высокого риска, требуется гораздо больше резервирования. Фактически, в соответствии с европейским стандартом EN 201, система контроля двери машины для литья под давлением должна иметь три канала; два из которых являются электрическими и взаимоконтролируемыми, а один из них в основном оснащен гидравликой и испытательными схемами. Все эти три надзорные функции относятся к одной и той же двери.

И наоборот, в приложениях, подобных описанному в Случае 2, один канал, активируемый переключателем с положительным действием, соответствует риску.

Категории управления

Поскольку все вышеизложенные соображения в основном основаны на теории информации и, следовательно, справедливы для всех технологий, не имеет значения, основана ли система управления на электронных, электромеханических, механических, гидравлических или пневматических компонентах (или их смеси). , или по какой-то другой технологии. Изобретательность проектировщика, с одной стороны, и экономические вопросы, с другой стороны, являются основными факторами, влияющими на почти бесконечное количество решений о том, как реализовать каналы, важные для безопасности.

Чтобы избежать путаницы, целесообразно установить определенные критерии сортировки. Наиболее типичные структуры каналов, используемые в системах управления машинами для выполнения функций, связанных с безопасностью, классифицируются в соответствии с:

  • надежность
  • поведение в случае неудачи
  • время обнаружения отказа.

 

Их комбинации (показаны не все возможные комбинации) представлены в таблице 1.

Таблица 1. Некоторые возможные комбинации схемных структур в органах управления машиной для функций, связанных с безопасностью

Критерии (вопросы)

Базовая стратегия

 

Повышая надежность (смещается ли возникновение отказов, возможно, в далекое будущее?)

Благодаря подходящей структуре схемы (архитектуре) сбой будет как минимум обнаружен (категория 2), или влияние сбоя на канал будет устранено (категория 3), или сбой будет обнаружен немедленно (категория 4).

 

Категории

 

Это решение в корне неверно

B

1

2

3

4

Могут ли компоненты схемы выдержать ожидаемые воздействия; они построены в соответствии с современным уровнем техники?

Нет

Да

Да

Да

Да

Да

Были ли использованы проверенные компоненты и/или методы?

Нет

Нет

Да

Да

Да

Да

Может ли неисправность быть обнаружена автоматически?

Нет

Нет

Нет

Да

Да

Да

Мешает ли отказ выполнению функции, связанной с безопасностью?

Да

Да

Да

Да

Нет

Нет

Когда будет обнаружен сбой?

Никогда

Никогда

Никогда

Ранний (последний в конце интервала, не превышающего один машинный цикл)

Немедленно (когда сигнал теряет динамическую
персонаж)

   

В потребительских товарах

Для использования в машинах

 

Категория, применимая к конкретной машине и ее системе управления, связанной с безопасностью, в основном указана в новых европейских стандартах (EN), если национальный орган, пользователь и производитель не договорились о применении другой категории. Затем проектировщик разрабатывает систему управления, которая удовлетворяет требованиям. Например, соображения, определяющие структуру канала управления, могут включать следующее:

  • Компоненты должны выдерживать ожидаемые воздействия. (ДА НЕТ)
  • Их конструкция должна соответствовать современным стандартам. (ДА НЕТ)
  • Используются проверенные компоненты и методы. (ДА НЕТ)
  • Ошибка должен быть обнаружен. (ДА НЕТ)
  • Будет ли выполняться функция безопасности даже в случае отказа? (ДА НЕТ)
  • Когда будет обнаружен сбой? (НИКОГДА, РАНО, НЕМЕДЛЕННО)

 

Этот процесс обратим. По этим же вопросам можно решить, к какой категории относится существующий, ранее разработанный канал управления.

Примеры категорий

Категория B

Компоненты канала управления, используемые в первую очередь в потребительских товарах, должны выдерживать ожидаемые воздействия и быть спроектированы в соответствии с современным уровнем техники. Примером может служить хорошо спроектированный переключатель.

Категория 1

Использование хорошо зарекомендовавших себя компонентов и методов типично для Категории 1. Примером Категории 1 является переключатель с принудительным действием (т. е. требующий принудительного размыкания контактов). Этот переключатель имеет прочные детали и приводится в действие относительно большими усилиями, что обеспечивает чрезвычайно высокую надежность только при размыкании контактов. Несмотря на залипание или даже приваривание контактов, эти выключатели будут размыкаться. (Примечание: такие компоненты, как транзисторы и диоды, не считаются хорошо зарекомендовавшими себя компонентами.) Рисунок 10 служит иллюстрацией элемента управления категории 1.

Рисунок 10. Переключатель с положительным действием

САФ62F10

Этот канал использует переключатель S с положительным действием. Контактор K контролируется лампочкой L. Оператору сообщается, что нормально разомкнутые (нормально разомкнутые) контакты замыкаются с помощью лампочки L. Контактор K имеет принудительно управляемые контакты. (Примечание: Реле или контакторы с принудительным управлением контактами имеют, по сравнению с обычными реле или контакторами, специальную клетку из изоляционного материала, так что если нормально замкнутые (НЗ) контакты замкнуты, все нормально разомкнутые контакты должны быть разомкнуты, и наоборот. наоборот. Это означает, что при использовании размыкающих контактов может быть сделана проверка, чтобы определить, что рабочие контакты не прилипают и не привариваются друг к другу.)

Категория 2

Категория 2 предусматривает автоматическое обнаружение отказов. Перед каждым опасным движением должно генерироваться автоматическое обнаружение отказа. Только если тест положительный, можно выполнять движение; в противном случае машина будет остановлена. Для световых барьеров используются автоматические системы обнаружения отказов, чтобы доказать, что они все еще работают. Принцип проиллюстрирован на рисунке 1.

Рис. 11. Схема, включающая детектор отказа

САФ62F11

Эта система управления регулярно (или время от времени) проверяется путем подачи импульса на вход. В правильно работающей системе этот импульс затем будет передан на выход и сравнен с импульсом от тестового генератора. Когда присутствуют оба импульса, система, очевидно, работает. В противном случае, если нет выходного импульса, система вышла из строя.

Категория 3

Схема была ранее описана в примере 3 в разделе «Безопасность» этой статьи, рисунок 8.

Требование, т. е. автоматическое обнаружение отказов и возможность выполнения функции безопасности даже в случае возникновения одного отказа в любом месте, может быть выполнено двухканальными структурами управления и взаимным контролем двух каналов.

Только для систем управления машинами необходимо расследовать опасные отказы. Следует отметить, что существует два вида отказа:

  • Не опасно отказы – это те, которые после своего возникновения вызывают «безопасное состояние» машины, обеспечивая отключение двигателя.
  • опасно отказы - это те, которые после их возникновения вызывают "небезопасное состояние" машины, так как двигатель не может быть выключен или двигатель неожиданно начинает двигаться.

Категория 4

Категория 4 обычно предусматривает подачу на вход динамического, непрерывно изменяющегося сигнала. Наличие динамического сигнала на выходе означает Бег («1»), а отсутствие динамического сигнала означает остановить («0»).

Для такой схемы характерно, что после выхода из строя любого компонента динамический сигнал больше не будет поступать на выход. (Примечание: статический потенциал на выходе не имеет значения.) Такие схемы можно назвать «отказоустойчивыми». Все неисправности будут раскрыты сразу, а не после первого изменения (как в цепях категории 3).

Дополнительные комментарии по категориям управления

Таблица 1 разработана для обычных систем управления машинами и показывает только основные схемы; в соответствии с директивой по машинам она должна рассчитываться исходя из того, что за один машинный цикл произойдет только один отказ. Вот почему функция безопасности не должна выполняться в случае двух совпадающих отказов. Предполагается, что отказ будет обнаружен в течение одного машинного цикла. Машина будет остановлена, а затем отремонтирована. Затем система управления запускается снова, полностью работоспособная, без сбоев.

Первым намерением проектировщика должно быть недопущение «постоянных» отказов, которые не будут обнаружены в течение одного цикла, поскольку впоследствии они могут быть объединены с вновь возникающими отказами (накопление отказов). Такие комбинации (постоянная неисправность и новая неисправность) могут вызвать неисправность даже схем категории 3.

Несмотря на эту тактику, возможно, что два независимых отказа произойдут одновременно в течение одного и того же машинного цикла. Это очень маловероятно, особенно если использовались высоконадежные компоненты. Для приложений с очень высоким риском следует использовать три или более подканала. Эта философия основана на том факте, что среднее время наработки на отказ намного больше машинного цикла.

Однако это не означает, что таблица не может быть дополнительно расширена. Таблица 1 в основном и структурно очень похожа на таблицу 2, используемую в EN 954-1. Однако он не пытается включить слишком много критериев сортировки. Требования определяются в соответствии со строгими законами логики, поэтому можно ожидать только однозначных ответов (ДА или НЕТ). Это позволяет более точно оценивать, сортировать и классифицировать представленные схемы (каналы, связанные с безопасностью) и, что не менее важно, значительно улучшать воспроизводимость оценки.

Было бы идеально, если бы риски можно было классифицировать по различным уровням риска, а затем установить определенную связь между уровнями риска и категориями, причем все это независимо от используемой технологии. Однако это невозможно в полной мере. Вскоре после создания категорий стало ясно, что даже при одной и той же технологии ответы на различные вопросы были недостаточными. Что лучше: очень надежный и хорошо спроектированный компонент категории 1 или система, удовлетворяющая требованиям категории 3 с низкой надежностью?

Чтобы объяснить эту дилемму, нужно различать два качества: надежность и безопасность (от отказов). Они несопоставимы, так как оба эти качества имеют разные черты:

  • Компонент с наивысшей надежностью имеет неприятную особенность, заключающуюся в том, что в случае отказа (даже крайне маловероятного) функция перестанет выполняться.
  • Системы категории 3, в которых даже в случае одного отказа функция будет выполняться, не застрахованы от двух отказов одновременно (что может иметь значение, так это то, использовались ли достаточно надежные компоненты).

Принимая во внимание вышеизложенное, может оказаться, что лучшим решением (с точки зрения высокого риска) является использование высоконадежных компонентов и их конфигурация таким образом, чтобы схема была защищена как минимум от одного отказа (желательно больше). Понятно, что такое решение не самое экономичное. На практике процесс оптимизации в основном является следствием всех этих влияний и соображений.

Опыт практического использования категорий показывает, что редко возможно разработать систему управления, в которой можно использовать только одну категорию. Типичным является сочетание двух или даже трех частей, каждая из которых относится к разной категории, как показано в следующем примере:

Многие световые барьеры безопасности относятся к категории 4, в которой один канал работает с динамическим сигналом. В конце этой системы обычно есть два взаимно контролируемых подканала, которые работают со статическими сигналами. (Это соответствует требованиям для категории 3.)

В соответствии с EN 50100 такие световые барьеры классифицируются как Электрочувствительные защитные устройства типа 4, хотя они состоят из двух частей. К сожалению, нет единого мнения о том, как называть системы управления, состоящие из двух или более частей, каждая из которых относится к другой категории.

Программируемые электронные системы (ПЭС)

Принципы, используемые для создания таблицы 1, могут, конечно, с некоторыми ограничениями, в целом применяться и к PES.

система только PES

При использовании ПЭС для управления передача информации от датчика к активатору осуществляется через большое количество компонентов. Кроме того, он даже проходит «сквозь» программное обеспечение. (См. рис. 12).

Рисунок 12. Схема системы ПЭС

САФ62F14

Хотя современные ПЭС очень надежны, надежность не так высока, как может потребоваться для выполнения функций безопасности. Кроме того, обычные системы ПЭС недостаточно безопасны, поскольку в случае отказа они не будут выполнять функцию, связанную с безопасностью. Поэтому использование ПЭС для отработки функций безопасности без каких-либо дополнительных мероприятий не допускается.

Приложения с очень низким уровнем риска: системы с одним PES и дополнительными мерами

При использовании одной ПЭС для управления система состоит из следующих основных частей:

Входная часть

Надежность датчика и входа ПЭС можно повысить, удвоив их. Такая конфигурация ввода с двойной системой может дополнительно контролироваться программным обеспечением, чтобы проверить, предоставляют ли обе подсистемы одинаковую информацию. Таким образом, сбои во входной части могут быть обнаружены. Это почти та же философия, что требуется для категории 3. Однако, поскольку надзор осуществляется программным обеспечением и только один раз, это может быть обозначено как 3- (или не так надежно, как 3).

Средняя часть

Хотя эту часть нельзя хорошо удвоить, ее можно проверить. При включении (или во время работы) может быть выполнена проверка всего набора команд. Через те же промежутки времени можно проверить и память по подходящим битовым комбинациям. Если такие проверки проводятся без сбоев, очевидно, что обе части, ЦП и память, работают правильно. Средняя часть имеет некоторые характеристики, типичные для категории 4 (динамический сигнал), и другие характеристики, характерные для категории 2 (тестирование проводится регулярно через соответствующие интервалы времени). Проблема в том, что эти тесты, несмотря на их обширность, не могут быть действительно полными, так как система с одним ПЭС по своей сути не позволяет их проводить.

Выходная часть

Как и вход, выход (включая активаторы) также может быть удвоен. Обе подсистемы можно контролировать по отношению к одному и тому же результату. Сбои будут обнаружены, и функция безопасности будет выполнена. Однако есть те же слабые места, что и во входной части. Следовательно, в данном случае выбирается категория 3.

На рис. 13 та же функция перенесена на реле. A и B. Контакты управления a и b, затем информирует две системы ввода, выполняют ли оба реле одинаковую работу (если не произошел сбой в одном из каналов). Надзор снова осуществляется программным обеспечением.

Рис. 13. Схема ПЭС с системой обнаружения отказов

САФ62F13

Всю систему можно отнести к категории 3-/4/2/3-, если она выполнена правильно и широко. Тем не менее, описанные выше слабые места таких систем не могут быть полностью устранены. На самом деле усовершенствованные ПЭС фактически используются для функций, связанных с безопасностью, только там, где риски довольно низки (Hölscher and Rader 1984).

Приложения с низким и средним уровнем риска с одним PES

Сегодня почти каждая машина оснащена блоком управления PES. Для решения проблемы недостаточной надежности и, как правило, недостаточной защищенности от отказов обычно используются следующие методы проектирования:

  • В относительно простых машинах, таких как лифты, функции делятся на две группы: (1) функции, не связанные с безопасностью, обрабатываются ПЭС; (2) связанные с безопасностью функции объединены в одну цепочку (цепь безопасности) и обрабатываются вне ПЭС (см. рисунок 14).

 

Рис. 14. Современное состояние останова категории 0

САФ62F15

  • Приведенный выше метод не подходит для более сложных машин. Одна из причин заключается в том, что такие решения обычно недостаточно безопасны. Для приложений со средним уровнем риска решения должны соответствовать требованиям категории 3. Общие представления о том, как могут выглядеть такие конструкции, представлены на рис. 15 и 16.

 

Рис. 15. Современное состояние останова категории 1

САФ62F16

 

Рис. 16. Современное состояние останова категории 2

САФ62F17

Приложения с высоким риском: системы с двумя (или более) PES.

Помимо сложности и дороговизны, нет других факторов, которые могли бы помешать разработчикам использовать полностью сдвоенные системы PES, такие как Siemens Simatic S5-115F, 3B6 Typ CAR-MIL и так далее. Обычно они включают в себя два идентичных PES с однородным программным обеспечением и предполагают использование «апробированных» PES и «апробированных» компиляторов (апробированными PES или компилятором можно считать тот, который во многих практических приложениях работает более 3 лет). показало, что систематические отказы явно устранены). Хотя эти двойные системы ПЭС не имеют слабых мест систем с одним ПЭС, это не означает, что двойные системы ПЭС решают все проблемы. (См. рис. 17).

Рисунок 17. Сложная система с двумя ПЭС

САФ62F18

Систематические сбои

Систематические отказы могут возникать из-за ошибок в спецификациях, конструкции и по другим причинам и могут присутствовать как в аппаратном, так и в программном обеспечении. Системы Double-PES подходят для использования в приложениях, связанных с безопасностью. Такие конфигурации позволяют обнаруживать случайные отказы оборудования. С помощью разнообразия аппаратных средств, такого как использование двух разных типов или продуктов двух разных производителей, можно выявить систематические отказы аппаратных средств (крайне маловероятно, что идентичные систематические отказы аппаратных средств произойдут на обоих ПВУ).

Software

Программное обеспечение является новым элементом в вопросах безопасности. Программное обеспечение либо правильное, либо неправильное (в отношении сбоев). После исправления программное обеспечение не может мгновенно стать неверным (по сравнению с аппаратным обеспечением). Цель состоит в том, чтобы устранить все ошибки в программном обеспечении или, по крайней мере, выявить их.

Существуют различные способы достижения этой цели. Один из них проверка программы (второй человек пытается обнаружить ошибки в последующем тесте). Другая возможность разнообразие программного обеспечения, в котором две разные программы, написанные двумя программистами, решают одну и ту же задачу. Если результаты совпадают (в определенных пределах), можно считать, что оба участка программы верны. Если результаты отличаются, предполагается наличие ошибок. (Обратите внимание, архитектура оборудования, естественно, также необходимо учитывать.)

Обзор

При использовании PES, как правило, следует принимать во внимание те же самые следующие основные соображения (как описано в предыдущих разделах).

  • К категории Б может быть отнесена одна система управления без резервирования. Одна система управления с дополнительными мероприятиями может быть отнесена к категории 1 и выше, но не выше 2.
  • Система управления, состоящая из двух частей, с взаимным сравнением результатов может быть отнесена к Категории 3. Система управления, состоящая из двух частей, с взаимным сравнением результатов и большим или меньшим разнообразием, может быть отнесена к Категории 3 и подходит для приложений с более высоким риском.

Новым фактором является то, что для системы с ПЭС даже программное обеспечение должно оцениваться с точки зрения корректности. Программное обеспечение, если оно правильное, надежно на 100%. На данном этапе технологического развития, вероятно, не будут использоваться лучшие из возможных и известных технических решений, так как ограничивающими факторами остаются экономические факторы. Кроме того, различные группы экспертов продолжают разрабатывать стандарты для безопасного применения PES (например, EC, EWICS). Хотя уже существуют различные стандарты (VDE0801, IEC65A и т. д.), этот вопрос настолько широк и сложен, что ни один из них не может считаться окончательным.

 

Назад

Понедельник, Апрель 04 2011 18: 33

Принципы безопасности для станков с ЧПУ

Всякий раз, когда простое и обычное производственное оборудование, такое как станки, автоматизируется, результатом становятся сложные технические системы, а также новые опасности. Эта автоматизация достигается за счет использования систем числового программного управления (ЧПУ) на станках, называемых Станки с ЧПУ (например, фрезерные станки, обрабатывающие центры, сверла и шлифовальные станки). Чтобы иметь возможность идентифицировать потенциальные опасности, присущие автоматическим инструментам, необходимо проанализировать различные режимы работы каждой системы. Проведенный ранее анализ показывает, что следует проводить различие между двумя типами операций: нормальной операцией и специальной операцией.

Часто невозможно предписать требования безопасности для станков с ЧПУ в виде конкретных мер. Это может быть связано с тем, что существует слишком мало правил и стандартов, специфичных для оборудования, которые обеспечивают конкретные решения. Требования безопасности могут быть определены только в том случае, если возможные опасности систематически идентифицируются путем проведения анализа опасностей, особенно если эти сложные технические системы оснащены свободно программируемыми системами управления (например, станки с ЧПУ).

В случае вновь разработанных станков с ЧПУ производитель обязан провести анализ опасностей на оборудовании, чтобы определить, какие опасности могут присутствовать, и показать с помощью конструктивных решений, что все опасности для людей во всех различные режимы работы исключены. Все выявленные опасности должны быть подвергнуты оценке риска, при этом каждый риск события зависит от объема ущерба и частоты, с которой он может произойти. Оцениваемой опасности также присваивается категория риска (минимизированная, нормальная, повышенная). Там, где риск не может быть принят на основе оценки риска, должны быть найдены решения (меры безопасности). Целью этих решений является снижение частоты возникновения и масштабов ущерба от незапланированного и потенциально опасного инцидента («события»).

Подходы к решениям для нормальных и повышенных рисков можно найти в технологии косвенной и прямой безопасности; для минимизации рисков их можно найти в технологии реферальной безопасности:

  • Технология прямой безопасности. На этапе проектирования принимаются меры по устранению любых опасностей (например, устранение точек сдвига и защемления).
  • Технология косвенной безопасности. Опасность остается. Однако добавление технических средств предотвращает превращение опасности в событие (например, такие устройства могут включать в себя предотвращение доступа к опасным движущимся частям с помощью защитных кожухов, обеспечение устройств безопасности, отключающих питание, защиту от летающих предметов). части с использованием защитных ограждений и т. д.).
  • Технология реферальной безопасности. Это относится только к остаточным опасностям и минимизированным рискам, то есть к опасностям, которые могут привести к событию в результате человеческого фактора. Возникновение такого события можно предотвратить соответствующим поведением заинтересованного лица (например, указаниями по поведению в руководствах по эксплуатации и техническому обслуживанию, обучением персонала и т. д.).

 

Международные требования безопасности

Директива ЕС по машинному оборудованию (89/392/EEC) от 1989 г. устанавливает основные требования безопасности и охраны здоровья для машин. (Согласно Директиве по машинному оборудованию, машина считается совокупностью взаимосвязанных частей или устройств, по крайней мере одно из которых может двигаться и, соответственно, выполняет определенную функцию.) Кроме того, международные органы по стандартизации создают отдельные стандарты для иллюстрации возможных решения (например, обращая внимание на фундаментальные аспекты безопасности или проверяя электрическое оборудование, установленное на промышленном оборудовании). Целью этих стандартов является определение целей защиты. Эти международные требования безопасности дают производителям необходимую правовую основу для указания этих требований в вышеупомянутых анализах опасностей и оценках рисков.

Режимы работы

При использовании станков различают нормальную работу и специальную работу. Статистические данные и исследования показывают, что большинство инцидентов и аварий не происходит при нормальной эксплуатации (т. е. при автоматическом выполнении соответствующего задания). Для этих типов машин и установок особое внимание уделяется специальным режимам работы, таким как ввод в эксплуатацию, настройка, программирование, пробные запуски, проверки, устранение неисправностей или техническое обслуживание. В этих режимах работы люди обычно находятся в опасной зоне. Концепция безопасности должна защищать персонал от вредных событий в подобных ситуациях.

Нормальная операция

К автоматическим станкам при нормальной работе относится следующее: (1) станок выполняет задание, для которого он был спроектирован и изготовлен, без какого-либо дальнейшего вмешательства оператора, и (2) применительно к простому токарному станку это означает, что заготовке придается правильная форма и образуется стружка. Если заготовка меняется вручную, смена заготовки представляет собой особый режим работы.

Специальные режимы работы

Особые режимы работы – это рабочие процессы, обеспечивающие нормальную работу. В этот заголовок, например, можно было бы включить замену заготовки или инструмента, исправление ошибки в производственном процессе, устранение неисправности машины, настройку, программирование, пробные запуски, очистку и техническое обслуживание. При нормальной работе автоматические системы выполняют свои задачи самостоятельно. Однако с точки зрения безопасности труда автоматическая нормальная работа становится критически важной, когда оператору приходится вмешиваться в рабочие процессы. Ни при каких обстоятельствах лица, участвующие в таких процессах, не должны подвергаться опасности.

Персонал

При охране станков необходимо учитывать лиц, работающих в различных режимах работы, а также третьих лиц. К третьим сторонам также относятся лица, косвенно связанные с машиной, такие как надзиратели, инспекторы, помощники по транспортировке материалов и демонтажным работам, посетители и другие.

Требования и меры безопасности для машинных принадлежностей

Вмешательства для работ в особых режимах работы означают, что необходимо использовать специальные приспособления для обеспечения безопасного выполнения работ. первый тип аксессуаров включает в себя оборудование и предметы, используемые для вмешательства в автоматический процесс без необходимости доступа оператора в опасную зону. Этот тип принадлежностей включает в себя (1) крюки для стружки и щипцы, которые сконструированы таким образом, что стружка в зоне обработки может быть удалена или удалена через отверстия, предусмотренные в защитных кожухах, и (2) устройства для зажима заготовки, с помощью которых производственный материал может быть вручную вставлен в автоматический цикл или удален из него

Различные специальные режимы работы, например ремонтные работы или работы по техническому обслуживанию, требуют вмешательства персонала в систему. И в этих случаях имеется целый ряд станочных приспособлений, призванных повысить безопасность труда, например приспособления для обращения с тяжелыми шлифовальными кругами при замене последних на шлифовальных станках, а также специальные крановые стропы для демонтажа или монтажа тяжелых деталей при машины проходят капитальный ремонт. Эти устройства являются второй тип приспособлений для повышения безопасности при работе на специальных операциях. Системы управления специальными операциями также можно рассматривать как второй тип принадлежностей машин. С такими аксессуарами можно безопасно выполнять определенные действия — например, устройство можно установить на оси станка, когда необходимы движения подачи с открытыми защитными ограждениями.

Эти специальные системы управления работой должны удовлетворять особым требованиям безопасности. Например, они должны гарантировать, что только запрошенное перемещение выполняется запрошенным способом и только в течение запрошенного времени. Поэтому система управления специальными операциями должна быть спроектирована таким образом, чтобы предотвратить превращение любого ошибочного действия в опасные движения или состояния.

Оборудование, повышающее степень автоматизации установки, можно рассматривать как третий тип принадлежностей для повышения безопасности труда. Действия, которые ранее выполнялись вручную, выполняются машиной автоматически при нормальной работе, например, оборудование, включая портальные загрузчики, которые автоматически меняют заготовки на станках. Обеспечение нормальной автоматической работы не вызывает особых проблем, поскольку вмешательство оператора в ход событий не требуется, а возможные вмешательства могут быть предотвращены защитными устройствами.

Требования и меры безопасности при автоматизации станков

К сожалению, автоматизация не привела к устранению аварий на производственных предприятиях. Исследования просто показывают сдвиг возникновения аварий от нормальной эксплуатации к специальной, в первую очередь за счет автоматизации нормальной эксплуатации, так что вмешательство в ход производства больше не требуется, а персонал, таким образом, больше не подвергается опасности. С другой стороны, высокоавтоматические машины представляют собой сложные системы, которые трудно оценить при возникновении неисправностей. Даже специалисты, привлекаемые для устранения неисправностей, не всегда могут сделать это без несчастных случаев. Количество программного обеспечения, необходимого для управления все более сложными машинами, растет в объеме и сложности, в результате чего все большее число инженеров-электриков и пусконаладчиков попадают в аварии. Не бывает безупречного программного обеспечения, и изменения в программном обеспечении часто приводят к изменениям где-то еще, чего не ожидали и не хотели. Чтобы предотвратить влияние на безопасность, опасные сбои в работе, вызванные внешними воздействиями и неисправностями компонентов, должны быть исключены. Это условие может быть выполнено только в том случае, если схема безопасности спроектирована максимально просто и отделена от остальных органов управления. Элементы или узлы, используемые в цепи безопасности, также должны быть безотказными.

Задача проектировщика - разработать конструкции, удовлетворяющие требованиям безопасности. Проектировщик не может не учитывать необходимые рабочие процедуры, включая специальные режимы работы, с большой тщательностью. Необходимо провести анализ, чтобы определить, какие безопасные рабочие процедуры необходимы, и эксплуатационный персонал должен с ними ознакомиться. В большинстве случаев потребуется система управления для спецопераций. Система управления обычно наблюдает за движением или регулирует его, в то же время никакое другое движение не должно инициироваться (поскольку для этой работы не требуется никаких других движений, и, следовательно, оператор их не ожидает). Система управления не обязательно должна выполнять одни и те же задачи в различных режимах спецоперации.

Требования и меры безопасности в нормальных и особых режимах эксплуатации

Нормальная операция

Спецификация целей безопасности не должна препятствовать техническому прогрессу, поскольку можно выбирать адаптированные решения. Использование станков с ЧПУ предъявляет максимальные требования к анализу опасностей, оценке рисков и концепциям безопасности. Далее более подробно описываются несколько целей безопасности и возможные решения.

Цель безопасности

  • Ручной или физический доступ к опасным зонам во время автоматических движений должен быть предотвращен.

 

Возможные решения

  • Предотвращайте ручной или физический доступ в опасные зоны с помощью механических барьеров.
  • Обеспечьте устройства безопасности, которые реагируют на приближение (световые барьеры, защитные коврики) и безопасно отключают оборудование во время вмешательства или входа.
  • Разрешайте ручной или физический доступ к оборудованию (или его окружению) только тогда, когда вся система находится в безопасном состоянии (например, с помощью блокирующих устройств с закрывающими механизмами на смотровых дверях).

 

Цель безопасности

  • Должна быть устранена возможность травмирования людей в результате выброса энергии (разлетающихся частей или пучков энергии).

 

Возможное решение

  • Предотвратить выход энергии из опасной зоны, например, с помощью защитного кожуха соответствующих размеров.

 

Спецоперация

Интерфейсы между нормальной и специальной работой (например, устройства блокировки дверей, световые барьеры, коврики безопасности) необходимы для того, чтобы система управления безопасностью автоматически распознавала присутствие персонала. Далее описываются некоторые специальные режимы работы (например, настройка, программирование) на станках с ЧПУ, требующие движений, которые должны оцениваться непосредственно на месте эксплуатации.

Цели безопасности

  • Перемещения должны осуществляться только таким образом, чтобы они не представляли опасности для заинтересованных лиц. Такие движения должны выполняться только в запланированном стиле и скорости и продолжаться только до тех пор, пока это предписано.
  • Их следует предпринимать только в том случае, если можно гарантировать, что никакие части человеческого тела не находятся в опасной зоне.

 

Возможное решение

  • Установите специальные системы оперативного управления, которые допускают только контролируемые и управляемые движения с использованием управления кончиками пальцев с помощью кнопок «подтверждения». Таким образом, скорость движения безопасно снижается (при условии, что энергия была снижена с помощью изолирующего трансформатора или аналогичного контрольного оборудования).

 

Требования к системам управления безопасностью

Одной из особенностей системы управления безопасностью должно быть то, что функция безопасности гарантированно срабатывает всякий раз, когда возникают какие-либо неисправности, чтобы направлять процессы из опасного состояния в безопасное состояние.

Цели безопасности

  • Неисправность в системе управления безопасностью не должна вызывать опасное состояние.
  • Неисправность в системе управления безопасностью должна быть идентифицирована (немедленно или через определенные промежутки времени).

 

Возможные решения

  • Внедрите избыточную и разнообразную компоновку электромеханических систем управления, включая тестовые схемы.
  • Внедрите избыточную и разнообразную систему микропроцессорных систем управления, разработанную разными командами. Этот подход считается современным, например, в случае световых барьеров безопасности.

 

Заключение

Очевидно, что рост числа аварий в нормальных и специальных режимах эксплуатации невозможно остановить без четкой и безошибочной концепции безопасности. Этот факт необходимо учитывать при составлении правил и инструкций по технике безопасности. Новые руководящие принципы в форме целей безопасности необходимы для того, чтобы обеспечить передовые решения. Эта цель позволяет разработчикам выбрать оптимальное решение для конкретного случая и в то же время довольно просто продемонстрировать функции безопасности своих машин, описав решение для каждой цели безопасности. Затем это решение можно сравнить с другими существующими и принятыми решениями, и, если оно лучше или, по крайней мере, равноценно, можно выбрать новое решение. Таким образом, прогрессу не мешают узко сформулированные правила.


Основные характеристики Директивы ЕЭС по машинному оборудованию

Директива Совета от 14 июня 1989 г. о сближении законов государств-членов, касающихся машинного оборудования (89/392/ЕЕС), применяется к каждому отдельному государству.

  • Каждое отдельное государство должно интегрировать директиву в свое законодательство.
  • Действует с 1 января 1993 года.
  • Требует, чтобы все производители придерживались современного уровня техники.
  • Изготовитель должен подготовить технический файл конструкции, содержащий полную информацию обо всех основных аспектах безопасности и охраны здоровья.
  • Производитель должен выдать декларацию соответствия и маркировку СЕ машин.
  • Непредоставление полной технической документации в распоряжение государственного надзорного центра считается невыполнением инструкций по эксплуатации машин. Последствием может стать запрет на продажу в странах ЕЭС.

 

Цели безопасности при изготовлении и использовании станков с ЧПУ

1. Токарные станки

1.1 Нормальный режим работы

1.1.1 Рабочая зона должна быть ограждена таким образом, чтобы нельзя было ни преднамеренно, ни непреднамеренно попасть в опасные зоны автоматических движений или войти в них.

1.1.2 Инструментальный магазин должен быть защищен таким образом, чтобы нельзя было ни преднамеренно, ни непреднамеренно попасть в опасные зоны автоматических движений или войти в них.

1.1.3 Магазин заготовок должен быть защищен таким образом, чтобы нельзя было ни преднамеренно, ни непреднамеренно попасть в опасные зоны автоматических движений или войти в них.

1.1.4 Удаление стружки не должно приводить к травмам из-за стружки или движущихся частей станка.

1.1.5 Необходимо предотвращать травмы людей в результате доступа к приводным системам.

1.1.6 Необходимо исключить возможность проникновения в опасные зоны движущихся конвейеров для стружки.

1.1.7 Отлетающие детали или их части не должны причинять вред операторам или третьим лицам.

Например, это может произойти

  • из-за недостаточной фиксации
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за недопустимой скорости вращения
  • из-за столкновения с инструментом или частями машины
  • из-за поломки заготовки
  • из-за неисправных зажимных приспособлений
  • из-за сбоя питания

 

1.1.8 Отлетающие зажимные приспособления для заготовок не должны приводить к травмам.

1.1.9 Отлетающая стружка не должна приводить к травмам.

1.1.10 Летающие инструменты или их части не должны приводить к травмам.

Например, это может произойти

  • из-за дефектов материала
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за столкновения с заготовкой или частью машины
  • из-за неправильного зажима или затягивания

 

1.2 Специальные режимы работы

1.2.1 Смена заготовки.

1.2.1.1 Зажим заготовки должен производиться таким образом, чтобы никакие части тела не могли быть зажаты между закрывающими зажимными приспособлениями и заготовкой или между наконечником продвигающейся втулки и заготовкой.

1.2.1.2 Должен быть предотвращен запуск привода (шпинделей, осей, втулок, револьверных головок или конвейеров для стружки) вследствие неправильной команды или неверной команды.

1.2.1.3 Должна быть обеспечена возможность безопасного манипулирования заготовкой вручную или с помощью инструментов.

1.2.2 Замена инструмента в держателе инструмента или револьверной головке.

1.2.2.1 Должна быть предотвращена опасность, возникающая из-за неправильного поведения системы или из-за ввода неверной команды.

1.2.3 Смена инструмента в инструментальном магазине.

1.2.3.1 Во время смены инструмента необходимо предотвратить перемещения в инструментальном магазине из-за ошибочной или недействительной команды.

1.2.3.2 Не должно быть возможности доступа к другим движущимся частям машины с места загрузки инструмента.

1.2.3.3 Не должно быть возможности проникнуть в опасные зоны при дальнейшем перемещении инструментального магазина или при обыске. Если ограждения для нормального режима работы сняты, эти движения могут быть только определенного вида и выполняться только в течение предписанного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела не находятся в этих опасных зонах. .

1.2.4 Проверка измерений.

1.2.4.1 Доступ в рабочую зону должен быть возможен только после остановки всех движений.

1.2.4.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

1.2.5 Настройка.

1.2.5.1 Если при наладке выполняются перемещения со снятыми ограждениями для нормального режима работы, то оператор должен быть огражден другим способом.

1.2.5.2 Никакие опасные движения или изменения движений не должны инициироваться в результате неправильной команды или неверного ввода команды.

1.2.6 Программирование.

1.2.6.1 Во время программирования нельзя начинать никаких движений, которые могут представлять опасность для человека в рабочей зоне.

1.2.7 Производственный брак.

1.2.7.1 Должен быть предотвращен пуск привода в результате ошибочной команды при неверной уставке командного ввода.

1.2.7.2 Никакие опасные движения или ситуации не должны инициироваться перемещением или удалением заготовки или отходов.

1.2.7.3 В тех случаях, когда движения должны выполняться со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение установленного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела находятся в этих опасных зонах.

1.2.8 Устранение неполадок.

1.2.8.1 Должен быть предотвращен доступ в опасные зоны автоматических движений.

1.2.8.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

1.2.8.3 Необходимо предотвратить движение машины при манипуляциях с неисправной деталью.

1.2.8.4 Необходимо предотвращать травмы людей в результате отколовшихся или падающих частей машины.

1.2.8.5 Если во время устранения неполадок должны выполняться движения со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение предписанного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела не находятся в этих опасных зонах.

1.2.9 Неисправность и ремонт машины.

1.2.9.1 Запуск машины должен быть исключен.

1.2.9.2 Манипуляции с различными частями машины должны быть безопасными как вручную, так и с помощью инструментов.

1.2.9.3 Нельзя дотрагиваться до токоведущих частей машины.

1.2.9.4 Травмы не должны быть результатом выброса жидких или газообразных сред.

 

2. Фрезерные станки

2.1 Нормальный режим работы

2.1.1 Рабочая зона должна быть ограждена таким образом, чтобы нельзя было ни преднамеренно, ни непреднамеренно попасть в опасные зоны автоматических движений или войти в них.

2.1.2 Удаление стружки не должно приводить к травмам из-за стружки или движущихся частей станка.

2.1.3 Необходимо предотвращать травмы людей в результате доступа к приводным системам.

Отлетающие детали или их части не должны причинять вред операторам или третьим лицам.

Например, это может произойти

  • из-за недостаточной фиксации
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за столкновения с инструментом или частями машины
  • из-за поломки заготовки
  • из-за неисправных зажимных приспособлений
  • из-за сбоя питания

 

2.1.4 Отлетающие зажимные приспособления для заготовок не должны приводить к травмам.

2.1.5 Отлетающая стружка не должна приводить к травмам.

2.1.6 Летающие инструменты или их части не должны приводить к травмам.

Например, это может произойти

  • из-за дефектов материала
  • из-за недопустимой скорости вращения
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за столкновения с заготовкой или частью машины
  • из-за неправильного зажима или затягивания
  • из-за сбоя питания

 

Специальные режимы работы

2.2.1 Смена заготовки.

2.2.1.1 При использовании механических зажимных приспособлений не должно быть возможности защемления частей тела между закрывающими частями зажимного приспособления и заготовкой.

2.2.1.2 Должен быть предотвращен запуск привода (шпинделя, оси) в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

2.2.1.3 Манипуляции с заготовкой должны быть безопасными вручную или с помощью инструментов.

2.2.2 Смена инструмента.

2.2.2.1 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

2.2.2.2 Пальцы не должны быть защемлены при установке инструментов.

2.2.3 Проверка измерений.

2.2.3.1 Доступ в рабочую зону должен быть возможен только после остановки всех движений.

2.2.3.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

2.2.4 Настройка.

2.2.4.1 Если движения выполняются при наладке со снятыми ограждениями для нормального режима работы, оператор должен быть защищен другими средствами.

2.2.4.2 Никакие опасные движения или изменения движений не должны инициироваться в результате неправильной команды или неверного ввода команды.

2.2.5 Программирование.

2.2.5.1 Во время программирования не должно быть никаких движений, которые могут представлять опасность для человека в рабочей зоне.

2.2.6 Производственный брак.

2.2.6.1 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

2.2.6.2 Никакие опасные движения или ситуации не должны инициироваться перемещением или удалением заготовки или отходов.

2.2.6.3 В тех случаях, когда движения должны выполняться со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение установленного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела находятся в этих опасных зонах.

2.2.7 Устранение неполадок.

2.2.7.1 Должен быть предотвращен доступ в опасные зоны автоматических движений.

2.2.7.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

2.2.7.3 Любое движение машины при манипуляциях с неисправной деталью должно быть предотвращено.

2.2.7.4 Необходимо предотвращать травмы людей в результате отколовшихся или падающих частей машины.

2.2.7.5 Если во время устранения неполадок должны выполняться движения со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение предписанного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела не находятся в этих опасных зонах.

2.2.8 Неисправность и ремонт машины.

2.2.8.1 Запрещается запуск машины.

2.2.8.2 Манипуляции с различными частями машины должны быть возможны вручную или с помощью инструментов без какой-либо опасности.

2.2.8.3 Нельзя дотрагиваться до токоведущих частей машины.

2.2.8.4 Травмы не должны быть результатом выброса жидких или газообразных сред.

 

3. Обрабатывающие центры

3.1 Нормальный режим работы

3.1.1 Рабочая зона должна быть ограждена таким образом, чтобы невозможно было ни преднамеренно, ни непреднамеренно попасть в опасные зоны автоматических движений или войти в них.

3.1.2 Магазин инструментов должен быть защищен таким образом, чтобы невозможно было попасть в опасные зоны автоматических перемещений или войти в них.

3.1.3 Магазин заготовок должен быть защищен таким образом, чтобы невозможно было добраться до опасных зон автоматических перемещений или войти в них.

3.1.4 Удаление стружки не должно приводить к травмам из-за стружки или движущихся частей станка.

3.1.5 Необходимо предотвращать травмы людей в результате доступа к приводным системам.

3.1.6 Должна быть исключена возможность проникновения в опасные зоны движущихся транспортеров стружки (винтовых конвейеров и т.п.).

3.1.7 Отлетающие детали или их части не должны причинять вред операторам или третьим лицам.

Например, это может произойти

  • из-за недостаточной фиксации
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за столкновения с инструментом или частями машины
  • из-за поломки заготовки
  • из-за неисправных зажимных приспособлений
  • из-за перехода на неправильную заготовку
  • из-за сбоя питания

 

3.1.8 Отлетающие зажимные приспособления для заготовок не должны приводить к травмам.

3.1.9 Отлетающая стружка не должна приводить к травмам.

3.1.10 Летающие инструменты или их части не должны приводить к травмам.

Например, это может произойти

  • из-за дефектов материала
  • из-за недопустимой скорости вращения
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за столкновения с заготовкой или частью машины
  • из-за неправильного зажима или затягивания
  • из-за вылета инструмента из устройства смены инструмента
  • из-за неправильного выбора инструмента
  • из-за сбоя питания

 

3.2 Специальные режимы работы

3.2.1 Смена заготовки.

3.2.1.1 При использовании механических зажимных приспособлений не должно быть возможности защемления частей тела между закрывающими частями зажимного приспособления и заготовкой.

3.2.1.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

3.2.1.3 Должна быть обеспечена возможность безопасного манипулирования заготовкой вручную или с помощью инструментов.

3.2.1.4 Если заготовка заменяется на зажимной станции, из этого места не должно быть возможности доступа или перехода к автоматическим последовательностям движения станка или магазина заготовок. Никакие движения не должны инициироваться системой управления, пока человек находится в зоне зажима. Автоматическая вставка зажатой детали в станок или магазин заготовок должна происходить только тогда, когда зажимная станция также защищена защитной системой, соответствующей системе для нормального режима работы.

3.2.2 Смена инструмента в шпинделе.

3.2.2.1 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

3.2.2.2 Пальцы не должны быть защемлены при установке инструментов.

3.2.3 Смена инструмента в инструментальном магазине.

3.2.3.1 Во время смены инструмента необходимо предотвращать перемещения в инструментальном магазине, возникающие из-за ошибочных команд или неверного ввода команд.

3.2.3.2 Не должно быть возможности доступа к другим движущимся частям машины с места загрузки инструмента.

3.2.3.3 Не должно быть возможности проникновения в опасные зоны при дальнейшем перемещении инструментального магазина или при обыске. Если ограждения для нормального режима работы сняты, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение предписанного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела не находятся в этих опасных зонах. .

3.2.4 Проверка измерений.

3.2.4.1 Доступ в рабочую зону должен быть возможен только после остановки всех движений.

3.2.4.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

3.2.5 Настройка.

3.2.5.1 Если при наладке выполняются перемещения со снятыми ограждениями для нормального режима работы, то оператор должен быть огражден другим способом.

3.2.5.2 Никакие опасные движения или изменения движения не должны инициироваться в результате неправильной команды или неверного ввода команды.

3.2.6 Программирование.

3.2.6.1 Во время программирования не должно быть никаких движений, которые могут представлять опасность для человека в рабочей зоне.

3.2.7 Производственный брак.

3.2.7.1 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

3.2.7.2 Никакие опасные движения или ситуации не должны инициироваться перемещением или удалением заготовки или отходов.

3.2.7.3 В тех случаях, когда движения должны выполняться со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение установленного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела находятся в этих опасных зонах.

3.2.8 Устранение неполадок.

3.2.8.1 Должен быть предотвращен доступ в опасные зоны автоматических движений.

3.2.8.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

3.2.8.3 Любое движение машины при манипуляциях с неисправной деталью должно быть предотвращено.

3.2.8.4 Необходимо предотвращать травмы людей в результате отколовшихся или падающих частей машины.

3.2.8.5 Если во время устранения неполадок должны выполняться движения со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение предписанного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела не находятся в этих опасных зонах.

3.2.9 Неисправность и ремонт машины.

3.2.9.1 Запрещается запуск машины.

3.2.9.2 Манипуляции с различными частями машины должны быть возможны вручную или с помощью инструментов без какой-либо опасности.

3.2.9.3 Нельзя дотрагиваться до токоведущих частей машины.

3.2.9.4 Травмы не должны быть результатом выброса жидких или газообразных сред.

 

4. Шлифовальные станки

4.1 Нормальный режим работы

4.1.1 Рабочая зона должна быть ограждена таким образом, чтобы нельзя было ни преднамеренно, ни непреднамеренно попасть в опасные зоны автоматических движений или войти в них.

4.1.2 Необходимо предотвращать травмы людей в результате доступа к приводным системам.

4.1.3 Отлетающие детали или их части не должны причинять вред операторам или третьим лицам.

Например, это может произойти

  • из-за недостаточной фиксации
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за недопустимой скорости вращения
  • из-за столкновения с инструментом или частями машины
  • из-за поломки заготовки
  • из-за неисправных зажимных приспособлений
  • из-за сбоя питания

 

4.1.4 Отлетающие зажимные приспособления для заготовок не должны приводить к травмам.

4.1.5 Искрение не должно привести к травмам или возгоранию.

4.1.6 Отлетающие части шлифовальных кругов не должны приводить к травмам.

Например, это может произойти

  • из-за недопустимой скорости вращения
  • из-за недопустимой силы резания
  • из-за дефектов материала
  • из-за столкновения с заготовкой или частью машины
  • из-за неадекватного зажима (фланцы)
  • из-за использования неправильного шлифовального круга

 

Специальные режимы работы

4.2.1 Смена заготовки.

4.2.1.1 При использовании механических зажимных приспособлений не должно быть возможности защемления частей тела между закрывающими частями зажимного приспособления и заготовкой.

4.2.1.2 Должен быть предотвращен запуск привода подачи из-за ошибочной команды или неверного ввода команды.

4.2.1.3 При манипуляциях с заготовкой необходимо избегать травм, вызванных вращающимся шлифовальным кругом.

4.2.1.4 Не должно быть возможности получения травм в результате разрыва шлифовального круга.

4.2.1.5 Манипуляции с заготовкой должны быть безопасными вручную или с помощью инструментов.

4.2.2 Смена инструмента (замена шлифовального круга)

4.2.2.1 Запуск привода подачи в результате ошибочной команды или неверного ввода команды должен быть предотвращен.

4.2.2.2 Во время проведения измерений не должно быть возможности травм, вызванных вращающимся шлифовальным кругом.

4.2.2.3 Не должно быть возможности получения травм в результате разрыва шлифовального круга.

4.2.3 Проверка измерений.

4.2.3.1 Должен быть предотвращен запуск привода подачи из-за ошибочной команды или неверного ввода команды.

4.2.3.2 Во время проведения измерений не должно быть возможности травм, вызванных вращающимся шлифовальным кругом.

4.2.3.3 Не должно быть возможности получения травм в результате разрыва шлифовального круга.

4.2.4. Настраивать.

4.2.4.1 Если при наладке выполняются перемещения со снятыми ограждениями для нормального режима работы, то оператор должен быть огражден другим способом.

4.2.4.2 Никакие опасные движения или изменения движения не должны инициироваться в результате неправильной команды или неверного ввода команды.

4.2.5 Программирование.

4.2.5.1 Во время программирования не должно быть никаких движений, которые могут представлять опасность для человека в рабочей зоне.

4.2.6 Производственный брак.

4.2.6.1 Должен быть предотвращен запуск привода подачи из-за ошибочной команды или неверного ввода команды.

4.2.6.2 Никакие опасные движения или ситуации не должны инициироваться перемещением или удалением заготовки или отходов.

4.2.6.3 В тех случаях, когда движения должны выполняться со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение установленного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела находятся в этих опасных зонах.

4.2.6.4 Необходимо избегать травм, вызванных вращающимся шлифовальным кругом.

4.2.6.5 Не должно быть возможности получения травм в результате разрыва шлифовального круга.

4.2.7 Устранение неполадок.

4.2.7.1 Должен быть предотвращен доступ в опасные зоны автоматических движений.

4.2.7.2 Должен быть предотвращен запуск привода в результате ошибочной команды или неверного ввода команды.

4.2.7.3 Любое движение машины при манипуляциях с неисправной деталью должно быть предотвращено.

4.2.7.4 Необходимо предотвращать травмы людей в результате отколовшихся или падающих частей машины.

4.2.7.5 Должны быть предотвращены телесные повреждения, вызванные касанием оператора или разрывом вращающегося шлифовального круга.

4.2.7.6 Если во время устранения неполадок должны выполняться движения со снятыми ограждениями для нормального режима работы, эти движения могут быть только обозначенного типа и выполняться только в течение предписанного периода времени и только тогда, когда можно гарантировать, что никакие части тела не находятся в этих опасных зонах.

4.2.8 Неисправность и ремонт машины.

4.2.8.1 Запрещается запуск машины.

4.2.8.2 Манипуляции с различными частями машины должны быть возможны вручную или с помощью инструментов без какой-либо опасности.

4.2.8.3 Нельзя дотрагиваться до токоведущих частей машины.

4.2.8.4 Травмы не должны быть результатом выброса жидких или газообразных сред.

 

Назад

Промышленные роботы используются во всех отраслях промышленности, где необходимо соблюдать высокие требования к производительности. Однако использование роботов требует разработки, применения и внедрения соответствующих средств контроля безопасности, чтобы избежать создания опасностей для производственного персонала, программистов, специалистов по техническому обслуживанию и системных инженеров.

Чем опасны промышленные роботы?

Одним из определений роботов является «движущиеся автоматические машины, которые свободно программируются и могут работать практически без участия человека». Эти типы машин в настоящее время используются в самых разных областях промышленности и медицины, включая обучение. Промышленные роботы все чаще используются для выполнения ключевых функций, таких как новые производственные стратегии (CIM, JIT, бережливое производство и т. д.) в сложных установках. Их количество и широта применения, а также сложность оборудования и установок приводят к следующим опасностям:

  • движения и последовательности движений, которые практически невозможно уследить, так как высокоскоростные движения робота в радиусе его действия часто перекрываются с движениями других машин и оборудования
  • высвобождение энергии, вызванное летящими частями или лучами энергии, такими как испускаемые лазерами или водяными струями
  • свободное программирование с точки зрения направления и скорости
  • подверженность влиянию внешних ошибок (например, электромагнитная совместимость)
  • человеческие факторы.

 

Исследования в Японии показывают, что более 50% несчастных случаев на работе с роботами могут быть связаны с неисправностями в электронных схемах системы управления. В тех же исследованиях «человеческий фактор» был причиной менее 20%. Логическим выводом из этого вывода является то, что опасностей, вызванных системными сбоями, нельзя избежать с помощью поведенческих мер, принимаемых людьми. Поэтому проектировщики и операторы должны предусмотреть и реализовать технические меры безопасности (см. рис. 1).

Рис. 1. Специальная система оперативного управления наладкой мобильного сварочного робота

АСС270F3

Аварии и режимы работы

Аварии со смертельным исходом, связанные с промышленными роботами, стали происходить в начале 1980-х годов. Статистика и расследования показывают, что большинство инцидентов и аварий не происходит при нормальной эксплуатации (автоматическое выполнение соответствующего задания). При работе с промышленными роботизированными машинами и установками особое внимание уделяется специальным режимам работы, таким как ввод в эксплуатацию, настройка, программирование, пробные запуски, проверки, устранение неполадок или техническое обслуживание. В этих режимах работы люди обычно находятся в опасной зоне. Концепция безопасности должна защищать персонал от негативных событий в подобных ситуациях.

Международные требования безопасности

Директива ЕЭС по машинному оборудованию 1989 г. (89/392/EEC) (см. статью «Принципы безопасности для станков с ЧПУ» в этой главе и в других местах этой главы). Энциклопедия)) устанавливает основные требования безопасности и гигиены труда к машинам. Машиной считается совокупность взаимосвязанных частей или устройств, из которых хотя бы одна часть или устройство может двигаться и, соответственно, имеет функцию. Что касается промышленных роботов, следует отметить, что вся система, а не только один элемент оборудования на машине, должна соответствовать требованиям безопасности и быть оснащена соответствующими предохранительными устройствами. Анализ опасностей и оценка рисков являются подходящими методами определения того, были ли выполнены эти требования (см. рис. 2).

Рисунок 2. Блок-схема системы безопасности персонала

АСС270F2

Требования и меры безопасности при нормальной эксплуатации

Использование робототехники предъявляет максимальные требования к анализу опасностей, оценке рисков и концепциям безопасности. По этой причине следующие примеры и предложения могут служить только в качестве рекомендаций:

1. Учитывая цель безопасности, заключающуюся в том, что ручной или физический доступ к опасным зонам, связанным с автоматическими движениями, должен быть предотвращен, предлагаемые решения включают следующее:

  • Предотвращайте ручной или физический доступ в опасные зоны с помощью механических барьеров.
  • Используйте устройства безопасности, которые реагируют на приближение (световые барьеры, защитные коврики), и позаботьтесь о безопасном отключении оборудования при доступе или входе в него.
  • Разрешайте ручной или физический доступ только тогда, когда вся система находится в безопасном состоянии. Например, это может быть достигнуто за счет использования блокирующих устройств с закрывающими механизмами на входных дверях.

 

2. Учитывая цель безопасности, заключающуюся в том, что никто не может быть ранен в результате выброса энергии (разлетающихся частей или пучков энергии), предлагаемые решения включают:

  • Конструкция должна предотвращать любой выброс энергии (например, соединения с соответствующими размерами, устройства блокировки пассивных захватов для механизмов смены захватов и т. д.).
  • Предотвратите выход энергии из опасной зоны, например, с помощью защитного кожуха соответствующих размеров.

 

3. Интерфейсы между нормальной и специальной работой (например, устройства блокировки дверей, световые барьеры, коврики безопасности) необходимы для того, чтобы система управления безопасностью могла автоматически распознавать присутствие персонала.

Требования и меры безопасности в особых режимах работы

Некоторые специальные режимы работы (например, настройка, программирование) промышленного робота требуют движений, которые необходимо оценивать непосредственно на рабочем месте. Соответствующая цель безопасности состоит в том, чтобы никакие движения не представляли опасности для вовлеченных лиц. Движения должны быть

  • только запланированного стиля и скорости
  • продлевается только до тех пор, пока указано
  • те, которые могут быть выполнены только в том случае, если можно гарантировать, что никакие части человеческого тела не находятся в опасной зоне.

 

Предлагаемое решение этой задачи может включать использование специальных систем оперативного управления, которые допускают только контролируемые и управляемые движения с использованием распознаваемых органов управления. Таким образом, скорость движений безопасно снижается (снижение энергии за счет подключения изолирующего трансформатора или использования отказобезопасного оборудования для контроля состояния), и безопасное состояние подтверждается до того, как будет разрешено активировать управление (см. рис. 3).

Рисунок 3. Шестиосный промышленный робот в защитной клетке с материальными воротами

АСС270F1

Требования к системам управления безопасностью

Одной из особенностей системы управления безопасностью должно быть то, что требуемая функция безопасности гарантированно срабатывает при возникновении любых неисправностей. Промышленные роботы должны практически мгновенно переводиться из опасного состояния в безопасное. Меры контроля безопасности, необходимые для достижения этого, включают следующие цели безопасности:

  • Неисправность в системе управления безопасностью не может привести к переходу в опасное состояние.
  • Неисправность в системе управления безопасностью должна быть идентифицирована (немедленно или через определенные промежутки времени).

Предлагаемые решения для обеспечения надежных систем управления безопасностью:

  • избыточная и разнообразная компоновка электромеханических систем управления, включая тестовые цепи
  • избыточная и разнообразная настройка микропроцессорных систем управления, разработанных разными командами. Этот современный подход считается передовым; например, в комплекте со световыми барьерами безопасности.

 

Цели безопасности при создании и использовании промышленных роботов.

Когда промышленные роботы создаются и используются, как производители, так и пользователи должны установить современные средства контроля безопасности. Помимо аспекта юридической ответственности, также может существовать моральное обязательство обеспечивать безопасность робототехники.

Нормальный режим работы

При работе роботов в штатном режиме должны быть обеспечены следующие условия безопасности:

  • Поле движения робота и зоны обработки, используемые периферийным оборудованием, должны быть защищены таким образом, чтобы исключить ручной или физический доступ людей к зонам, представляющим опасность в результате автоматических движений.
  • Должна быть обеспечена защита, чтобы летящие детали или инструменты не могли нанести ущерб.
  • Никто не должен быть травмирован деталями, инструментами или заготовками, выброшенными роботом, или выбросом энергии из-за неисправного(ых) захвата(ов), сбоя питания захвата, недопустимой скорости, столкновения(ей) или неисправной(ых) заготовки(й).
  • Никто не может быть травмирован выбросом энергии или частями, выбрасываемыми периферийным оборудованием.
  • Отверстия для подачи и удаления должны быть спроектированы таким образом, чтобы предотвратить ручной или физический доступ к зонам, представляющим опасность в результате автоматических движений. Это условие должно выполняться и при удалении производственного материала. Если производственный материал подается к роботу автоматически, никакие опасные зоны не должны создаваться отверстиями для подачи и удаления и движущимся производственным материалом.

 

Специальные режимы работы

При работе роботов в специальных режимах должны быть обеспечены следующие условия безопасности:

При устранении нарушений в производственном процессе необходимо предотвратить следующее:

  • ручной или физический доступ к опасным зонам из-за автоматических движений робота или периферийного оборудования
  • опасности, которые возникают из-за неправильного поведения части системы или из-за недопустимого ввода команды, если люди или части тела находятся в зоне, подверженной опасным движениям
  • опасные перемещения или условия, вызванные перемещением или удалением производственных материалов или отходов
  • травмы, вызванные периферийным оборудованием
  • движения, которые должны выполняться со снятыми защитными ограждениями для нормальной работы, должны выполняться только в пределах рабочего объема и скорости и только в течение времени, указанного в инструкции. Кроме того, в зоне риска не должно находиться людей или частей тела.

 

Во время установки должны быть обеспечены следующие безопасные условия:

Никакие опасные движения не могут быть инициированы в результате ошибочной команды или неправильного ввода команды.

  • Замена робота или периферийных частей не должна вызывать каких-либо опасных движений или условий.
  • Если движения должны выполняться со снятым(и) защитным(и) ограждением(ами) для нормальной работы при проведении операций по настройке, такие движения могут выполняться только в пределах указанного объема и скорости и только в течение времени, указанного в инструкции. Кроме того, в зоне риска не должно находиться людей или частей тела.
  • Во время операций по настройке периферийное оборудование не должно совершать никаких опасных движений или создавать какие-либо опасные условия.

 

Во время программирования действуют следующие условия безопасности:

  • Ручной или физический доступ к зонам, представляющим опасность из-за автоматических движений, должен быть предотвращен.
  • Если движения выполняются со снятыми защитными кожухами для нормальной работы, должны быть выполнены следующие условия:
  • (a) Может выполняться только команда двигаться и только до тех пор, пока она подана.
  • (b) Разрешается выполнять только контролируемые движения (т. е. они должны быть хорошо видны, движения на низкой скорости).
  • (c) Движения могут быть инициированы только в том случае, если они не представляют опасности для программиста или других лиц.
  • Периферийное оборудование не должно представлять опасности для программиста или других лиц.

 

Безопасные испытания требуют соблюдения следующих мер предосторожности:

Предотвращайте ручной или физический доступ к зонам, представляющим опасность из-за автоматических движений.

  • Периферийное оборудование не должно быть источником опасности.

 

При осмотре роботов безопасные процедуры включают следующее:

  • Если необходимо войти в зону движения робота с целью проверки, это допустимо только при условии, что система находится в безопасном состоянии.
  • Опасности, вызванные неправильным поведением части системы или недопустимым вводом команд, должны быть предотвращены.
  • Периферийное оборудование не должно быть источником опасности для проверяющего персонала.

 

Устранение неполадок часто требует запуска робота, когда он находится в потенциально опасном состоянии, и должны быть реализованы специальные безопасные рабочие процедуры, такие как следующие:

  • Доступ к зонам, представляющим опасность в результате автоматических движений, должен быть предотвращен.
  • Запуск приводного агрегата в результате ошибочной команды или ввода ложной команды должен быть предотвращен.
  • При работе с дефектной деталью необходимо предотвратить любые движения робота.
  • Необходимо предотвращать травмы, вызванные вылетающими или падающими частями машины.
  • Если при устранении неисправностей необходимо выполнять движения со снятыми защитными ограждениями для нормальной работы, такие движения можно выполнять только в пределах установленных объема и скорости и только в течение времени, указанного в инструкции. Кроме того, в зоне риска не должно находиться людей или частей тела.
  • Необходимо предотвращать травмы, вызванные периферийным оборудованием.

 

Устранение неисправности и работы по техническому обслуживанию также могут потребовать запуска, когда машина находится в небезопасном состоянии, и, следовательно, требуют следующих мер предосторожности:

  • Робот не должен запускаться.
  • Манипуляции с различными частями машины вручную или с помощью вспомогательного оборудования должны быть возможны без риска воздействия опасностей.
  • Не должно быть возможности прикоснуться к частям, которые находятся под напряжением.
  • Необходимо предотвращать травмы, вызванные утечкой жидких или газообразных сред.
  • Необходимо предотвращать травмы, вызванные периферийным оборудованием.

 

Назад

В этой статье обсуждается проектирование и внедрение систем управления, связанных с безопасностью, которые имеют дело со всеми типами электрических, электронных и программно-электронных систем (включая компьютерные системы). Общий подход соответствует предложенному Международной электротехнической комиссией (МЭК) стандарту 1508 (Функциональная безопасность: связанная с безопасностью 

системы) (МЭК 1993).

проверка данных

В 1980-х годах компьютерные системы, обычно называемые программируемыми электронными системами (ПЭС), все чаще использовались для выполнения функций безопасности. Основными движущими силами этой тенденции были (1) улучшенная функциональность и экономические преимущества (особенно с учетом общего жизненного цикла устройства или системы) и (2) особое преимущество определенных конструкций, которое можно было реализовать только при использовании компьютерных технологий. . Во время раннего внедрения компьютерных систем был сделан ряд выводов:

    • Внедрение компьютерного управления было плохо продумано и спланировано.
    • Установлены неадекватные требования безопасности.
    • Были разработаны неадекватные процедуры валидации программного обеспечения.
    • Доказательства некачественной работы были раскрыты в отношении стандарта установки установки.
    • Была составлена ​​неадекватная документация, которая не была должным образом проверена в отношении того, что на самом деле было на заводе (в отличие от того, что, как предполагалось, было на заводе).
    • Были установлены менее чем полностью эффективные процедуры эксплуатации и технического обслуживания.
    • Очевидно, имело место обоснованное беспокойство по поводу компетентности лиц для выполнения возложенных на них обязанностей.

                 

                Чтобы решить эти проблемы, несколько органов опубликовали или начали разрабатывать руководства, обеспечивающие безопасное использование технологии PES. В Соединенном Королевстве Управление по охране труда и технике безопасности (HSE) разработало руководство для программируемых электронных систем, используемых для приложений, связанных с безопасностью, а в Германии был опубликован проект стандарта (DIN 1990). В Европейском сообществе в связи с требованиями Директивы по машинному оборудованию был начат важный элемент работы над гармонизированными европейскими стандартами, касающимися систем управления, связанных с безопасностью (включая те, которые используют ПЭС). В Соединенных Штатах Американское общество приборостроения (ISA) разработало стандарт на PES для использования в обрабатывающей промышленности, а Центр безопасности химических процессов (CCPS), управление Американского института инженеров-химиков, разработал руководящие принципы. для сектора химических процессов.

                В настоящее время в МЭК реализуется крупная инициатива по стандартизации для разработки общего международного стандарта для электрических, электронных и программируемых электронных (E/E/PES) систем, связанных с безопасностью, который можно было бы использовать во многих областях применения, включая процессы, медицинской, транспортной и машиностроительной отраслях. Предлагаемый международный стандарт МЭК состоит из семи частей под общим названием IEC 1508. Функциональная безопасность электрических/электронных/программируемых электронных систем, связанных с безопасностью.. Различные части следующие:

                  • Часть 1. Общие требования
                  • Часть 2. Требования к электрическим, электронным и программируемым электронным системам
                  • Часть 3. Требования к программному обеспечению
                  • Часть 4. Определения
                  • Часть 5. Примеры методов определения уровней полноты безопасности
                  • Часть 6. Рекомендации по применению Частей 2 и 3
                  • Часть 7. Обзор методов и мер.

                             

                            После окончательной доработки этот общий международный стандарт станет базовой публикацией МЭК по безопасности, охватывающей функциональную безопасность электрических, электронных и программируемых электронных систем, связанных с безопасностью, и будет иметь значение для всех стандартов МЭК, охватывающих все области применения в отношении будущего проектирования и использования электрические/электронные/программируемые электронные системы безопасности. Основная цель предлагаемого стандарта — облегчить разработку стандартов для различных секторов (см. рис. 1).

                            Рисунок 1. Стандарты общего и прикладного секторов

                            САФ059F1

                            Преимущества и проблемы PES

                            Принятие ПВУ для целей безопасности имело много потенциальных преимуществ, но было признано, что они могут быть достигнуты только при использовании соответствующих методологий проектирования и оценки, поскольку: (1) многие характеристики ПВУ не обеспечивают полноту безопасности (что то есть характеристики безопасности систем, выполняющих требуемые функции безопасности), должны быть предсказаны с той же степенью достоверности, которая традиционно была доступна для менее сложных аппаратных («жестких») систем; (2) было признано, что хотя тестирование и необходимо для сложных систем, его самого по себе недостаточно. Это означало, что даже если PES реализовывала относительно простые функции безопасности, уровень сложности программируемой электроники был значительно выше, чем у проводных систем, которые они заменяли; и (3) этот рост сложности означал, что методологии проектирования и оценки должны были уделять гораздо больше внимания, чем раньше, и что уровень личной компетентности, необходимый для достижения адекватных уровней производительности систем, связанных с безопасностью, впоследствии был выше.

                            Преимущества компьютеризированных ПЭС включают следующее:

                              • возможность выполнять оперативную диагностическую проверку критических компонентов со значительно большей частотой, чем в противном случае
                              • потенциал для обеспечения сложных блокировок безопасности
                              • возможность предоставления диагностических функций и мониторинга состояния, которые можно использовать для анализа и составления отчетов о производительности установок и оборудования в режиме реального времени.
                              • возможность сравнения реальных условий установки с «идеальными» модельными условиями
                              • возможность предоставлять более качественную информацию операторам и, следовательно, улучшать процесс принятия решений, влияющих на безопасность
                              • использование передовых стратегий управления, позволяющих оператору быть удаленным от опасных или враждебных сред
                              • возможность диагностировать систему управления из удаленного места.

                                           

                                          Использование компьютерных систем в приложениях, связанных с безопасностью, создает ряд проблем, требующих адекватного решения, таких как следующие:

                                            • Виды отказов сложны и не всегда предсказуемы.
                                            • Тестирование компьютера необходимо, но само по себе недостаточно, чтобы установить, что функции безопасности будут выполняться со степенью уверенности, необходимой для применения.
                                            • Микропроцессоры могут иметь незначительные различия между разными партиями, поэтому разные партии могут вести себя по-разному.
                                            • Незащищенные компьютерные системы особенно чувствительны к электрическим помехам (излучение помех, электрические «всплески» в сети, электростатические разряды и т. д.).
                                            • Трудно, а часто и невозможно количественно определить вероятность отказа сложных систем, связанных с безопасностью, включающих в себя программное обеспечение. Поскольку ни один из методов количественной оценки не получил широкого признания, обеспечение качества программного обеспечения основывалось на процедурах и стандартах, описывающих методы, используемые при проектировании, внедрении и обслуживании программного обеспечения.

                                                   

                                                  Рассматриваемые системы безопасности

                                                  Рассматриваемые типы систем, связанных с безопасностью, представляют собой электрические, электронные и программируемые электронные системы (E/E/PES). Система включает в себя все элементы, в частности сигналы, исходящие от датчиков или других устройств ввода на управляемом оборудовании и передаваемые по магистралям данных или другим каналам связи на исполнительные механизмы или другие устройства вывода (см. рис. 2).

                                                  Рисунок 2. Электрическая, электронная и программируемая электронная система (E/E/PES)

                                                  САФ059F2

                                                  Термин электрические, электронные и программируемые электронные устройства использовался для охвата широкого спектра устройств и охватывает следующие три основных класса:

                                                    1. электрические устройства, такие как электромеханические реле
                                                    2. электронные устройства, такие как твердотельные электронные приборы и логические системы
                                                    3. программируемые электронные устройства, которые включают в себя широкий спектр компьютерных систем, таких как следующие:
                                                          • микропроцессоры
                                                          • микроконтроллеры
                                                          • программируемые контроллеры (ПК)
                                                          • специализированные интегральные схемы (ASIC)
                                                          • программируемые логические контроллеры (ПЛК)
                                                          • другие компьютерные устройства (например, «интеллектуальные» датчики, преобразователи и приводы).

                                                                     

                                                                    По определению система, связанная с безопасностью, служит двум целям:

                                                                      1. Он реализует требуемые функции безопасности, необходимые для достижения безопасного состояния управляемого оборудования или поддерживает безопасное состояние управляемого оборудования. Система, связанная с безопасностью, должна выполнять те функции безопасности, которые указаны в спецификации требований к функциям безопасности для системы. Например, в спецификации требований к функциям безопасности может быть указано, что при достижении температуры определенного значения x, клапан y должен открываться, чтобы вода могла попасть в сосуд.
                                                                      2. Он сам по себе или вместе с другими системами, связанными с безопасностью, обеспечивает необходимый уровень полноты безопасности для реализации требуемых функций безопасности. Функции безопасности должны выполняться системами, связанными с безопасностью, со степенью уверенности, соответствующей применению, чтобы достичь требуемого уровня безопасности для управляемого оборудования.

                                                                         

                                                                        Эта концепция проиллюстрирована на рисунке 3.

                                                                        Рисунок 3. Основные характеристики систем, связанных с безопасностью

                                                                        САФ059F3

                                                                        Системные сбои

                                                                        Чтобы обеспечить безопасную работу E/E/PES систем, связанных с безопасностью, необходимо распознавать различные возможные причины отказов систем, связанных с безопасностью, и обеспечивать принятие адекватных мер предосторожности против каждой из них. Отказы подразделяются на две категории, как показано на рисунке 4.

                                                                        Рисунок 4. Категории отказов

                                                                        САФ059F4

                                                                          1. Случайные аппаратные сбои — это сбои, возникающие в результате множества обычных механизмов деградации аппаратных средств. Существует много таких механизмов, возникающих с разной скоростью в разных компонентах, и, поскольку производственные допуски приводят к отказу компонентов из-за этих механизмов через разное время работы, отказы всей единицы оборудования, состоящего из многих компонентов, происходят в непредсказуемое (случайное) время. Показатели надежности системы, такие как среднее время наработки на отказ (MTBF), ценны, но обычно касаются только случайных отказов оборудования и не включают систематических отказов.
                                                                          2. Систематические отказы возникают из-за ошибок в проектировании, конструировании или использовании системы, которые приводят к ее отказу при определенной комбинации входных данных или при определенных условиях окружающей среды. Если сбой системы происходит при возникновении определенного набора обстоятельств, то всякий раз, когда эти обстоятельства возникают в будущем, всегда будет сбой системы. Любой отказ системы, связанной с безопасностью, который не является результатом случайного отказа аппаратных средств, по определению является систематическим отказом. Систематические отказы в контексте E/E/PES систем, связанных с безопасностью, включают:
                                                                              • систематические отказы из-за ошибок или упущений в спецификации требований к функциям безопасности
                                                                              • систематические отказы из-за ошибок при проектировании, производстве, установке или эксплуатации оборудования. К ним относятся отказы, возникающие по причинам, связанным с окружающей средой, и человеческими (например, операторскими) ошибками.
                                                                              • систематические сбои из-за сбоев в программном обеспечении
                                                                              • систематические отказы из-за ошибок обслуживания и модификации.

                                                                                     

                                                                                    Защита систем безопасности

                                                                                    Термины, которые используются для обозначения мер предосторожности, требуемых системой, связанной с безопасностью, для защиты от случайных отказов оборудования и систематических отказов: аппаратные средства обеспечения безопасности и систематические меры обеспечения полноты безопасности соответственно. Меры предосторожности, которые система, связанная с безопасностью, может применять как против случайных отказов аппаратных средств, так и против систематических отказов, называются полнота безопасности. Эти концепции проиллюстрированы на рисунке 5.

                                                                                    Рисунок 5. Условия обеспечения безопасности

                                                                                    САФ059F5

                                                                                    В предлагаемом международном стандарте IEC 1508 существует четыре уровня полноты безопасности, обозначенные как уровни полноты безопасности 1, 2, 3 и 4. Уровень полноты безопасности 1 — это самый низкий уровень полноты безопасности, а уровень полноты безопасности 4 — самый высокий. Уровень полноты безопасности (будь то 1, 2, 3 или 4) для системы, связанной с безопасностью, будет зависеть от важности роли, которую система, связанная с безопасностью, играет в достижении требуемого уровня безопасности для управляемого оборудования. Могут потребоваться несколько систем, связанных с безопасностью, некоторые из которых могут быть основаны на пневматической или гидравлической технологии.

                                                                                    Проектирование систем безопасности

                                                                                    Недавний анализ 34 инцидентов, связанных с системами управления (HSE), показал, что 60% всех случаев отказов были «встроены» до того, как система управления, связанная с безопасностью, была введена в действие (рис. 7). Рассмотрение всех фаз жизненного цикла безопасности необходимо, если необходимо производить адекватные системы, связанные с безопасностью.

                                                                                    Рисунок 7. Основная причина (по фазам) отказа системы управления

                                                                                    САФ059F6

                                                                                    Функциональная безопасность систем, связанных с безопасностью, зависит не только от обеспечения надлежащего определения технических требований, но и от обеспечения эффективного выполнения технических требований и сохранения исходной проектной целостности в течение всего срока службы оборудования. Это может быть реализовано только в том случае, если существует эффективная система управления безопасностью, а люди, участвующие в любой деятельности, компетентны в отношении своих обязанностей. В частности, когда речь идет о сложных системах, связанных с безопасностью, важно наличие адекватной системы управления безопасностью. Это приводит к стратегии, которая обеспечивает следующее:

                                                                                      • Действует эффективная система управления безопасностью.
                                                                                      • Технические требования, установленные для E/E/PES систем, связанных с безопасностью, достаточны для работы как со случайными аппаратными средствами, так и с причинами систематических отказов.
                                                                                      • Компетенция вовлеченных людей соответствует обязанностям, которые они должны выполнять.

                                                                                           

                                                                                          Для систематического удовлетворения всех соответствующих технических требований функциональной безопасности была разработана концепция жизненного цикла безопасности. Упрощенная версия жизненного цикла безопасности в новом международном стандарте IEC 1508 показана на рисунке 8. Ключевые этапы жизненного цикла безопасности:

                                                                                          Рисунок 8. Роль жизненного цикла безопасности в достижении функциональной безопасности

                                                                                          САФ059F8

                                                                                            • Спецификация
                                                                                            • дизайн и реализация
                                                                                            • монтаж и наладка
                                                                                            • эксплуатация и обслуживание
                                                                                            • меняется после ввода в эксплуатацию.

                                                                                                     

                                                                                                    Уровень безопасности

                                                                                                    Стратегия проектирования для достижения адекватных уровней полноты безопасности для систем, важных для безопасности, показана на рисунках 9 и 10. Уровень полноты безопасности основан на той роли, которую играет система, связанная с безопасностью, в достижении общего уровня. безопасности для управляемого оборудования. Уровень полноты безопасности определяет меры предосторожности, которые необходимо учитывать при проектировании как против случайных отказов оборудования, так и против систематических отказов.

                                                                                                    Рисунок 9. Роль уровней полноты безопасности в процессе проектирования

                                                                                                    САФ059F9

                                                                                                     

                                                                                                    Рисунок 10. Роль жизненного цикла безопасности в процессе спецификации и проектирования

                                                                                                    SA059F10

                                                                                                    Понятие безопасности и уровня безопасности относится к управляемому оборудованию. Концепция функциональной безопасности применяется к системам, связанным с безопасностью. Функциональная безопасность для систем, связанных с безопасностью, должна быть обеспечена, если необходимо обеспечить адекватный уровень безопасности для оборудования, создающего опасность. Заданный уровень безопасности для конкретной ситуации является ключевым фактором в спецификации требований полноты безопасности для систем, связанных с безопасностью.

                                                                                                    Требуемый уровень безопасности будет зависеть от многих факторов, например от тяжести травм, количества людей, подвергающихся опасности, частоты, с которой люди подвергаются опасности, и продолжительности воздействия. Важными факторами будут восприятие и взгляды тех, кто подвергается опасному событию. При определении того, что представляет собой надлежащий уровень безопасности для конкретного применения, учитывается ряд исходных данных, в том числе следующие:

                                                                                                      • юридические требования, относящиеся к конкретному применению
                                                                                                      • рекомендации соответствующего органа по регулированию безопасности
                                                                                                      • обсуждения и соглашения с различными сторонами, участвующими в применении
                                                                                                      • отраслевые стандарты
                                                                                                      • национальные и международные стандарты
                                                                                                      • лучший независимый отраслевой, экспертный и научный совет.

                                                                                                                 

                                                                                                                Обзор

                                                                                                                При проектировании и использовании систем, связанных с безопасностью, необходимо помнить, что именно управляемое оборудование создает потенциальную опасность. Системы, связанные с безопасностью, предназначены для снижения частоты (или вероятности) опасного события и/или последствий опасного события. После того как уровень безопасности установлен для оборудования, можно определить уровень полноты безопасности для системы, связанной с безопасностью, и именно уровень полноты безопасности позволяет разработчику указать меры предосторожности, которые необходимо предусмотреть в проекте, чтобы быть развернуты как против случайных аппаратных, так и против систематических отказов.

                                                                                                                 

                                                                                                                Назад

                                                                                                                Машины, технологические установки и другое оборудование, если они неисправны, могут представлять опасность в результате опасных событий, таких как пожары, взрывы, передозировки радиации и движущиеся части. Один из способов выхода из строя таких установок, оборудования и машин — это отказы электромеханических, электронных и программируемых электронных (E/E/PE) устройств, используемых в конструкции их систем управления или безопасности. Эти сбои могут возникать либо из-за физических сбоев в устройстве (например, из-за случайного износа во времени (случайные отказы оборудования)); или из-за систематических ошибок (например, ошибок, допущенных в спецификации и конструкции системы, которые приводят к ее отказу из-за (1) определенной комбинации входных данных, (2) некоторых условий окружающей среды, (3) неправильных или неполных входных данных от датчиков, ( 4) неполный или ошибочный ввод данных операторами и (5) потенциальные систематические ошибки из-за плохого дизайна интерфейса).

                                                                                                                Отказы систем безопасности

                                                                                                                В этой статье рассматривается функциональная безопасность систем управления, связанных с безопасностью, и рассматриваются технические требования к аппаратному и программному обеспечению, необходимые для достижения требуемой полноты безопасности. Общий подход соответствует предложенному Международной электротехнической комиссией стандарту IEC 1508, части 2 и 3 (IEC 1993). Общая цель проекта международного стандарта IEC 1508, Функциональная безопасность: системы безопасности, заключается в том, чтобы обеспечить безопасность установок и оборудования. Ключевой целью разработки предлагаемого международного стандарта является предотвращение или минимизация частоты:

                                                                                                                  • отказы систем управления, вызывающие другие события, которые, в свою очередь, могут привести к возникновению опасности (например, отказ системы управления, потеря управления, выход процесса из-под контроля, что приводит к пожару, выбросу токсичных материалов и т. д.)
                                                                                                                  • сбои в системах сигнализации и мониторинга, чтобы операторы не получали информацию в форме, которую можно быстро идентифицировать и понять для выполнения необходимых аварийных действий
                                                                                                                  • необнаруженные отказы в системах защиты, делающие их недоступными, когда это необходимо для действия по обеспечению безопасности (например, отказавшая плата ввода в системе аварийного отключения).

                                                                                                                       

                                                                                                                      В статье «Электрические, электронные и программируемые электронные системы, связанные с безопасностью» изложен общий подход к управлению безопасностью, воплощенный в части 1 IEC 1508 для обеспечения безопасности систем управления и защиты, важных для безопасности. В этой статье описывается общий концептуальный инженерный проект, необходимый для снижения риска аварии до приемлемого уровня, включая роль любых систем управления или защиты, основанных на технологии E/E/PE.

                                                                                                                      На рисунке 1 риск от оборудования, технологической установки или машины (обычно называемой оборудование под контролем (EUC) без защитных устройств) отмечен на одном конце Шкалы рисков EUC, а целевой уровень риска, который необходим для обеспечения требуемого уровня безопасности, находится на другом конце. Между ними показано сочетание систем, связанных с безопасностью, и внешних средств снижения риска, необходимых для достижения требуемого снижения риска. Они могут быть различных типов: механические (например, предохранительные клапаны), гидравлические, пневматические, физические, а также системы E/E/PE. На рис. 2 подчеркивается роль каждого уровня безопасности в защите EUC по мере развития аварии.

                                                                                                                      Рисунок 1. Снижение риска: общие понятия

                                                                                                                      САФ060F1

                                                                                                                       

                                                                                                                      Рисунок 2. Общая модель: уровни защиты

                                                                                                                      САФ060F2

                                                                                                                      При условии, что анализ опасностей и рисков был выполнен для EUC в соответствии с требованиями части 1 стандарта IEC 1508, был разработан общий концептуальный проект безопасности и, следовательно, установлены требуемые функции и целевой уровень полноты безопасности (SIL) для любого E/E/ Определена система управления или защиты PE. Целевой уровень полноты безопасности определяется относительно целевого показателя отказа (см. таблицу 1).


                                                                                                                      Таблица 1. Уровни полноты безопасности для систем защиты: целевые меры по отказу

                                                                                                                      Полнота безопасности Уровень                        Режим работы по требованию (вероятность невыполнения своей проектной функции по требованию)

                                                                                                                      4 10-5 ≤ × 10-4

                                                                                                                      3 10-4 ≤ × 10-3

                                                                                                                      2 10-3 ≤ × 10-2

                                                                                                                      1 10-2 ≤ × 10-1 


                                                                                                                      Системы защиты

                                                                                                                      В этом документе излагаются технические требования, которые должен учитывать разработчик E/E/PE системы, связанной с безопасностью, для достижения требуемого целевого уровня полноты безопасности. Основное внимание уделяется типовой системе защиты, использующей программируемую электронику, чтобы обеспечить более глубокое обсуждение ключевых вопросов с небольшой потерей общности. Типичная система защиты показана на рис. 3, где изображена одноканальная система безопасности с вторичным отключением, активированным с помощью диагностического устройства. При нормальной работе небезопасное состояние EUC (например, превышение скорости в машине, высокая температура на химическом заводе) будет обнаружено датчиком и передано в программируемую электронику, которая даст команду исполнительным механизмам (через выходные реле) включить перевести систему в безопасное состояние (например, отключить питание электродвигателя машины, открыть клапан для сброса давления).

                                                                                                                      Рисунок 3. Типовая система защиты

                                                                                                                      САФ060F3

                                                                                                                      Но что делать, если в компонентах системы защиты есть сбои? Это функция вторичного отключения, которая активируется функцией диагностики (самопроверки) данной конструкции. Однако система не является полностью безотказной, так как проект имеет лишь определенную вероятность быть доступным при запросе на выполнение своей функции безопасности (у него есть определенная вероятность отказа по запросу или определенный уровень полноты безопасности). Например, описанная выше конструкция может обнаруживать и допускать определенные типы отказов выходной платы, но не способна противостоять отказу входной платы. Следовательно, его полнота безопасности будет намного ниже, чем у конструкции с более надежной входной платой, или улучшенной диагностикой, или какой-либо их комбинацией.

                                                                                                                      Существуют и другие возможные причины отказов карт, в том числе «традиционные» физические сбои в оборудовании, систематические сбои, в том числе ошибки в спецификации требований, сбои реализации в программном обеспечении и неадекватная защита от условий окружающей среды (например, влажности). Диагностика в этой одноканальной конструкции может не охватывать все эти типы отказов, и, следовательно, это ограничит уровень полноты безопасности, достигаемый на практике. (Покрытие — это мера процента ошибок, которые проект может обнаружить и безопасно обработать.)

                                                                                                                      Технические требования

                                                                                                                      Части 2 и 3 проекта IEC 1508 обеспечивают основу для определения различных потенциальных причин отказа в аппаратном и программном обеспечении и для выбора конструктивных особенностей, которые устраняют эти потенциальные причины отказа в соответствии с требуемым уровнем полноты безопасности системы, связанной с безопасностью. Например, общий технический подход к системе защиты на рисунке 3 показан на рисунке 4. На рисунке показаны две основные стратегии устранения неисправностей и отказов: (1) предотвращение ошибок, когда принимаются меры для предотвращения возникновения неисправностей; и (2) Отказоустойчивость, где конструкция создается специально для того, чтобы допускать указанные неисправности. Упомянутая выше одноканальная система является примером (ограниченно) отказоустойчивой конструкции, в которой диагностика используется для обнаружения определенных сбоев и перевода системы в безопасное состояние до того, как может произойти опасный сбой.

                                                                                                                      Рис. 4. Спецификация проекта: проектное решение

                                                                                                                      САФ060F4

                                                                                                                      Предотвращение ошибок

                                                                                                                      Предотвращение ошибок пытается предотвратить появление ошибок в системе. Основной подход заключается в использовании систематического метода управления проектом, при котором безопасность рассматривается как определяемое и управляемое качество системы во время проектирования, а затем во время эксплуатации и технического обслуживания. Подход, аналогичный обеспечению качества, основан на концепции обратной связи и включает: (1) планирование (определение целей безопасности, определение путей и средств достижения целей); (2) измерение достижения по сравнению с планом во время реализации и (3) применение Обратная связь исправить любые отклонения. Обзоры проектов — хороший пример техники предотвращения ошибок. В МЭК 1508 этому «качественному» подходу к предотвращению отказов способствуют требования по использованию жизненного цикла безопасности и использованию процедур управления безопасностью как для аппаратного, так и для программного обеспечения. Для последних они часто проявляются в виде процедур обеспечения качества программного обеспечения, таких как описанные в ISO 9000-3 (1990).

                                                                                                                      Кроме того, части 2 и 3 стандарта IEC 1508 (касающиеся аппаратного и программного обеспечения соответственно) классифицируют определенные методы или меры, которые считаются полезными для предотвращения отказов на различных этапах жизненного цикла безопасности. В таблице 2 приведен пример из части 3 для этапа проектирования и разработки программного обеспечения. Разработчик может использовать эту таблицу для помощи в выборе методов предотвращения отказов в зависимости от требуемого уровня полноты безопасности. Для каждого метода или меры в таблицах есть рекомендации для каждого Уровня Полноты Безопасности, от 1 до 4. Диапазон рекомендаций включает Настоятельно Рекомендовано (HR), Рекомендовано (R), Нейтрально — ни за, ни против (—) и Не рекомендуется (НР).

                                                                                                                      Таблица 2. Проектирование и разработка программного обеспечения

                                                                                                                      Техника/мера

                                                                                                                      Уровень безопасности 1

                                                                                                                      Уровень безопасности 2

                                                                                                                      Уровень безопасности 3

                                                                                                                      Уровень безопасности 4

                                                                                                                      1. Формальные методы, включая, например, CCS, CSP, HOL, LOTOS

                                                                                                                      -

                                                                                                                      R

                                                                                                                      R

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      2. Полуформальные методы

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      3. Структурированный. Методология, включая, например, JSD, MASCOT, SADT, SSADM и YOURDON

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      4. Модульный подход

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      5. Стандарты дизайна и кодирования

                                                                                                                      R

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR

                                                                                                                      HR = настоятельно рекомендуется; R = рекомендуется; NR = не рекомендуется; — = нейтрально: метод/мера не за или против SIL.
                                                                                                                      Примечание: пронумерованный метод/меру следует выбирать в соответствии с уровнем полноты безопасности.

                                                                                                                      Отказоустойчивость

                                                                                                                      IEC 1508 требует повышения уровня отказоустойчивости по мере увеличения целевого показателя полноты безопасности. Однако стандарт признает, что отказоустойчивость более важна, когда системы (и компоненты, составляющие эти системы) являются сложными (обозначаются как тип B в IEC 1508). Для менее сложных, «хорошо зарекомендовавших себя» систем степень отказоустойчивости может быть снижена.

                                                                                                                      Устойчивость к случайным аппаратным сбоям

                                                                                                                      В таблице 3 приведены требования к отказоустойчивости при случайных аппаратных отказах в сложных аппаратных компонентах (например, микропроцессорах) при использовании в системе защиты, такой как показана на рис. 3. Разработчику может потребоваться рассмотреть подходящее сочетание диагностики, отказоустойчивости и ручные контрольные проверки для преодоления этого класса ошибок, в зависимости от требуемого уровня полноты безопасности.


                                                                                                                      Таблица 3. Уровень полноты безопасности — требования к отказам для компонентов типа B1

                                                                                                                      1 Связанные с безопасностью необнаруженные неисправности должны быть обнаружены посредством контрольной проверки.

                                                                                                                      2 Для компонентов, не имеющих диагностического покрытия в режиме онлайн, система должна быть способна выполнять функцию безопасности при наличии одиночной неисправности. Связанные с безопасностью необнаруженные неисправности должны быть обнаружены проверочной проверкой.

                                                                                                                      3 Для компонентов с высоким оперативным охватом диагностикой система должна быть способна выполнять функцию безопасности при наличии одиночной неисправности. Для компонентов, не имеющих расширенного оперативного диагностического охвата, система должна быть способна выполнять функцию безопасности при наличии двух отказов. Связанные с безопасностью необнаруженные неисправности должны быть обнаружены проверочной проверкой.

                                                                                                                      4 Компоненты должны быть способны выполнять функцию безопасности при наличии двух неисправностей. Неисправности должны быть обнаружены с высоким диагностическим охватом в режиме онлайн. Связанные с безопасностью необнаруженные неисправности должны быть обнаружены проверочной проверкой. Количественный анализ оборудования должен основываться на предположениях о наихудшем случае.

                                                                                                                      1Компоненты, режимы отказов которых не определены или не поддаются тестированию, или для которых имеются плохие данные об отказах из практического опыта (например, программируемые электронные компоненты).


                                                                                                                      IEC 1508 помогает разработчику, предоставляя таблицы проектных спецификаций (см. таблицу 4) с проектными параметрами, проиндексированными относительно уровня полноты безопасности для ряда широко используемых архитектур систем защиты.

                                                                                                                      Таблица 4. Требования к уровню полноты безопасности 2 — Архитектура программируемых электронных систем для систем защиты

                                                                                                                      Конфигурация системы РЕ

                                                                                                                      Диагностическое покрытие на канал

                                                                                                                      Интервал проверки в автономном режиме (TI)

                                                                                                                      Среднее время до ложной поездки

                                                                                                                      Одиночное защитное заземление, одиночный ввод/вывод, внешн. ВД

                                                                                                                      High

                                                                                                                      6 месяцев

                                                                                                                      1.6 лет

                                                                                                                      Двойное защитное заземление, одиночный ввод/вывод

                                                                                                                      High

                                                                                                                      6 месяцев

                                                                                                                      10 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 2oo2

                                                                                                                      High

                                                                                                                      3 месяцев

                                                                                                                      1,281 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2

                                                                                                                      Ничто

                                                                                                                      2 месяцев

                                                                                                                      1.4 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2

                                                                                                                      Низкий

                                                                                                                      5 месяцев

                                                                                                                      1.0 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2

                                                                                                                      Medium

                                                                                                                      18 месяцев

                                                                                                                      0.8 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2

                                                                                                                      High

                                                                                                                      36 месяцев

                                                                                                                      0.8 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2D

                                                                                                                      Ничто

                                                                                                                      2 месяцев

                                                                                                                      1.9 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2D

                                                                                                                      Низкий

                                                                                                                      4 месяцев

                                                                                                                      4.7 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2D

                                                                                                                      Medium

                                                                                                                      18 месяцев

                                                                                                                      18 лет

                                                                                                                      Двойной PE, двойной ввод/вывод, 1oo2D

                                                                                                                      High

                                                                                                                      48 + месяцы

                                                                                                                      168 лет

                                                                                                                      Тройной PE, тройной ввод/вывод, IPC, 2oo3

                                                                                                                      Ничто

                                                                                                                      1 месяц

                                                                                                                      20 лет

                                                                                                                      Тройной PE, тройной ввод/вывод, IPC, 2oo3

                                                                                                                      Низкий

                                                                                                                      3 месяцев

                                                                                                                      25 лет

                                                                                                                      Тройной PE, тройной ввод/вывод, IPC, 2oo3

                                                                                                                      Medium

                                                                                                                      12 месяцев

                                                                                                                      30 лет

                                                                                                                      Тройной PE, тройной ввод/вывод, IPC, 2oo3

                                                                                                                      High

                                                                                                                      48 + месяцы

                                                                                                                      168 лет

                                                                                                                       

                                                                                                                      В первом столбце таблицы представлены архитектуры с различной степенью отказоустойчивости. Как правило, архитектуры, расположенные в нижней части таблицы, имеют более высокую степень отказоустойчивости, чем архитектуры, расположенные в верхней части. Система 1oo2 (один из двух) способна выдержать любой один сбой, как и 2oo3.

                                                                                                                      Во втором столбце описывается процентное покрытие любой внутренней диагностики. Чем выше уровень диагностики, тем больше неисправностей будет отловлено. В системе защиты это важно, потому что при ремонте неисправного компонента (например, карты ввода) в разумные сроки (часто 8 часов) функциональная безопасность практически не снижается. (Примечание: это не относится к системе непрерывного управления, поскольку любая неисправность может привести к немедленному возникновению небезопасного состояния и возможности возникновения инцидента.)

                                                                                                                      В третьем столбце указан интервал между проверочными испытаниями. Это специальные тесты, которые необходимо провести для тщательной проверки системы защиты, чтобы убедиться в отсутствии скрытых неисправностей. Обычно они выполняются поставщиком оборудования в периоды остановки предприятия.

                                                                                                                      В четвертом столбце показана частота ложных отключений. Ложное отключение — это такое отключение, которое приводит к остановке установки или оборудования при отсутствии отклонений в технологическом процессе. Платой за безопасность часто является более высокая частота ложных срабатываний. Простая система защиты с резервированием — 1oo2 — имеет, при неизменности всех других конструктивных факторов, более высокий уровень полноты безопасности, но также более высокую частоту ложных срабатываний, чем одноканальная (1oo1) система.

                                                                                                                      Если одна из архитектур в таблице не используется или если разработчик хочет провести более фундаментальный анализ, то МЭК 1508 допускает эту альтернативу. Затем можно использовать методы проектирования надежности, такие как марковское моделирование, для расчета аппаратного элемента уровня полноты безопасности (Johnson 1989; Goble 1992).

                                                                                                                      Устойчивость к систематическим отказам и отказам по общей причине

                                                                                                                      Этот класс отказов очень важен для систем безопасности и является ограничивающим фактором для достижения полноты безопасности. В системе с резервированием компонент или подсистема или даже вся система дублируются для достижения высокой надежности за счет менее надежных частей. Повышение надежности происходит потому, что статистически вероятность одновременного отказа двух систем из-за случайных сбоев будет произведением надежности отдельных систем и, следовательно, будет намного ниже. С другой стороны, систематические отказы и отказы по общей причине приводят к случайному отказу резервированных систем, когда, например, ошибка спецификации в программном обеспечении приводит к одновременному отказу дублированных частей. Другим примером может быть отказ общего источника питания в резервной системе.

                                                                                                                      IEC 1508 содержит таблицы технических методов, ранжированных по уровню полноты безопасности, которые считаются эффективными для обеспечения защиты от систематических отказов и отказов по общей причине.

                                                                                                                      Примерами методов, обеспечивающих защиту от систематических сбоев, являются разнообразие и аналитическая избыточность. Основой разнообразия является то, что если разработчик реализует второй канал в резервированной системе, используя другую технологию или язык программного обеспечения, то отказы в резервных каналах можно рассматривать как независимые (т. е. низкая вероятность случайного отказа). Однако, особенно в области программных систем, есть некоторые предположения, что этот метод может быть неэффективным, поскольку большинство ошибок содержится в спецификации. Аналитическая избыточность пытается использовать избыточную информацию на заводе или машине для выявления неисправностей. Для других причин систематических отказов — например, внешних нагрузок — в стандарте приведены таблицы с рекомендациями по надлежащей инженерной практике (например, разделение сигнальных и силовых кабелей), индексированные по уровню полноты безопасности.

                                                                                                                      Выводы

                                                                                                                      Компьютерные системы предлагают множество преимуществ — не только экономических, но и потенциальных для повышения безопасности. Однако для реализации этого потенциала требуется гораздо больше внимания к деталям, чем при использовании обычных системных компонентов. В этой статье изложены основные технические требования, которые необходимо учитывать разработчику для успешного использования этой технологии.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Назад

                                                                                                                      Понедельник, Апрель 04 2011 19: 01

                                                                                                                      опрокидывание

                                                                                                                      Тракторы и другая мобильная техника для сельскохозяйственных, лесных, строительных и горнодобывающих работ, а также для погрузочно-разгрузочных работ могут представлять серьезную опасность, когда транспортные средства переворачиваются набок, опрокидываются вперед или назад. Риски возрастают в случае колесных тракторов с высоким центром тяжести. Другими транспортными средствами, представляющими опасность опрокидывания, являются гусеничные тракторы, погрузчики, краны, сборщики фруктов, бульдозеры, самосвалы, скреперы и грейдеры. Эти аварии обычно происходят слишком быстро, чтобы водители и пассажиры могли освободиться от оборудования, и они могут оказаться зажатыми под автомобилем. Например, тракторы с высоким центром тяжести имеют значительную вероятность опрокидывания (а у узких тракторов даже меньшая устойчивость, чем у широких). Ртутный выключатель двигателя для отключения питания при обнаружении бокового движения был введен на тракторах, но оказалось, что он слишком медленный, чтобы справиться с динамическими силами, возникающими при опрокидывании (Springfeldt 1993). Поэтому от предохранительного устройства отказались.

                                                                                                                      Тот факт, что такое оборудование часто используется на наклонной или неровной поверхности или на мягкой земле, а иногда и в непосредственной близости от канав, траншей или котлованов, является серьезной причиной опрокидывания. Если дополнительное оборудование прикреплено к трактору высоко, вероятность опрокидывания назад при подъеме по склону (или опрокидывания вперед при спуске) возрастает. Кроме того, трактор может перевернуться из-за потери управления из-за давления, оказываемого прицепным оборудованием (например, когда тележка движется вниз по склону, а навесное оборудование не тормозится и наезжает на трактор). Особые опасности возникают при использовании тракторов в качестве тягачей, в частности, если буксирный крюк на тракторе расположен выше оси колеса.

                                                                                                                      История

                                                                                                                      Уведомление о проблеме опрокидывания было принято на национальном уровне в некоторых странах, где произошло много фатальных опрокидываний. В Швеции и Новой Зеландии разработка и испытания конструкций защиты от опрокидывания (ROPS) на тракторах (рис. 1) уже проводились в 1950-х годах, но за этой работой последовали правила только со стороны шведских властей; эти правила вступили в силу с 1959 года (Springfeldt 1993).

                                                                                                                      Рисунок 1. Обычные типы ROPS на тракторах

                                                                                                                      АСС060F1

                                                                                                                      Предлагаемые правила, предписывающие ROPS для тракторов, встретили сопротивление в сельскохозяйственном секторе в нескольких странах. Решительное сопротивление было встречено планами, требующими от работодателей устанавливать ROPS на существующие тракторы, и даже предложением производителей оснащать ROPS только новые тракторы. В конце концов, многие страны успешно ввели ROPS для новых тракторов, а позже некоторые страны смогли потребовать, чтобы ROPS также устанавливались на старые тракторы. Международные стандарты, касающиеся тракторов и землеройных машин, включая стандарты испытаний ROPS, способствовали созданию более надежных конструкций. Тракторы были спроектированы и изготовлены с более низким центром тяжести и расположенными ниже буксирными крюками. Полный привод снизил риск опрокидывания. Но доля тракторов с ROPS в странах со многими старыми тракторами и без мандатов на модернизацию ROPS все еще довольно низка.

                                                                                                                      Исследования

                                                                                                                      Аварии с опрокидыванием, особенно с участием тракторов, изучались исследователями во многих странах. Однако централизованной международной статистики по количеству несчастных случаев, вызванных рассматриваемыми в данной статье видами подвижной техники, не существует. Тем не менее имеющиеся статистические данные на национальном уровне показывают, что их число велико, особенно в сельском хозяйстве. Согласно шотландскому отчету об авариях с опрокидыванием тракторов в период 1968–1976 гг., 85% задействованных тракторов были оснащены оборудованием во время аварии, из них половина имела прицепное оборудование, а половина - навесное оборудование. Две трети несчастных случаев с опрокидыванием трактора в шотландском отчете произошли на склонах (Springfeldt 1993). Позже было доказано, что количество аварий уменьшится после введения обучения вождению на склонах, а также применения прибора для измерения крутизны склонов в сочетании с индикатором безопасных пределов уклонов.

                                                                                                                      В других исследованиях новозеландские ученые заметили, что половина несчастных случаев с опрокидыванием со смертельным исходом произошла на ровной поверхности или на пологих склонах, и только одна десятая — на крутых склонах. На ровной поверхности водители тракторов могут быть менее внимательны к опасности опрокидывания и могут неправильно оценить риск, связанный с канавами и неровностями почвы. Из числа смертельных случаев при опрокидывании тракторов в Новой Зеландии в период 1949–1980 гг. 80 % приходилось на колесные тракторы и 20 % — на гусеничные (Springfeldt, 1993). Исследования, проведенные в Швеции и Новой Зеландии, показали, что около 80% смертельных случаев при опрокидывании трактора произошло, когда трактор опрокинулся на бок. Половина тракторов, попавших в аварию в Новой Зеландии, перевернулась на 180°.

                                                                                                                      Исследования корреляции между смертельным исходом при опрокидывании в Западной Германии и модельным годом сельскохозяйственных тракторов (Springfeldt 1993) показали, что 1 из 10,000 1957 старых незащищенных тракторов, произведенных до 1970 г., имел смертельные случаи при опрокидывании. Из тракторов с установленной ROPS, выпущенных в 1 году и позже, 25,000 из 1980 1985 тракторов попал в аварию со смертельным исходом. Две трети жертв опрокидывания трактора в Западной Германии в период 1993–1 гг. были выброшены из охраняемой зоны, а затем сбиты или сбиты трактором (Springfeldt XNUMX). Из нефатальных опрокидываний четверть водителей выбрасывали с водительского места, но не наезжали. Очевидно, что риск гибели увеличивается, если водитель выбрасывается за пределы охраняемой зоны (аналогично автомобильным авариям). Большинство задействованных тягачей имели двухстоечную носовую часть (рис. XNUMXС), которая не препятствует выбрасыванию водителя. В нескольких случаях ROPS ломалась или сильно деформировалась.

                                                                                                                      Относительная частота травм на 100,000 1993 тракторов в разные периоды в некоторых странах и снижение уровня смертности были рассчитаны Springfeldt (100,000). Эффективность ROPS в снижении травматизма при опрокидывании трактора была доказана в Швеции, где число погибших на 17 0.3 тракторов сократилось примерно с 1960 до 1990 за период в три десятилетия (2–98 гг.) (рис. 1). В конце периода было подсчитано, что около 24% тракторов были оснащены ROPS, в основном в виде защищенной от ударов кабины (рис. 4А). В Норвегии за аналогичный период число погибших сократилось с 100,000 до XNUMX на XNUMX XNUMX тракторов. Однако худшие результаты были достигнуты в Финляндии и Новой Зеландии.

                                                                                                                      Рисунок 2. Травмы в результате опрокидывания на 100,000 1957 тракторов в Швеции в период с 1990 по XNUMX год.

                                                                                                                      АСС060F2

                                                                                                                      Предотвращение травм при опрокидывании

                                                                                                                      Риск опрокидывания наиболее высок в случае тракторов; однако в сельскохозяйственных и лесных работах мало что можно сделать для предотвращения опрокидывания тракторов. Установка ROPS на тракторы и другие типы землеройных машин с потенциальной опасностью опрокидывания может снизить риск травм при условии, что водители остаются на своих местах во время опрокидывания (Springfeldt 1993). Частота смертельных случаев при опрокидывании во многом зависит от доли используемых защищенных машин и типов используемых ROPS. Лук (рис. 1С) обеспечивает гораздо меньшую защиту, чем кабина или рама (Springfeldt 1993). Наиболее эффективной конструкцией является защищенная от ударов кабина, которая позволяет водителю оставаться внутри защищенным во время опрокидывания. (Еще одна причина для выбора кабины заключается в том, что она обеспечивает защиту от непогоды.) Наиболее эффективным средством удержания водителя в пределах защиты ROPS во время опрокидывания является ремень безопасности, при условии, что водитель использует ремень во время работы с оборудованием. В некоторых странах на водительском сиденье установлены информационные таблички, в которых рекомендуется держаться за рулевое колесо в случае опрокидывания. Дополнительная мера безопасности заключается в том, чтобы спроектировать кабину водителя или внутреннее пространство и ROPS таким образом, чтобы предотвратить воздействие таких опасностей, как острые края или выступы.

                                                                                                                      Во всех странах опрокидывание самоходной техники, в основном тракторов, приводит к серьезным травмам. Однако между странами существуют значительные различия в технических спецификациях, касающихся конструкции машин, а также в административных процедурах проверок, испытаний, инспекций и сбыта. Международное разнообразие, которое характеризует усилия по обеспечению безопасности в этой связи, можно объяснить следующими соображениями:

                                                                                                                      • существуют ли обязательные требования к ROPS (в виде нормативных или законодательных актов), либо только рекомендации, либо вообще никаких правил
                                                                                                                      • необходимость правил для нового оборудования и правил, применимых к старому оборудованию
                                                                                                                      • наличие контроля со стороны органов власти и наличие социального давления и культурного климата, благоприятствующего соблюдению правил безопасности; во многих странах соблюдение техники безопасности не проверяется инспекцией при сельскохозяйственных работах
                                                                                                                      • давление со стороны профсоюзов; однако следует иметь в виду, что рабочие организации имеют меньшее влияние на условия труда в сельском хозяйстве, чем в других отраслях, потому что в сельском хозяйстве много семейных ферм.
                                                                                                                      • тип ROPS, используемый в стране
                                                                                                                      • информация и понимание рисков, которым подвергаются водители тракторов; практические проблемы часто мешают фермерам и лесозаготовителям получить информацию и образование.
                                                                                                                      • географии страны, особенно там, где проводятся сельскохозяйственные, лесные и дорожные работы.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Правила техники безопасности

                                                                                                                      Характер правил, регулирующих требования к ROPS, и степень применения правил в стране оказывают сильное влияние на количество несчастных случаев с опрокидыванием, особенно со смертельным исходом. Имея это в виду, разработке более безопасных машин способствовали директивы, кодексы и стандарты, изданные международными и национальными организациями. Кроме того, во многих странах приняты строгие предписания по ROPS, что привело к значительному сокращению травм при опрокидывании.

                                                                                                                      Европейское Экономическое Сообщество

                                                                                                                      Начиная с 1974 г. Европейское экономическое сообщество (ЕЭС) издавало директивы, касающиеся одобрения типа колесных сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов, а в 1977 г. издало специальные директивы, касающиеся ROPS, в том числе их крепления к тракторам (Springfeldt 1993; EEC 1974, 1977, 1979, 1982, 1987). Директивы предписывают процедуру одобрения типа и сертификации производителями тракторов, а ROPS должны быть рассмотрены в рамках экзамена ЕЭС на одобрение типа. Директивы получили признание всех стран-членов.

                                                                                                                      Некоторые директивы ЕЭС, касающиеся ROPS на тракторах, были отменены 31 декабря 1995 г. и заменены общей директивой по машинному оборудованию, которая применяется к тем типам машин, которые представляют опасность из-за их мобильности (EEC 1991). Колесные тракторы, а также некоторые землеройные машины мощностью более 15 кВт (а именно гусеничные и колесные погрузчики, экскаваторы-погрузчики, гусеничные тракторы, скреперы, грейдеры и шарнирно-сочлененные самосвалы) должны быть оснащены ROPS. В случае опрокидывания конструкция ROPS должна обеспечивать водителю и операторам достаточный объем, ограничивающий отклонение (т. е. пространство, позволяющее телам пассажиров перемещаться до контакта с элементами салона во время аварии). Ответственность за проведение соответствующих испытаний лежит на производителях или их уполномоченных представителях.

                                                                                                                      Организация Экономического Сотрудничества и Развития

                                                                                                                      В 1973 и 1987 годах Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) утвердила стандартные коды для испытаний тракторов (Спрингфельдт, 1993; ОЭСР, 1987). В них приводятся результаты испытаний тракторов и описывается испытательное оборудование и условия испытаний. Коды требуют тестирования многих частей и функций машин, например прочности ROPS. Правила OECD для тракторов описывают статический и динамический методы испытаний ROPS на определенных типах тракторов. ROPS может быть разработан исключительно для защиты водителя в случае опрокидывания трактора. Он должен быть повторно испытан для каждой модели трактора, на который должна быть установлена ​​конструкция ROPS. Кодексы также требуют, чтобы на конструкцию можно было установить более или менее временную защиту водителя от непогоды. Кодексы для тракторов были приняты всеми организациями-членами ОЭСР с 1988 года, но на практике Соединенные Штаты и Япония также принимают ROPS, которые не соответствуют требованиям кодекса, если предусмотрены ремни безопасности (Springfeldt 1993).

                                                                                                                      Международная организация труда

                                                                                                                      В 1965 году Международная организация труда (МОТ) в своем руководстве, Безопасность и здоровье при сельскохозяйственных работахтребовалось, чтобы кабина или рама достаточной прочности были должным образом закреплены на тракторах, чтобы обеспечить удовлетворительную защиту водителя и пассажиров внутри кабины в случае опрокидывания трактора (Springfeldt 1993; ILO 1965). В соответствии с нормами и правилами МОТ сельскохозяйственные и лесохозяйственные тракторы должны быть оснащены ROPS для защиты оператора и любого пассажира в случае опрокидывания, падения предметов или смещения груза (МОТ, 1976 г.).

                                                                                                                      Установка ROPS не должна отрицательно сказываться на

                                                                                                                      • доступ между землей и местом водителя
                                                                                                                      • доступ к основным органам управления трактора
                                                                                                                      • маневренность трактора в стесненных условиях
                                                                                                                      • прикрепление или использование любого оборудования, которое может быть подключено к трактору
                                                                                                                      • контроль и регулировка сопутствующего оборудования.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Международные и национальные стандарты

                                                                                                                      В 1981 году Международная организация по стандартизации (ISO) выпустила стандарт на тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства (ISO 1981). Стандарт описывает метод статических испытаний ROPS и устанавливает условия приемки. Стандарт был одобрен организациями-членами в 22 странах; однако Канада и США выразили несогласие с документом по техническим причинам. Стандарт и рекомендуемая практика, выпущенные в 1974 году Обществом автомобильных инженеров (SAE) в Северной Америке, содержат требования к характеристикам ROPS на колесных сельскохозяйственных тракторах и промышленных тракторах, используемых в строительстве, скреперах с резиновыми шинами, фронтальных погрузчиках, бульдозерах, гусеничных погрузчиках. и автогрейдеров (SAE 1974 и 1975). Содержание стандарта было принято в качестве правил в Соединенных Штатах и ​​в канадских провинциях Альберта и Британская Колумбия.

                                                                                                                      Правила и соответствие

                                                                                                                      Кодексы и международные стандарты ОЭСР касаются проектирования и изготовления ROPS, а также контроля их прочности, но не имеют полномочий требовать применения такого рода защиты на практике (OECD 1987; ISO 1981). Европейское экономическое сообщество также предложило, чтобы тракторы и землеройные машины были оснащены защитой (EEC 1974-1987). Целью директив ЕЭС является достижение единообразия среди национальных организаций в отношении безопасности нового оборудования на этапе производства. Страны-члены обязаны следовать директивам и издавать соответствующие предписания. Начиная с 1996 года страны-члены ЕЭС намерены издавать правила, требующие, чтобы новые тракторы и землеройные машины были оснащены ROPS.

                                                                                                                      В 1959 г. Швеция стала первой страной, в которой для новых тракторов потребовалась конструкция ROPS (Springfeldt 1993). Соответствующие требования вступили в силу в Дании и Финляндии спустя десять лет. Позднее, в 1970-х и 1980-х годах, обязательные требования по ROPS на новых тракторах стали действовать в Великобритании, Западной Германии, Новой Зеландии, США, Испании, Норвегии, Швейцарии и других странах. Во всех этих странах, кроме США, через несколько лет правила были распространены на старые тракторы, но эти правила не всегда были обязательными. В Швеции все тракторы должны быть оснащены защитной кабиной, правило, которое в Великобритании применяется только ко всем тракторам, используемым сельскохозяйственными рабочими (Springfeldt 1993). В Дании, Норвегии и Финляндии все тракторы должны быть оснащены как минимум рамой, в то время как в США и австралийских штатах допускаются луки. В Соединенных Штатах тракторы должны быть оснащены ремнями безопасности.

                                                                                                                      В Соединенных Штатах погрузочно-разгрузочная техника, произведенная до 1972 года и используемая в строительных работах, должна быть оборудована ROPS, отвечающей минимальным стандартам производительности (US Bureau of National Affairs 1975). К машинам, подпадающим под действие требования, относятся некоторые скреперы, фронтальные погрузчики, бульдозеры, гусеничные тракторы, погрузчики и автогрейдеры. Произведено дооснащение ROPS на машинах, выпущенных примерно тремя годами ранее.

                                                                                                                      SЕЗЮМЕ

                                                                                                                      В странах с обязательными требованиями к ROPS для новых тракторов и дооснащением ROPS на старых тракторах произошло снижение травм при опрокидывании, особенно со смертельным исходом. Очевидно, что наиболее эффективным типом ROPS является защищенная от ударов кабина. Лук дает плохую защиту в случае опрокидывания. Во многих странах предписана эффективная конструкция ROPS, по крайней мере, для новых тракторов и с 1996 года для землеройных машин. Несмотря на этот факт, некоторые органы, по-видимому, принимают типы ROPS, которые не соответствуют требованиям, установленным ОЭСР и ИСО. Ожидается, что более общая гармонизация правил, регулирующих ROPS, будет осуществляться постепенно во всем мире, включая развивающиеся страны.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Назад

                                                                                                                      Понедельник, Апрель 04 2011 19: 04

                                                                                                                      Падения с высоты

                                                                                                                      Падение с высоты является тяжелым несчастным случаем, которое происходит во многих отраслях и профессиях. Падение с высоты приводит к травмам, возникающим в результате контакта падающего с источником травмы при следующих обстоятельствах:

                                                                                                                      • Движение человека и сила удара создаются гравитацией.
                                                                                                                      • Точка контакта с источником травмы находится ниже поверхности, поддерживающей человека в начале падения.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Из этого определения можно сделать вывод, что падения неизбежны, потому что гравитация всегда присутствует. Падения — это несчастные случаи, в той или иной мере предсказуемые, происходящие во всех отраслях промышленности и профессиях и имеющие высокую степень тяжести. В этой статье обсуждаются стратегии снижения количества падений или, по крайней мере, снижения тяжести травм в случае падений.

                                                                                                                      Высота падения

                                                                                                                      Тяжесть травм, вызванных падением, неразрывно связана с высотой падения. Но это верно лишь отчасти: энергия свободного падения есть произведение падающей массы на высоту падения, а тяжесть повреждений прямо пропорциональна энергии, переданной при ударе. Статистика несчастных случаев при падении подтверждает эту тесную взаимосвязь, но также показывает, что падение с высоты менее 3 м может привести к летальному исходу. Подробное изучение падений со смертельным исходом в строительстве показывает, что 10 % смертельных случаев, вызванных падениями, произошли с высоты менее 3 м (см. рис. 1). Обсуждаются два вопроса: допустимый предел в 3 м и где и как было остановлено данное падение.

                                                                                                                      Рисунок 1. Смертность от падений и высота падения в строительной отрасли США, 1985-1993 гг.

                                                                                                                      АСС080Т1

                                                                                                                      Во многих странах правила делают обязательной защиту от падения, когда рабочий подвергается падению с высоты более 3 м. Упрощенная интерпретация заключается в том, что падение с высоты менее 3 м не опасно. Трехметровое ограничение на самом деле является результатом общественного, политического и практического консенсуса, который гласит, что защита от падений при работе на высоте одного этажа не является обязательной. Даже если существует установленный законом предел в 3 м для обязательной защиты от падения, всегда следует учитывать защиту от падения. Высота падения не является единственным фактором, объясняющим тяжесть несчастных случаев при падении и смертельных исходов в результате падений; также необходимо учитывать, где и как остановился упавший человек. Это приводит к анализу промышленных секторов с более высокой частотой падений с высоты.

                                                                                                                      Где происходят падения

                                                                                                                      Падения с высоты часто связаны со строительной отраслью, поскольку на них приходится высокий процент всех смертельных случаев. Например, в США 33% всех смертельных случаев в строительстве вызваны падением с высоты; в Великобритании этот показатель составляет 52%. Падения с высоты случаются и в других отраслях промышленности. В горнодобывающей промышленности и производстве транспортного оборудования часто случаются падения с высоты. В Квебеке, где многие шахты представляют собой крутые, узкие подземные шахты, 20% всех несчастных случаев происходят при падении с высоты. Производство, использование и техническое обслуживание транспортного оборудования, такого как самолеты, грузовики и железнодорожные вагоны, связаны с высоким уровнем несчастных случаев при падении (таблица 1). Соотношение будет варьироваться от страны к стране в зависимости от уровня индустриализации, климата и т. д.; но падения с высоты происходят во всех секторах с одинаковыми последствиями.


                                                                                                                      Таблица 1. Падения с высоты: Квебек, 1982–1987 гг.

                                                                                                                                                     Падения с высоты Падения с высоты во всех несчастных случаях
                                                                                                                                                     на 1,000 рабочих

                                                                                                                      Строительство 14.9 10.1%

                                                                                                                      Тяжелая промышленность 7.1 3.6%


                                                                                                                      Принимая во внимание высоту падения, следующим важным вопросом является то, как остановить падение. Падение в горячие жидкости, рельсы под напряжением или в камнедробилку может привести к летальному исходу, даже если высота падения менее 3 м.

                                                                                                                      Причины падений

                                                                                                                      До сих пор было показано, что падения происходят во всех отраслях экономики, даже если высота менее 3 м. Но почему do люди падают? Есть много человеческих факторов, которые могут быть связаны с падением. Широкая группа факторов концептуально проста и полезна на практике:

                                                                                                                      возможности падения определяются факторами окружающей среды и приводят к наиболее распространенному типу падений, а именно к спотыканию или поскальзыванию, которые приводят к падению с уровня. Другие возможности падения связаны с действиями выше уровня.

                                                                                                                      обязательства падать являются одним или несколькими из многих острых и хронических заболеваний. Специфические заболевания, связанные с падением, обычно поражают нервную систему, систему кровообращения, опорно-двигательный аппарат или комбинацию этих систем.

                                                                                                                      Тенденции Падение возникает из-за универсальных, внутренних деградирующих изменений, которые характеризуют нормальное старение или старение. При падении способность сохранять вертикальное положение или постуральную стабильность является функцией, которая выходит из строя в результате сочетания тенденций, обязательств и возможностей.

                                                                                                                      Постуральная стабильность

                                                                                                                      Падения вызваны неспособностью постуральной стабильности удерживать человека в вертикальном положении. Постуральная стабильность — это система, состоящая из множества быстрых приспособлений к внешним возмущающим силам, особенно к силе тяжести. Эти приспособления в значительной степени являются рефлекторными действиями, обслуживаемыми большим количеством рефлекторных дуг, каждая со своим сенсорным входом, внутренними интегративными связями и моторным выходом. Сенсорные входы: зрение, механизмы внутреннего уха, которые определяют положение в пространстве, соматосенсорный аппарат, который обнаруживает стимулы давления на кожу, и положение несущих суставов. Представляется, что зрительное восприятие играет особенно важную роль. Очень мало известно о нормальных интегративных структурах и функциях спинного или головного мозга. Двигательным выходным компонентом рефлекторной дуги является мышечная реакция.

                                                                                                                      Наше видение

                                                                                                                      Наиболее важным сенсорным входом является зрение. Две зрительные функции связаны с постуральной стабильностью и контролем походки:

                                                                                                                      • восприятие того, что вертикально, а что горизонтально, является основой пространственной ориентации
                                                                                                                      • способность обнаруживать и различать объекты в загроможденной среде.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Важны две другие зрительные функции:

                                                                                                                      • способность стабилизировать направление, в котором смотрят глаза, чтобы стабилизировать окружающий мир во время движения и обездвижить зрительный ориентир
                                                                                                                      • способность фиксировать и преследовать определенные объекты в большом поле («следить»); эта функция требует значительного внимания и приводит к ухудшению выполнения любых других одновременных задач, требующих внимания.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Причины постуральной нестабильности

                                                                                                                      Три сенсорных входа интерактивны и взаимосвязаны. Отсутствие одного входа — и/или наличие ложных входов — приводит к постуральной нестабильности и даже к падениям. Что может вызвать нестабильность?

                                                                                                                      Наше видение

                                                                                                                      • отсутствие вертикальных и горизонтальных привязок — например, соединитель наверху здания
                                                                                                                      • отсутствие устойчивых визуальных ориентиров — например, движущаяся вода под мостом и движущиеся облака не являются устойчивыми ориентирами
                                                                                                                      • фиксация определенного объекта в рабочих целях, что снижает другие зрительные функции, такие как способность обнаруживать и различать объекты, которые могут привести к спотыканию в загроможденной среде
                                                                                                                      • движущийся объект на движущемся фоне или эталоне — например, компонент из конструкционной стали, перемещаемый краном, с движущимися облаками в качестве фона и визуального ориентира.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Внутреннее ухо

                                                                                                                      • когда голова человека перевернута, в то время как система равновесия уровня находится в оптимальном режиме по горизонтали
                                                                                                                      • путешествие в герметичном самолете
                                                                                                                      • очень быстрое движение, как, например, на американских горках
                                                                                                                      • заболевания.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Соматосенсорный аппарат (давление на кожу и положение несущих суставов)

                                                                                                                      • стоя на одной ноге
                                                                                                                      • онемение конечностей из-за пребывания в фиксированном положении в течение длительного периода времени, например, стоя на коленях
                                                                                                                      • жесткие сапоги
                                                                                                                      • очень холодные конечности.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Мощность двигателя

                                                                                                                      • онемение конечностей
                                                                                                                      • уставшие мышцы
                                                                                                                      • заболевания, травмы
                                                                                                                      • старение, постоянная или временная инвалидность
                                                                                                                      • объемная одежда.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Постуральная устойчивость и контроль походки — очень сложные рефлексы человека. Любые возмущения входов могут привести к падению. Все возмущения, описанные в этом разделе, распространены на рабочем месте. Таким образом, падение в какой-то степени естественно, и поэтому преобладать должна профилактика.

                                                                                                                      Стратегия защиты от падения

                                                                                                                      Как отмечалось ранее, риски падений поддаются идентификации. Поэтому падения можно предотвратить. На Рисунке 2 показана очень распространенная ситуация, когда показания датчика должны быть считаны. На первом рисунке показана традиционная ситуация: манометр установлен наверху резервуара без средств доступа. На втором рабочий изобретает средства доступа, взбираясь на несколько ящиков: опасная ситуация. В третьем рабочий использует лестницу; это улучшение. Однако лестница не закреплена на баке постоянно; поэтому вполне вероятно, что лестница может использоваться где-то еще на заводе, когда требуется измерение. Подобная ситуация возможна, если к лестнице или резервуару добавлено страховочное оборудование, а рабочий одет в страховочную привязь и использует строп, прикрепленный к анкеру. Опасность падения с высоты все еще существует.

                                                                                                                      Рисунок 2. Установки для считывания показаний манометра

                                                                                                                      АСС080F1

                                                                                                                      На четвертом рисунке обеспечен улучшенный доступ с использованием лестницы, платформы и ограждений; преимущества заключаются в снижении риска падения и увеличении легкости чтения (комфорта), что сокращает продолжительность каждого чтения и обеспечивает стабильную рабочую позу, позволяющую более точное чтение.

                                                                                                                      Правильное решение показано на последней иллюстрации. На этапе проектирования объектов были признаны работы по техническому обслуживанию и эксплуатации. Датчик был установлен так, чтобы его можно было прочитать на уровне земли. Падения с высоты невозможны: следовательно, опасность исключена.

                                                                                                                      Эта стратегия делает упор на предотвращение падений за счет использования надлежащих средств доступа (например, лесов, стремянок, лестниц) (Bouchard 1991). Если падение невозможно предотвратить, необходимо использовать страховочные системы (рис. 3). Чтобы быть эффективными, системы защиты от падения должны быть спланированы. Точка крепления является ключевым фактором и должна быть заранее спроектирована. Системы защиты от падения должны быть эффективными, надежными и удобными; два примера приведены в Arteau, Lan and Corbeil (будет опубликовано) и Lan, Arteau and Corbeil (будет опубликовано). Примеры типичных систем предотвращения падения и защиты от падения приведены в таблице 2. Системы и компоненты защиты от падения подробно описаны в Sulowski 1991.

                                                                                                                      Рисунок 3. Стратегия предотвращения падения

                                                                                                                      АСС080F6

                                                                                                                       

                                                                                                                      Таблица 2. Типовые системы защиты и защиты от падения

                                                                                                                       

                                                                                                                      Системы предотвращения падения

                                                                                                                      Системы остановки падения

                                                                                                                      Коллективная защита

                                                                                                                      Ограждения Перила

                                                                                                                      Защитная сетка

                                                                                                                      Индивидуальная защита

                                                                                                                      Система ограничения поездок (TRS)

                                                                                                                      Привязь, строп, крепление амортизатора рывка и т.д.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Упор на профилактику — это не идеологический выбор, а скорее практический выбор. В таблице 3 показаны различия между защитой от падения и защитой от падения, традиционными средствами индивидуальной защиты.

                                                                                                                      Таблица 3. Различия между предотвращением и остановкой падения

                                                                                                                       

                                                                                                                      предотвращение

                                                                                                                      Арестовать

                                                                                                                      Падение

                                                                                                                      Нет

                                                                                                                      Да

                                                                                                                      Типовое оборудование

                                                                                                                      защитное ограждение

                                                                                                                      Привязь, строп, амортизатор рывка и крепление (система защиты от падения)

                                                                                                                      Расчетная нагрузка (сила)

                                                                                                                      От 1 до 1.5 кН, приложенных горизонтально, и 0.45 кН, приложенных вертикально — в любой точке верхнего рельса.

                                                                                                                      Минимальная прочность на разрыв точки крепления

                                                                                                                      от 18 до 22 кН

                                                                                                                      Загрузка

                                                                                                                      статический

                                                                                                                      Dynamic

                                                                                                                       

                                                                                                                      Работодателю и проектировщику легче создавать системы предотвращения падения, потому что их минимальные требования к прочности на разрыв в 10-20 раз меньше, чем требования к системам защиты от падения. Например, требование минимальной прочности на разрыв ограждения составляет около 1 кН, что соответствует весу крупного человека, а требование минимальной прочности на разрыв точки крепления индивидуальной страховочной системы может составлять 20 кН, что соответствует весу двух небольших автомобилей или 1 кубометр бетона. При профилактике падения не происходит, поэтому риска получения травмы не существует. При остановке падения падение действительно происходит, и даже при остановке существует остаточный риск травмы.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Назад

                                                                                                                      Понедельник, Апрель 04 2011 19: 18

                                                                                                                      Ограниченное пространство

                                                                                                                      Замкнутые пространства повсеместно распространены в промышленности как повторяющиеся места несчастных случаев со смертельным и несмертельным исходом. Срок Замкнутое пространство традиционно использовался для маркировки конкретных конструкций, таких как резервуары, сосуды, ямы, коллекторы, бункеры и т. д. Однако определение, основанное на описании таким образом, является чрезмерно ограничительным и не поддается быстрой экстраполяции на конструкции, в которых произошли аварии. Потенциально любая структура, в которой работают люди, может быть или может стать замкнутым пространством. Ограниченные пространства могут быть очень большими или очень маленькими. На самом деле этот термин описывает среду, в которой может возникнуть широкий спектр опасных условий. Эти условия включают в себя личное заключение, а также структурные, технологические, механические, сыпучие или жидкие материалы, атмосферные, физические, химические, биологические, безопасность и эргономические опасности. Многие условия, создаваемые этими опасностями, характерны не только для замкнутых пространств, но и усугубляются вовлечением граничных поверхностей замкнутого пространства.

                                                                                                                      Замкнутые пространства значительно более опасны, чем обычные рабочие места. Казалось бы, незначительные изменения условий могут немедленно изменить статус этих рабочих мест с безобидного на опасный для жизни. Эти состояния могут быть преходящими и малозаметными, и поэтому их трудно распознать и устранить. Работы, связанные с замкнутыми пространствами, обычно выполняются во время строительства, осмотра, технического обслуживания, модификации и восстановления. Эта работа не рутинна, непродолжительна, неповторяема и непредсказуема (часто выполняется в нерабочее время или когда установка не работает).

                                                                                                                      Аварии в замкнутом пространстве

                                                                                                                      Несчастные случаи, связанные с замкнутыми пространствами, отличаются от несчастных случаев, происходящих в обычных рабочих местах. Казалось бы, незначительная ошибка или недосмотр при подготовке помещения, выборе или уходе за оборудованием или рабочей деятельностью может спровоцировать несчастный случай. Это связано с тем, что допуск на ошибку в этих ситуациях меньше, чем при обычной работе на рабочем месте.

                                                                                                                      Профессии жертв аварий в замкнутом пространстве охватывают весь спектр профессий. Хотя большинство из них, как и следовало ожидать, являются рабочими, среди жертв также есть инженерно-технические работники, руководители и менеджеры, а также аварийно-спасательный персонал. Персонал по технике безопасности и промышленной гигиене также участвовал в авариях в замкнутом пространстве. Единственные данные о несчастных случаях в замкнутых пространствах имеются в Соединенных Штатах, и они охватывают только несчастные случаи со смертельным исходом (NIOSH 1994). Во всем мире эти несчастные случаи ежегодно уносят около 200 жизней в промышленности, сельском хозяйстве и дома (Reese and Mills 1986). В лучшем случае это предположение, основанное на неполных данных, но сегодня оно кажется применимым. Около двух третей аварий произошло из-за опасных атмосферных условий в замкнутом пространстве. Примерно в 70% из них опасное состояние существовало до входа и начала работы. Иногда эти аварии приводят к многочисленным жертвам, некоторые из которых являются результатом первоначального инцидента и последующей попытки спасения. Очень напряженные условия, в которых происходит попытка спасения, часто подвергают потенциальных спасателей значительно большему риску, чем первоначальная жертва.

                                                                                                                      Причины и последствия несчастных случаев, связанных с работами вне конструкций, ограничивающих опасную атмосферу, аналогичны тем, которые происходят внутри замкнутых пространств. Взрыв или пожар в замкнутой атмосфере стали причиной примерно половины несчастных случаев со смертельным исходом при сварке и резке в Соединенных Штатах. Около 16% этих аварий были связаны с «пустыми» бочками или контейнерами емкостью 205 л (45 галлонов для Великобритании, 55 галлонов для США) (OSHA 1988).

                                                                                                                      Идентификация замкнутых пространств

                                                                                                                      Обзор несчастных случаев со смертельным исходом в замкнутых пространствах показывает, что лучшая защита от ненужных столкновений — это информированный и обученный персонал и программа распознавания опасностей и управления ими. Важно также развитие навыков, позволяющих руководителям и рабочим распознавать потенциально опасные условия. Одним из участников этой программы является точная и актуальная инвентаризация замкнутых пространств. Это включает в себя тип помещения, местоположение, характеристики, содержимое, опасные условия и так далее. Замкнутые пространства во многих случаях не поддаются инвентаризации, поскольку их количество и тип постоянно меняются. С другой стороны, замкнутые пространства в технологических операциях легко идентифицировать, но они почти все время остаются закрытыми и недоступными. При определенных условиях пространство может считаться замкнутым в один день и уже не будет считаться замкнутым на следующий день.

                                                                                                                      Преимущество идентификации замкнутых пространств заключается в возможности маркировать их. Ярлык может позволить работникам связать термин Замкнутое пространство к оборудованию и конструкциям в месте их работы. Недостатки процесса маркировки включают в себя: (1) этикетка может исчезнуть в ландшафте, заполненном другими предупреждающими этикетками; (2) организации, в которых много замкнутых пространств, могут столкнуться с большими трудностями при их маркировке; (3) маркировка принесет мало пользы в обстоятельствах, когда население замкнутых пространств динамично; и (4) использование ярлыков для идентификации вызывает зависимость. Замкнутые пространства можно было не заметить.

                                                                                                                      Оценка опасности

                                                                                                                      Наиболее сложным и трудным аспектом процесса замкнутого пространства является оценка опасности. Оценка опасности определяет как опасные, так и потенциально опасные условия, а также оценивает уровень и приемлемость риска. Трудности с оценкой опасностей возникают из-за того, что многие из опасных условий могут вызывать острые или травматические повреждения, их трудно распознать и оценить, и они часто меняются при изменении условий. Следовательно, устранение или смягчение опасностей во время подготовки помещения для входа имеет важное значение для минимизации риска во время работы.

                                                                                                                      Оценка опасностей может дать качественную оценку уровня беспокойства, связанного с конкретной ситуацией в конкретный момент (таблица 1). Широта интереса в каждой категории колеблется от минимальной до некоторой максимальной. Сравнение между категориями неуместно, поскольку максимальный уровень беспокойства может значительно различаться.

                                                                                                                      Таблица 1. Образец формы для оценки опасных условий

                                                                                                                      Опасное состояние

                                                                                                                      Реальные или потенциальные последствия

                                                                                                                       

                                                                                                                      Низкий

                                                                                                                      Умеренная

                                                                                                                      High

                                                                                                                      Горячая работа

                                                                                                                           

                                                                                                                      Атмосферные опасности

                                                                                                                           

                                                                                                                      дефицит кислорода

                                                                                                                           

                                                                                                                      обогащение кислородом

                                                                                                                           

                                                                                                                      химический

                                                                                                                           

                                                                                                                      биологический

                                                                                                                           

                                                                                                                      пожар/взрыв

                                                                                                                           

                                                                                                                      Проглатывание/контакт с кожей

                                                                                                                           

                                                                                                                      Физические агенты

                                                                                                                           

                                                                                                                      шум/вибрация

                                                                                                                           

                                                                                                                      тепловой/холодовой стресс

                                                                                                                           

                                                                                                                      неионизирующее излучение

                                                                                                                           

                                                                                                                      лазер

                                                                                                                           

                                                                                                                      Личное заключение

                                                                                                                           

                                                                                                                      Механическая опасность

                                                                                                                           

                                                                                                                      Технологическая опасность

                                                                                                                           

                                                                                                                      Угроза безопасности

                                                                                                                           

                                                                                                                      структурный

                                                                                                                           

                                                                                                                      поглощение/погружение

                                                                                                                           

                                                                                                                      запутанность

                                                                                                                           

                                                                                                                      электрический

                                                                                                                           

                                                                                                                      падать

                                                                                                                           

                                                                                                                      скольжение/путешествие

                                                                                                                           

                                                                                                                      видимость/уровень освещенности

                                                                                                                           

                                                                                                                      взрывной / имплозивный

                                                                                                                           

                                                                                                                      горячие/холодные поверхности

                                                                                                                           

                                                                                                                      НП = не применимо. Значения некоторых терминов, таких как токсичное вещество, кислородная недостаточность, обогащение кислородом, механическая опасностьи т. д., требуют дополнительной спецификации в соответствии со стандартами, существующими в конкретной юрисдикции.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Каждая запись в таблице 1 может быть расширена для предоставления подробной информации об опасных условиях, вызывающих озабоченность. Детали также могут быть предоставлены для исключения категорий из дальнейшего рассмотрения, если проблем не существует.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Основой успеха распознавания и оценки опасностей является Квалифицированный человек. Квалифицированное лицо считается способным благодаря опыту, образованию и/или специальной подготовке предвидеть, распознавать и оценивать воздействие опасных веществ или других небезопасных условий и определять меры контроля и/или защитные действия. То есть ожидается, что Квалифицированное лицо знает, что требуется в контексте конкретной ситуации, связанной с работой в ограниченном пространстве.

                                                                                                                      Оценка опасностей должна выполняться для каждого из следующих сегментов операционного цикла замкнутого пространства (в зависимости от ситуации): ненарушенное пространство, подготовка перед входом, предрабочая инспекционная деятельность (Макманус, рукопись) и аварийное реагирование. На каждом из этих сегментов произошли несчастные случаи со смертельным исходом. Ненарушенное пространство относится к статусу-кво, установленному между закрытием после одного входа и началом подготовки к следующему. Предварительная подготовка – это действия, направленные на обеспечение безопасности помещения для входа и работы. Предварительный осмотр – это первоначальный вход и осмотр помещения, чтобы убедиться, что оно безопасно для начала работы. (Эта практика требуется в некоторых юрисдикциях.) Трудовая деятельность — это индивидуальные задачи, которые должны выполнять абитуриенты. Аварийное реагирование – это деятельность в случае необходимости спасения рабочих или возникновения другой чрезвычайной ситуации. Опасности, остающиеся в начале трудовой деятельности или порожденные ею, диктуют характер возможных аварий, для которых требуется аварийная готовность и реагирование.

                                                                                                                      Выполнение оценки опасности для каждого сегмента имеет важное значение, поскольку акцент постоянно меняется. Например, уровень беспокойства по поводу конкретного состояния может исчезнуть после предварительной подготовки; однако это состояние может появиться снова или может развиться новое в результате деятельности, которая происходит как внутри, так и вне замкнутого пространства. По этой причине оценка уровня беспокойства по поводу опасного состояния за все время, основанная только на оценке условий перед открытием или даже открытием, была бы неуместной.

                                                                                                                      Инструментальные и другие методы мониторинга используются для определения состояния некоторых физических, химических и биологических агентов, присутствующих в замкнутом пространстве и вокруг него. Мониторинг может потребоваться до входа, во время входа или во время работы. Блокировка / маркировка и другие процедурные методы используются для отключения источников энергии. Изоляция с использованием заглушек, заглушек и колпачков, а также двойных запорных и выпускных или других конфигураций клапанов предотвращает попадание веществ через трубопровод. Вентиляция с использованием вентиляторов и эжекторов часто необходима для обеспечения безопасной среды для работы как с сертифицированными средствами защиты органов дыхания, так и без них. Оценка и контроль других условий зависят от суждения Уполномоченного лица.

                                                                                                                      Последняя часть процесса является критической. Квалифицированное лицо должно решить, приемлемы ли риски, связанные с въездом и работой. Безопасность лучше всего обеспечивается за счет контроля. Если опасные и потенциально опасные условия можно контролировать, принять решение несложно. Чем меньше уровень воспринимаемого контроля, тем больше потребность в непредвиденных обстоятельствах. Единственная альтернатива — запретить вход.

                                                                                                                      Контроль входа

                                                                                                                      Традиционными методами управления деятельностью в ограниченном пространстве на площадке являются разрешение на вход и присутствие на площадке уполномоченного лица. В любой системе требуется четкое распределение полномочий, ответственности и подотчетности между уполномоченным лицом и участниками, дежурным персоналом, аварийно-спасательными службами и руководством на месте.

                                                                                                                      Функция въездного документа состоит в том, чтобы информировать и документировать. Таблица 2 (ниже) обеспечивает формальную основу для проведения оценки опасностей и документирования результатов. При редактировании для включения только информации, относящейся к конкретным обстоятельствам, это становится основанием для разрешения на въезд или сертификата на въезд. Разрешение на въезд наиболее эффективно в качестве краткого изложения, в котором документируются выполненные действия и в виде исключения указывается необходимость принятия дополнительных мер предосторожности. Разрешение на въезд должно быть выдано уполномоченным лицом, которое также имеет право аннулировать разрешение в случае изменения условий. Орган, выдающий разрешение, должен быть независимым от надзорной иерархии, чтобы избежать потенциального давления с целью ускорения выполнения работ. В разрешении указываются процедуры, которым необходимо следовать, а также условия, при которых могут продолжаться въезд и работа, а также фиксируются результаты испытаний и другая информация. Подписанное разрешение размещается на входе или портале в пространство или в соответствии с указаниями компании или регулирующего органа. Оно остается опубликованным до тех пор, пока оно не будет отменено, заменено новым разрешением или работа не будет завершена. Разрешение на въезд становится документом после завершения работ и должно быть сохранено для учета в соответствии с требованиями регулирующего органа.

                                                                                                                      Система разрешений работает лучше всего там, где опасные условия известны из предыдущего опыта, а меры контроля были опробованы и доказали свою эффективность. Система разрешений позволяет эффективно распределять экспертные ресурсы. Ограничения разрешения возникают там, где присутствуют ранее неизвестные опасности. Если Квалифицированное лицо недоступно, они могут остаться без внимания.

                                                                                                                      Входной сертификат обеспечивает альтернативный механизм контроля входа. Для этого требуется наличие на месте Квалифицированного лица, которое обеспечивает практический опыт в распознавании, оценке и оценке, а также контроле опасностей. Дополнительным преимуществом является способность реагировать на проблемы в кратчайшие сроки и устранять непредвиденные опасности. В некоторых юрисдикциях требуется, чтобы Квалифицированное лицо провело личный визуальный осмотр помещения до начала работы. После оценки помещения и проведения контрольных мероприятий Квалифицированное лицо выдает сертификат, описывающий состояние помещения и условия, при которых может выполняться работа (NFPA 1993). Этот подход идеально подходит для операций с многочисленными замкнутыми пространствами или условий или конфигурации помещений, которые могут быстро меняться.

                                                                                                                       


                                                                                                                       

                                                                                                                      Таблица 2. Образец разрешения на въезд

                                                                                                                      КОМПАНИЯ АВС

                                                                                                                      ЗАМКНУТОЕ ПРОСТРАНСТВО — РАЗРЕШЕНИЕ НА ВХОД

                                                                                                                      1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

                                                                                                                      Отдел:

                                                                                                                      Местонахождение:

                                                                                                                      Здание/Магазин:

                                                                                                                      Оборудование/площадь:

                                                                                                                      Часть:

                                                                                                                      Дата:                                                 Оценщик:

                                                                                                                      Продолжительность:                                           Квалификация:

                                                                                                                      2. СМЕЖНЫЕ ПРОСТРАНСТВА

                                                                                                                      Космос:

                                                                                                                      Описание:

                                                                                                                      Содержание:

                                                                                                                      Процесс:

                                                                                                                      3. ПРЕДРАБОТОЧНЫЕ УСЛОВИЯ

                                                                                                                      Атмосферные опасности

                                                                                                                      Кислородный дефицит                       Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Концентрация: (приемлемый минимум: %)

                                                                                                                      Кислородное обогащение                     Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Концентрация: (допустимый максимум: %)

                                                                                                                      Поставщик                                      Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Концентрация вещества (приемлемый стандарт: )

                                                                                                                      Биологический                                      Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Концентрация вещества (приемлемый стандарт: )

                                                                                                                      Пожар / Взрыв                              Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Концентрация вещества (допустимый максимум: % LFL)

                                                                                                                      Опасность проглатывания/контакта с кожей   Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Физические Агенты

                                                                                                                      Шум/вибрация                            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Уровень: (допустимый максимум: дБА)

                                                                                                                      Тепловой/холодовой стресс                         Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Температура: (допустимый диапазон: )

                                                                                                                      Неионизирующее излучение                 Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Уровень типа (допустимый максимум: )

                                                                                                                      Лазер                                            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Уровень типа (допустимый максимум: )

                                                                                                                      Личное заключение
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)         Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Механическая опасность
                                                                                                                      (См. процедуру.)                   Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Технологическая опасность
                                                                                                                      (См. процедуру.)                   Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      КОМПАНИЯ АВС

                                                                                                                      ЗАМКНУТОЕ ПРОСТРАНСТВО — РАЗРЕШЕНИЕ НА ВХОД

                                                                                                                      Опасности для безопасности

                                                                                                                      Структурная опасность
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)          Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Поглощение/Погружение
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)          Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      запутывание
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)          Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Electrical
                                                                                                                      (См. процедуру.)                    Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Осень
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)          Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Скольжение/путешествие
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)          Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Уровень видимости/света                          Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Уровень: (допустимый диапазон: люкс)

                                                                                                                      Взрывоопасный / взрывоопасный
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)           Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Горячие/холодные поверхности
                                                                                                                      (См. корректирующие действия.)           Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Для записей в выделенных полях «Да» или «Контролируется» предоставьте дополнительную информацию и обратитесь к мерам защиты. Опасности, для которых могут быть проведены испытания, см. в требованиях к испытаниям. Укажите дату последней калибровки. Приемлемый максимум, минимум, диапазон или стандарт зависят от юрисдикции.

                                                                                                                      4. Порядок работы

                                                                                                                      Описание:

                                                                                                                      Горячая работа
                                                                                                                      (См. защитные меры.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Атмосферная опасность

                                                                                                                      Кислородный дефицит 

                                                                                                                      (См. требование о дополнительном тестировании. Запишите результаты. 
                                                                                                                      См. требования к защитным мерам.)

                                                                                                                      Концентрация:                                    Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                                  (Приемлемый минимум: %)

                                                                                                                      Кислородное обогащение                           

                                                                                                                      (См. требование о дополнительном тестировании. Запишите результаты.
                                                                                                                      См. требования к защитным мерам.)                                    

                                                                                                                      Концентрация:                                   Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                                 (Приемлемый максимум: %)

                                                                                                                      Поставщик              

                                                                                                                      (См. требование о дополнительных испытаниях. Запишите результаты. См. требование
                                                                                                                      для защитных мер.)
                                                                                                                      Концентрация вещества                  Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                                 (Приемлемый стандарт: )

                                                                                                                      Биологический             

                                                                                                                      (См. требование о дополнительных испытаниях. Запишите результаты. См. требование
                                                                                                                      для защитных мер.)
                                                                                                                      Концентрация вещества                 Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                                (Приемлемый стандарт: )

                                                                                                                      Пожар / Взрыв             

                                                                                                                      (См. требование о дополнительных испытаниях. Запишите результаты. См. требование
                                                                                                                      для защитных мер.)
                                                                                                                      Концентрация вещества                 Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                                (Приемлемый стандарт: )

                                                                                                                      Опасность проглатывания/контакта с кожей         Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)                      

                                                                                                                      КОМПАНИЯ АВС

                                                                                                                      ЗАМКНУТОЕ ПРОСТРАНСТВО — РАЗРЕШЕНИЕ НА ВХОД

                                                                                                                      Физические Агенты

                                                                                                                      Шум/вибрация             

                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам. См. требования к
                                                                                                                      дополнительное тестирование. Запишите результаты.)
                                                                                                                      Уровень:                                                Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                               (Приемлемый максимум: дБА)

                                                                                                                      Тепловой/холодовой стресс           

                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам. См. требования к
                                                                                                                      дополнительное тестирование. Запишите результаты.)
                                                                                                                      Температура:                                    Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                                (Приемлемый диапазон: )

                                                                                                                      Неионизирующее излучение            

                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам. См. требования к
                                                                                                                      дополнительное тестирование. Запишите результаты.)
                                                                                                                      Тип Уровень                                        Да  Нет  Управляется

                                                                                                                                                                                (Приемлемый максимум: )

                                                                                                                      Лазер
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Механическая опасность
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Технологическая опасность

                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)           Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Опасности для безопасности

                                                                                                                      Структурная опасность
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Поглощение/Погружение
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)           Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      запутывание
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Electrical
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)           Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Осень
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Скольжение/путешествие
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Уровень видимости/света
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Взрывоопасный / взрывоопасный
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)             Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Горячие/холодные поверхности
                                                                                                                      (См. требования к защитным мерам.)            Да  Нет  Управляется

                                                                                                                      Для записей в выделенных полях «Да» или «Возможно» предоставьте дополнительную информацию и обратитесь к
                                                                                                                      меры. Опасности, для которых могут быть проведены испытания, см. в требованиях к испытаниям. Укажите дату
                                                                                                                      самая последняя калибровка.

                                                                                                                      Защитные меры

                                                                                                                      Средства индивидуальной защиты (указать)

                                                                                                                      Коммуникационное оборудование и процедура (указать)

                                                                                                                      Системы сигнализации (указать)

                                                                                                                      Спасательное оборудование (указать)

                                                                                                                      Вентиляция (указать)

                                                                                                                      Освещение (указать)

                                                                                                                      Другое (указать)

                                                                                                                      (Продолжение на следующей странице)

                                                                                                                      КОМПАНИЯ АВС

                                                                                                                      ЗАМКНУТОЕ ПРОСТРАНСТВО — РАЗРЕШЕНИЕ НА ВХОД

                                                                                                                      Требования к тестированию

                                                                                                                      Укажите требования к тестированию и периодичность

                                                                                                                      Персонал

                                                                                                                      Вход супервайзер

                                                                                                                      Инициирующий супервайзер

                                                                                                                      Авторизованные участники

                                                                                                                      Испытательный персонал

                                                                                                                      Обслуживающий персонал

                                                                                                                       

                                                                                                                      Назад

                                                                                                                      Погрузочно-разгрузочные работы и внутреннее движение являются факторами, способствующими большей части несчастных случаев во многих отраслях промышленности. В зависимости от отрасли промышленности доля несчастных случаев на производстве, связанных с погрузочно-разгрузочными работами, колеблется от 20 до 50%. Контроль рисков, связанных с погрузочно-разгрузочными работами, является важнейшей проблемой безопасности в портовых работах, строительной отрасли, складском хозяйстве, лесопильных заводах, судостроении и других подобных отраслях тяжелой промышленности. Во многих перерабатывающих отраслях, таких как химическая промышленность, целлюлозно-бумажная промышленность, сталелитейная и литейная промышленность, многие несчастные случаи по-прежнему имеют место во время обработки конечных продуктов либо вручную, либо с помощью вилочных погрузчиков и кранов.

                                                                                                                      Этот высокий потенциал несчастных случаев при погрузочно-разгрузочных работах обусловлен как минимум тремя основными характеристиками:

                                                                                                                      • При транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах обнаруживается большое количество потенциальной и кинетической энергии, которые могут привести к травмам и повреждениям.
                                                                                                                      • Количество людей, необходимых на транспортных и погрузочно-разгрузочных работах, все еще относительно велико, и они часто подвергаются рискам, связанным с такими объектами.
                                                                                                                      • Всякий раз, когда несколько динамических операций должны выполняться одновременно и требуют сотрудничества в различных условиях, возникает особенно острая необходимость в четкой и своевременной связи и информации. Следовательно, высокая ответственность за многие виды человеческих ошибок и упущений может привести к опасным ситуациям.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Несчастные случаи при обращении с материалами

                                                                                                                      Каждый раз, когда люди или машины перемещают грузы, возникает риск несчастного случая. Величина риска определяется технологическими и организационными характеристиками системы, окружающей среды и реализуемыми мероприятиями по предотвращению аварий. В целях безопасности полезно представить обработку материалов как систему, в которой различные элементы взаимосвязаны (рис. 1). Когда изменения вносятся в любой элемент системы — оборудование, товары, процедуры, окружающую среду, людей, управление и организацию — риск травм, вероятно, также изменится.

                                                                                                                      Рисунок 1. Система обработки материалов

                                                                                                                      АСС220F1

                                                                                                                      Наиболее распространенные типы погрузочно-разгрузочных работ и внутреннего движения, связанные с несчастными случаями, связаны с ручной погрузкой-разгрузкой, транспортировкой и перемещением вручную (тележки, велосипеды и т. д.), грузовиками, вилочными погрузчиками, кранами и подъемниками, конвейерами и железнодорожным транспортом.

                                                                                                                      Несколько типов несчастных случаев обычно происходят при транспортировке материалов и обработке на рабочих местах. В следующем списке представлены наиболее часто встречающиеся типы:

                                                                                                                      • физическое напряжение при ручной обработке
                                                                                                                      • грузы падают на людей
                                                                                                                      • люди застряли между объектами
                                                                                                                      • столкновения между оборудованием
                                                                                                                      • люди падают
                                                                                                                      • ударов, ударов и порезов людей от оборудования или грузов.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Элементы систем обработки материалов

                                                                                                                      Для каждого элемента в системе обработки материалов доступно несколько вариантов конструкции, что соответственно влияет на риск несчастных случаев. Для каждого элемента необходимо учитывать несколько критериев безопасности. Важно, чтобы системный подход использовался на протяжении всего жизненного цикла системы — при проектировании новой системы, во время нормальной эксплуатации системы и при отслеживании прошлых аварий и нарушений с целью внесения улучшений в систему.

                                                                                                                      Общие принципы профилактики

                                                                                                                      Некоторые практические принципы предотвращения обычно считаются применимыми к безопасности при обращении с материалами. Эти принципы могут применяться как к ручным, так и к механическим системам обработки материалов в общем смысле и всякий раз, когда речь идет о заводе, складе или строительной площадке. Для достижения оптимальных результатов в области безопасности к одному и тому же проекту необходимо применять множество различных принципов. Обычно ни одна мера не может полностью предотвратить несчастные случаи. И наоборот, не все эти общие принципы необходимы, и некоторые из них могут не работать в конкретной ситуации. Специалисты по технике безопасности и специалисты по обращению с материалами должны учитывать наиболее важные вопросы, которыми они руководствуются в своей работе в каждом конкретном случае. Наиболее важным вопросом является оптимальное управление принципами для создания безопасных и практичных систем погрузочно-разгрузочных работ, а не останавливаться на каком-то одном техническом принципе, исключая другие.

                                                                                                                      Следующие 22 принципа могут быть использованы в целях безопасности при разработке и оценке систем обработки материалов на их запланированной, существующей или исторической стадии. Все принципы применимы как к проактивной, так и к последующей деятельности по обеспечению безопасности. В приведенном ниже списке не подразумевается строгого порядка приоритетов, но можно провести грубое разделение: первые принципы более применимы при первоначальном проектировании новых планировок заводов и процессов обработки материалов, тогда как последние перечисленные принципы больше ориентированы на эксплуатация существующих систем обработки материалов.

                                                                                                                      Двадцать два принципа предотвращения несчастных случаев при обращении с материалами

                                                                                                                      1. Исключите все ненужные транспортные и погрузочно-разгрузочные операции. Поскольку многие процессы транспортировки и погрузочно-разгрузочных работ опасны по своей природе, полезно рассмотреть возможность исключения некоторых операций по обработке материалов. Многие современные производственные процессы могут быть организованы в непрерывный поток без каких-либо отдельных этапов обработки и транспортировки. Многие операции по сборке и строительству можно спланировать и спроектировать таким образом, чтобы исключить напряженные и сложные перемещения грузов. Варианты более эффективного и рационального транспорта также можно найти, проанализировав логистику и материальные потоки в производственных и транспортных процессах.
                                                                                                                      2. Удалите людей из транспортного и погрузочно-разгрузочного пространства. Когда рабочие физически не находятся под грузом или поблизости от него, условия безопасности в силу самого факта улучшилось из-за снижения подверженности опасностям. Людям не разрешается работать в зоне обработки металлолома на сталелитейном заводе, потому что куски лома могут выпасть из магнитных захватов, которые используются для перемещения лома, что представляет постоянную опасность падения груза. Погрузочно-разгрузочные работы в суровых условиях часто можно автоматизировать с помощью роботов и автоматических грузовиков, что снижает риск несчастных случаев, связанных с перемещением грузов. Более того, запрещая людям проходить без необходимости через погрузочно-разгрузочные площадки, в основном устраняется воздействие нескольких типов опасностей при погрузочно-разгрузочных работах.
                                                                                                                      3. Максимально отделяйте транспортные операции друг от друга, чтобы свести к минимуму столкновения.Чем чаще транспортные средства сталкиваются друг с другом, другим оборудованием и людьми, тем выше вероятность столкновений. Разделение транспортных операций важно при планировании безопасной внутризаводской транспортировки. Необходимо учитывать множество разделений, таких как пешеходы/транспортные средства; интенсивное движение/легкое движение; внутренний трафик/трафик в и извне; транспортировка между рабочими местами/перемещение материалов на рабочем месте; транспорт/хранение; транспортная/производственная линия; прием/отгрузка; перевозка опасных материалов/обычный транспорт. Когда пространственное разделение невозможно, можно выделить определенное время, когда транспорту и пешеходам, соответственно, разрешен вход в рабочую зону (например, на склад, открытый для публики). Если для пешеходов не могут быть организованы отдельные пути, их маршруты могут быть обозначены разметкой и знаками. При входе в производственное здание сотрудники должны иметь возможность использовать отдельные пешеходные двери. Если движение пешеходов и вилочных погрузчиков смешивается в дверных проемах, они также имеют тенденцию смешиваться за пределами дверных проемов, что представляет опасность. При реконструкции предприятия часто возникает необходимость ограничить транспорт и передвижение людей по ремонтируемым или строящимся участкам. При транспортировке мостовым краном столкновений можно избежать, следя за тем, чтобы пути кранов не перекрывались, а также устанавливая концевые выключатели и механические барьеры.
                                                                                                                      4. Обеспечьте достаточно места для погрузочно-разгрузочных работ и транспортных операций. Слишком узкое пространство для погрузочно-разгрузочных работ часто является причиной несчастных случаев. Например, руки рабочих могут быть зажаты между грузом и стеной при ручном перемещении, или человек может быть зажат между движущейся стойкой транспортного крана и штабелем материалов, когда минимальное безопасное расстояние в 0.5 м недостижимо. Пространство, необходимое для операций по транспортировке и обработке, следует тщательно учитывать при проектировании станции и планировании модификаций. Рекомендуется зарезервировать некоторый «запас прочности» пространства, чтобы приспособиться к будущим изменениям в размерах груза и типах оборудования. Часто объем производимых продуктов имеет тенденцию к увеличению с течением времени, но пространство для их обработки становится все меньше и меньше. Хотя потребность в экономичном использовании пространства может быть причиной для минимизации производственных площадей, следует иметь в виду, что пространство для маневрирования, необходимое для разворота и движения задним ходом погрузчика с противовесом, больше, чем кажется на первый взгляд. .
                                                                                                                      5. Стремитесь к непрерывным транспортным процессам, избегая точек разрыва в обработке материалов. Непрерывные потоки материалов снижают вероятность несчастных случаев. Принципиальная компоновка схемы установки имеет решающее значение для соблюдения этого принципа безопасности. Несчастные случаи концентрируются в местах, где поток материала прерывается из-за замены оборудования для перемещения и обработки или по производственным причинам. Часто требуется вмешательство человека для разгрузки и перезагрузки, крепления, упаковки, подъема и перетаскивания и т. д. В зависимости от обрабатываемых материалов конвейеры обычно обеспечивают более непрерывные потоки материалов, чем краны или вилочные погрузчики. Целесообразно планировать транспортные операции таким образом, чтобы автомобили могли двигаться в производственных помещениях по кругу с односторонним движением, без каких-либо зигзагообразных движений или движения задним ходом. Поскольку точки разрыва имеют тенденцию образовываться на границах между отделами или между рабочими ячейками, производство и транспорт следует планировать таким образом, чтобы избежать таких «нейтральных зон» с неконтролируемым движением материалов.
                                                                                                                      6. Используйте стандартные элементы в системах обработки материалов. В целях безопасности, как правило, при погрузочно-разгрузочных работах лучше использовать стандартные единицы груза, оборудования и инструментов. Понятие удельной загрузки хорошо известно большинству транспортных специалистов. Материалы, упакованные в контейнеры и на поддоны, легче крепить и перемещать, когда другие элементы транспортной цепи (например, складские стеллажи, вилочные погрузчики, автомобили и крепежные устройства кранов) рассчитаны на эти единичные нагрузки. Использование стандартных типов вилочных погрузчиков с аналогичными органами управления снижает вероятность ошибки водителя, поскольку случаются несчастные случаи, когда водитель переходит с одного типа оборудования на другое с другими органами управления.
                                                                                                                      7. Знать материалы, с которыми нужно работать. Знание характеристик перевозимых материалов является необходимым условием для безопасной транспортировки. Чтобы выбрать соответствующие подъемные или грузовые ограничители, необходимо учитывать вес, центр тяжести и размеры грузов, которые должны быть закреплены для подъема и транспортировки. При работе с опасными материалами необходимо иметь информацию об их реакционной способности, воспламеняемости и опасности для здоровья. Особые опасности представляют хрупкие, острые, пыльные, скользкие, незакрепленные предметы или, например, при обращении со взрывчатыми веществами и живыми животными. На упаковках часто содержится важная информация для рабочих о надлежащих методах обращения, но иногда этикетки удаляются или защитная упаковка скрывает важную информацию. Например, может быть невозможно увидеть распределение содержимого внутри упаковки, в результате чего невозможно правильно оценить центр тяжести груза.
                                                                                                                      8. Держите нагрузку ниже безопасной грузоподъемности. Перегрузка является распространенной причиной поломки систем погрузочно-разгрузочных работ. Потеря равновесия и поломка материала являются типичными результатами перегрузки погрузочно-разгрузочного оборудования. Должна быть четко обозначена безопасная рабочая нагрузка стропов и других грузоподъемных приспособлений, а также должны быть выбраны правильные конфигурации стропов. Перегрузка может иметь место, когда неправильно оценивается вес или центр тяжести груза, что приводит к неправильному креплению и маневрированию груза. Когда для подъема грузов используются стропы, оператор оборудования должен знать, что наклонный путь может создавать силы, достаточные для того, чтобы груз упал или вышел из равновесия оборудования. Грузоподъемность вилочных погрузчиков должна быть указана на оборудовании; это зависит от высоты подъема и размера груза. Перегрузка из-за усталостного разрушения может возникнуть при повторяющихся нагрузках значительно ниже предельной разрушающей нагрузки, если компонент не рассчитан должным образом на этот тип разрушения.
                                                                                                                      9. Установите достаточно низкие ограничения скорости, чтобы поддерживать безопасное движение. Ограничения скорости для транспортных средств, движущихся по рабочим местам, варьируются от 10 до 40 км/ч (примерно от 5 до 25 миль в час). Более низкие скорости требуются во внутренних коридорах, дверных проемах, на переходах и в узких проходах. Компетентный водитель может регулировать скорость автомобиля в соответствии с требованиями каждой ситуации, но в критических местах рекомендуется устанавливать знаки, предупреждающие водителей об ограничениях скорости. Максимальная скорость мобильного крана с дистанционным управлением, например, должна быть определена сначала путем установления скорости транспортного средства, сравнимой с разумной скоростью ходьбы человека, а затем с учетом времени, необходимого для одновременного наблюдения и управления грузами, чтобы не превышать время отклика человека-оператора.
                                                                                                                      10. Избегайте подъема груза над головой в местах, где под ним работают люди.. Подъем материалов вверх всегда сопряжен с риском падения груза. Хотя людям обычно не разрешается работать под висящими грузами, рутинная транспортировка грузов над людьми на производстве может подвергнуть их опасности. Транспортировка вилочным погрузчиком на высокие складские стеллажи и подъем между этажами являются еще одними примерами подъемных работ. Подвесные конвейеры, транспортирующие камни, кокс или отливки, также могут представлять опасность падения груза для тех, кто идет под ними, если не установлены защитные кожухи. При рассмотрении новой подвесной транспортной системы потенциально более высокие риски следует сравнивать с меньшими рисками, связанными с транспортной системой на уровне пола.
                                                                                                                      11. Избегайте методов погрузочно-разгрузочных работ, требующих подъема и работы на высоте.. Когда людям приходится взбираться наверх, например, чтобы отстегнуть крюки для строп, отрегулировать навес автомобиля или сделать разметку на грузах, они рискуют упасть. Эту опасность часто можно предотвратить за счет лучшего планирования, изменения последовательности работ, использования различных подъемных приспособлений и инструментов с дистанционным управлением, механизации и автоматизации.
                                                                                                                      12. Прикрепите охрану в опасных точках. Ограждения должны быть установлены на опасных местах в погрузочно-разгрузочном оборудовании, таких как цепи вилочных погрузчиков, тросовые приводы кранов и точки захвата конвейеров. Защиты вне досягаемости часто бывает недостаточно, потому что к опасной точке можно добраться с помощью лестниц и других средств. Ограждения также используются для защиты от технических отказов, которые могут привести к травмам (например, держатели тросов на шкивах крана, предохранительные защелки в подъемных крюках и защитные накладки текстильных стропов, защищающие от острых краев). Ограждения и бортики, установленные по краям погрузочных платформ и потолочных стеллажей, а также вокруг проемов в полу, могут защитить как людей, так и вещи от падения. Такая защита часто требуется, когда вилочные погрузчики и краны перемещают материалы с одного этажа на другой. Люди могут быть защищены от падающих предметов при погрузочно-разгрузочных работах с помощью защитных сеток и постоянных ограждений, таких как проволочная сетка или покрытие из металлических пластин на конвейерах.
                                                                                                                      13. Перевозить и поднимать людей только с помощью оборудования, предназначенного для этой цели.. Краны, вилочные погрузчики, экскаваторы и конвейеры — это машины для перемещения материалов, а не людей, из одного места в другое. Имеются специальные подъемные платформы для подъема людей, например, для замены ламп на потолке. Если кран или вилочный погрузчик оборудован специальной клетью, которую можно надежно прикрепить к оборудованию и которая соответствует надлежащим требованиям безопасности, людей можно поднимать без чрезмерного риска серьезных травм.
                                                                                                                      14. Держите оборудование и грузы стабильными. Несчастные случаи случаются, когда оборудование, товары или складские стеллажи теряют устойчивость, особенно в случае вилочных погрузчиков или мобильных кранов. Выбор активно стабильного оборудования является первым шагом к снижению опасностей. Кроме того, целесообразно использовать оборудование, излучающее предупредительный сигнал до того, как будет достигнут предел разрушения. Надлежащая рабочая практика и квалифицированные операторы — следующие этапы профилактики. Опытные и обученные сотрудники способны оценить центры тяжести и распознать нестабильные условия при укладке и укладке материалов, а также внести необходимые коррективы.
                                                                                                                      15. Обеспечьте хорошую видимость. При перемещении материалов с помощью вилочных погрузчиков видимость всегда ограничена. При покупке новой техники важно оценить, насколько водитель может видеть сквозь конструкции мачты (а для большегрузных автомобилей — обзор через потолочную раму). В любом случае обрабатываемые материалы вызывают некоторую потерю видимости, и этот эффект следует учитывать. По возможности следует обеспечить прямую видимость, например, убрав груды товаров или устроив отверстия или пустые секции в критических точках стеллажей. Зеркала можно наносить на оборудование и в подходящих местах на фабриках и складах, чтобы сделать глухие углы более безопасными. Однако зеркала являются второстепенным средством предотвращения по сравнению с фактическим устранением слепых углов, чтобы обеспечить прямой обзор. При крановом транспорте часто необходимо назначить специального сигнальщика, чтобы проверить, не занято ли место, где будет опускаться груз. Хорошей практикой безопасности является закрашивание или иная маркировка опасных мест и препятствий в рабочей среде, например, колонн, краев дверей и погрузочных площадок, выступающих элементов машин и движущихся частей оборудования. Соответствующее освещение часто может значительно улучшить видимость, например, на лестницах, в коридорах и у выходных дверей.
                                                                                                                      16. Устранение ручного подъема и переноски грузов за счет механической и автоматизированной обработки. Около 15% всех производственных травм связано с поднятием и переноской тяжестей вручную. Большинство травм происходит из-за перенапряжения; остальные – это поскальзывания и падения, а также травмы рук об острые края. Совокупные травматические расстройства и заболевания спины являются типичными проблемами со здоровьем из-за ручного труда. Хотя механизация и автоматизация в значительной степени устранили ручную работу в промышленности, все еще существует ряд рабочих мест, где люди физически перегружены подъемом и переноской тяжелых грузов. Следует рассмотреть вопрос о предоставлении соответствующего погрузочно-разгрузочного оборудования, например, лебедок, подъемных платформ, лифтов, вилочных погрузчиков, кранов, конвейеров, укладчиков на поддоны, роботов и механических манипуляторов.
                                                                                                                      17. Обеспечивать и поддерживать эффективную коммуникацию. Распространенным фактором серьезных аварий является нарушение связи. Машинист крана должен общаться со стропальщиком, который закрепляет груз, и при неправильном жесте рук между машинистом и грузчиком или плохой слышимости радиотелефонов могут возникнуть критические ошибки. Коммуникационные связи важны между операторами погрузочно-разгрузочных работ, производственниками, грузчиками, докерами, водителями оборудования и обслуживающим персоналом. Например, водитель вилочного погрузчика должен передавать информацию о любых проблемах безопасности, с которыми он сталкивается (например, проходы с глухими углами из-за штабелей материала), при передаче грузовика следующему водителю во время смены. Водители автомобилей и мобильных кранов, работающие в качестве подрядчиков на рабочем месте, часто не знакомы с конкретными рисками, с которыми они могут столкнуться, и поэтому должны пройти специальное руководство или обучение. Это может включать в себя предоставление карты заводских помещений у въезда вместе с необходимыми инструкциями по безопасной работе и вождению. Дорожные знаки для рабочего движения не так развиты, как для дорог общего пользования. Однако многие риски, связанные с дорожным движением, характерны и для заводских помещений. Поэтому важно предусмотреть соответствующие дорожные знаки для внутреннего движения, чтобы облегчить передачу предупреждений об опасности и предупредить водителей о любых мерах предосторожности, которые могут потребоваться.
                                                                                                                      18. Организуйте интерфейс пользователя и ручное управление в соответствии с принципами эргономики.. Работа с материалами должна быть приспособлена к возможностям и навыкам людей, применяя эргономику, чтобы избежать ошибок и ненадлежащего напряжения. Органы управления и дисплеи кранов и вилочных погрузчиков должны соответствовать естественным ожиданиям и привычкам людей. При ручной обработке важно убедиться, что имеется достаточно места для движений человека, необходимых для выполнения задач. Кроме того, следует избегать чрезмерно напряженных рабочих поз, например, ручного подъема тяжестей над головой и не превышать максимально допустимый вес для ручного подъема. Индивидуальные различия в возрасте, силе, состоянии здоровья, опыте и антропометрических показателях могут потребовать соответствующей модификации рабочего пространства и задач. Комплектование заказов на складах является примером задачи, в которой эргономика имеет первостепенное значение для безопасности и производительности.
                                                                                                                      19. Обеспечить адекватное обучение и консультации. Задачи по обработке материалов часто считаются слишком низкостатусными, чтобы требовать какой-либо специальной подготовки рабочей силы. На рабочих местах сокращается количество специализированных крановщиков и водителей вилочных погрузчиков; и существует растущая тенденция превращать вождение крана и вилочного погрузчика в работу, к которой должен быть готов почти каждый на рабочем месте. Хотя опасность можно уменьшить с помощью технических и эргономических мер, решающую роль в предотвращении опасных ситуаций в динамичных рабочих условиях в конечном счете играет мастерство оператора. Обследования несчастных случаев показали, что многие жертвы несчастных случаев, связанных с погрузочно-разгрузочными работами, - это люди, которые сами не занимались погрузочно-разгрузочными работами. Таким образом, необходимо также в некоторой степени проводить обучение для тех, кто находится рядом с объектами погрузочно-разгрузочных работ.
                                                                                                                      20. Обеспечить людей, работающих на транспорте и погрузочно-разгрузочных работах, соответствующими средствами индивидуальной защиты.. Некоторые виды травм можно предотвратить, используя соответствующие средства индивидуальной защиты. Защитная обувь, которая не вызывает скольжения и падений, плотные перчатки, защитные очки или защитные очки и каски являются типичными средствами индивидуальной защиты, которые носят при работе с материалами. Когда этого требуют особые опасности, используются средства защиты от падения, респираторы и специальная защитная одежда. Соответствующее рабочее снаряжение для погрузочно-разгрузочных работ должно обеспечивать хорошую видимость и не должно включать в себя детали, которые могут легко зацепиться за оборудование или зацепиться за движущиеся части.
                                                                                                                      21. Выполнять надлежащее техническое обслуживание и проверки. Когда несчастные случаи происходят из-за отказов оборудования, причины часто кроются в неудовлетворительном обслуживании и процедурах проверки. Инструкции по техническому обслуживанию и проверкам приведены в стандартах безопасности и в руководствах производителей. Отклонения от данных процедур могут привести к опасным ситуациям. Пользователи погрузочно-разгрузочного оборудования несут ответственность за ежедневное техническое обслуживание и проверки, включающие такие задачи, как проверка аккумуляторов, канатных и цепных приводов, подъемных приспособлений, тормозов и органов управления; мойка окон; и добавляя масло по мере необходимости. Более тщательные, менее частые проверки проводятся регулярно, например, еженедельно, ежемесячно, раз в полгода или раз в год, в зависимости от условий эксплуатации. Ведение домашнего хозяйства, включая надлежащую уборку полов и рабочих мест, также важно для безопасного обращения с материалами. Промасленные и мокрые полы вызывают скольжение людей и грузовиков. Сломанные поддоны и стеллажи следует выбрасывать при обнаружении. При транспортировании сыпучих материалов конвейерами важно удалять скопления пыли и зерна во избежание взрывов пыли и пожаров.
                                                                                                                      22. Планируйте изменения условий окружающей среды. Способность адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды ограничена как у оборудования, так и у людей. Операторам вилочных погрузчиков требуется несколько секунд, чтобы адаптироваться при выезде из мрачного зала через дверные проемы на залитый солнцем двор снаружи, а также при перемещении внутрь с улицы. Чтобы сделать эти операции более безопасными, в дверных проемах можно установить специальные устройства освещения. На открытом воздухе краны часто подвергаются высоким ветровым нагрузкам, которые необходимо учитывать при подъемных работах. В экстремальных ветровых условиях подъем кранами должен быть полностью прекращен. Лед и снег могут потребовать значительной дополнительной работы для рабочих, которые должны очищать поверхности грузов. Иногда это также означает дополнительные риски; например, когда работа выполняется над грузом или даже под грузом во время подъема. Планирование также должно охватывать безопасные процедуры для этих задач. Обледенелый груз может соскользнуть с вил во время транспортировки вилочным погрузчиком. Коррозионная среда, жара, мороз и морская вода могут вызвать деградацию материалов и последующие отказы, если материалы не предназначены для работы в таких условиях.

                                                                                                                       

                                                                                                                      Назад

                                                                                                                      Субъекты лидерства и культуры являются двумя наиболее важными факторами среди условий, необходимых для достижения совершенства в области безопасности. Политика безопасности может считаться или не рассматриваться как важная, в зависимости от восприятия работником того, действительно ли руководство придерживается политики и поддерживает ее каждый день. Менеджмент часто пишет политику безопасности, а затем не обеспечивает ее ежедневное соблюдение менеджерами и руководителями на рабочем месте.

                                                                                                                      Культура безопасности и результаты безопасности

                                                                                                                      Раньше мы считали, что существуют определенные «основные элементы» «программы безопасности». В Соединенных Штатах регулирующие органы предоставляют рекомендации относительно этих элементов (политика, процедуры, обучение, инспекции, расследования и т. д.). Некоторые провинции Канады заявляют, что существует 20 основных элементов, в то время как некоторые организации в Соединенном Королевстве предлагают учитывать 30 основных элементов в программах безопасности. При внимательном рассмотрении обоснования различных списков основных элементов становится очевидным, что списки каждого из них отражают просто мнение какого-либо писателя из прошлого (скажем, Генриха или Бёрда). Точно так же инструкции по программированию безопасности часто отражают мнение некоторых ранних авторов. За этими мнениями редко стоят какие-либо исследования, что приводит к ситуациям, когда основные элементы могут работать в одной организации и не работать в другой. Когда мы на самом деле смотрим на исследования эффективности системы безопасности, мы начинаем понимать, что, хотя есть много важных элементов, которые применимы к результатам безопасности, именно восприятие работником культуры определяет, будет ли эффективным какой-либо отдельный элемент. . В ссылках приводится ряд исследований, которые приводят к выводу, что в системе безопасности нет «обязательных» и «необходимых» элементов.

                                                                                                                      Это создает некоторые серьезные проблемы, поскольку правила безопасности, как правило, предписывают организациям просто «иметь программу безопасности», состоящую из пяти, семи или любого количества элементов, когда очевидно, что многие из предписанных действий не будут работать и будут пустой тратой времени. , усилия и ресурсы, которые можно было бы использовать для проведения упреждающих действий, направленных на предотвращение потерь. Результаты безопасности определяются не тем, какие элементы используются; скорее именно культура, в которой используются эти элементы, определяет успех. В позитивной культуре безопасности будут работать практически любые элементы; в отрицательной культуре, вероятно, ни один из элементов не даст результатов.

                                                                                                                      Строительная культура

                                                                                                                      Если культура организации так важна, то усилия по управлению безопасностью должны быть направлены в первую очередь на создание культуры, с тем чтобы те мероприятия по обеспечению безопасности, которые начаты, приносили результаты. Культура может быть определено как «то, как это происходит здесь». Культура безопасности положительна, когда работники искренне верят, что безопасность является ключевой ценностью организации, и понимают, что она занимает первое место в списке приоритетов организации. Такое восприятие рабочей силы может быть достигнуто только тогда, когда они считают руководство заслуживающим доверия; когда слова политики безопасности живут ежедневно; когда решения руководства о финансовых расходах показывают, что деньги тратятся на людей (а также на то, чтобы заработать больше денег); когда меры и вознаграждения, предоставляемые руководством, вынуждают менеджеров среднего и высшего звена работать на удовлетворительном уровне; когда работники участвуют в решении проблем и принятии решений; когда существует высокая степень уверенности и доверия между руководством и работниками; когда есть открытость коммуникаций; и когда работники получают положительное признание за свою работу.

                                                                                                                      При положительной культуре безопасности, подобной описанной выше, практически любой элемент системы безопасности будет эффективным. На самом деле, при правильной культуре организации едва ли нужна «программа безопасности», поскольку безопасность рассматривается как нормальная часть процесса управления. Для достижения положительной культуры безопасности должны быть соблюдены определенные критерии.

                                                                                                                      1. Должна существовать система, обеспечивающая регулярную ежедневную активную надзорную (или командную) деятельность.

                                                                                                                      2. Система должна активно обеспечивать выполнение задач и действий среднего звена в следующих областях:

                                                                                                                        • обеспечение подчиненным (руководящим или бригадным) регулярной работы
                                                                                                                        • обеспечение качества этой работы
                                                                                                                        • участие в определенных четко определенных действиях, чтобы показать, что безопасность настолько важна, что даже высшее руководство что-то делает для этого.

                                                                                                                           

                                                                                                                          3. Высшее руководство должно наглядно демонстрировать и поддерживать высокий приоритет безопасности в организации.

                                                                                                                          4. Любой работник, который захочет, должен иметь возможность активно участвовать в значимой деятельности, связанной с безопасностью.

                                                                                                                          5. Система безопасности должна быть гибкой, позволяющей делать выбор на всех уровнях.

                                                                                                                          6. Усилия по обеспечению безопасности должны восприниматься персоналом как положительные.

                                                                                                                          Эти шесть критериев могут быть соблюдены вне зависимости от стиля управления организацией, будь то авторитарный или партиципативный, и при совершенно разных подходах к безопасности.

                                                                                                                          Политика культуры и безопасности

                                                                                                                          Наличие политики безопасности редко приводит к чему-либо, если за ней не следуют системы, поддерживающие политику. Например, если в политике указано, что надзорные органы несут ответственность за безопасность, это ничего не значит, если не выполняется следующее:

                                                                                                                            • У руководства есть система, в которой есть четкое определение роли и того, какие действия должны быть выполнены для выполнения ответственности за безопасность.
                                                                                                                            • Руководители знают, как выполнять эту роль, пользуются поддержкой руководства, считают задачи достижимыми и выполняют свои задачи в результате надлежащего планирования и обучения.
                                                                                                                            • Они регулярно измеряются, чтобы убедиться, что они выполнили определенные задачи (но не измеряются записью несчастного случая), и чтобы получить обратную связь, чтобы определить, следует ли изменить задачи.
                                                                                                                            • Существует вознаграждение, зависящее от выполнения задачи в системе служебной аттестации или в любом другом движущем механизме организации.

                                                                                                                                   

                                                                                                                                  Эти критерии верны на каждом уровне организации; задачи должны быть определены, должна быть действительная мера производительности (выполнение задачи) и вознаграждение, зависящее от производительности. Таким образом, политика безопасности не определяет показатели безопасности; подотчетность делает. Ответственность является ключом к построению культуры. Только когда рабочие видят, что руководители и руководство ежедневно выполняют свои задачи по безопасности, они верят, что руководство заслуживает доверия и что высшее руководство действительно имело в виду это, когда подписывало документы политики безопасности.

                                                                                                                                  Лидерство и безопасность

                                                                                                                                  Из вышеизложенного очевидно, что лидерство имеет решающее значение для результатов в области безопасности, поскольку лидерство формирует культуру, которая определяет, что будет работать, а что нет в усилиях организации по обеспечению безопасности. Хороший лидер ясно дает понять, чего он хочет с точки зрения результатов, а также ясно дает понять, что именно будет сделано в организации для достижения результатов. Лидерство бесконечно важнее политики, поскольку лидеры своими действиями и решениями посылают в организацию четкие сообщения о том, какие политики важны, а какие нет. Иногда организации заявляют в политике, что здоровье и безопасность являются ключевыми ценностями, а затем создают меры и структуры вознаграждения, которые способствуют противоположному.

                                                                                                                                  Лидерство своими действиями, системами, мерами и вознаграждениями четко определяет, будет ли достигнута безопасность в организации. Это никогда не было более очевидным для каждого рабочего в промышленности, чем в 1990-е годы. Никогда еще не было заявлено большего внимания к вопросам здоровья и безопасности, чем за последние десять лет. В то же время никогда не было большего сокращения или «правильного размера» и большего давления на увеличение производства и снижение затрат, что создавало больше стресса, больше вынужденных сверхурочных часов, больше работы для меньшего числа рабочих, больше страха перед будущим и меньше гарантия занятости, чем когда-либо прежде. Правильное определение размеров уничтожило менеджеров среднего звена и супервайзеров и возложило больше работы на меньшее количество рабочих (ключевых людей в области безопасности). Существует общее ощущение перегрузки на всех уровнях организации. Перегрузка вызывает больше несчастных случаев, большую физическую усталость, большую психологическую усталость, больше заявлений о стрессе, больше повторяющихся условий движения и больше кумулятивного травматического расстройства. Во многих организациях также ухудшились отношения между компанией и работником, где раньше существовали взаимные чувства доверия и безопасности. В прежней среде работник мог продолжать «работать с болью». Однако, когда рабочие опасаются за свою работу и видят, что ряды руководства настолько редки, что они не контролируются, они начинают чувствовать, что организация больше не заботится о них, что приводит к ухудшению культуры безопасности.

                                                                                                                                  Анализ разрыва

                                                                                                                                  Многие организации проходят через простой процесс, известный как анализ пробелов, состоящий из трех шагов: (1) определение того, где вы хотите быть; (2) определить, где вы сейчас находитесь, и (3) определить, как добраться оттуда, где вы находитесь, туда, где вы хотите быть, или как «преодолеть разрыв».

                                                                                                                                  Определение того, где вы хотите быть. Какой вы хотите видеть систему безопасности вашей организации? Было предложено шесть критериев, по которым можно оценивать систему безопасности организации. Если они отклонены, вы должны измерить систему безопасности вашей организации по некоторым другим критериям. Например, вы можете рассмотреть семь климатических переменных организационной эффективности, установленных доктором Ренсисом Лайкертом (1967), который показал, что чем лучше организация в определенных вещах, тем больше вероятность того, что она добьется экономического успеха. а значит в безопасности. Эти климатические переменные следующие:

                                                                                                                                    • повышение степени уверенности рабочих и общей заинтересованности менеджеров в понимании проблем безопасности
                                                                                                                                    • обучение и помощь там, где это необходимо
                                                                                                                                    • предлагая необходимое обучение тому, как решать проблемы
                                                                                                                                    • обеспечение доступного необходимого доверия, позволяющего обмениваться информацией между руководством и их подчиненными
                                                                                                                                    • выяснение идей и мнений работника
                                                                                                                                    • обеспечение доступности высшего руководства
                                                                                                                                    • признание работника за хорошую работу, а не просто за ответы.

                                                                                                                                                 

                                                                                                                                                Существуют и другие критерии, по которым можно оценивать себя, такие как критерий, установленный для определения вероятности катастрофических событий, предложенный Zembroski (1991).

                                                                                                                                                Определение того, где вы сейчас находитесь. Это, пожалуй, самое сложное. Первоначально считалось, что эффективность системы безопасности можно определить путем измерения количества травм или некоторого подмножества травм (зарегистрированные травмы, травмы с временной потерей трудоспособности, коэффициенты частоты и т. д.). Из-за небольшого количества этих данных они обычно не имеют статистической достоверности. Признавая это, в 1950-х и 1960-х годах следователи отказались от оценки инцидентов и попытались оценить эффективность системы безопасности с помощью проверок. Была предпринята попытка заранее определить, что должно быть сделано в организации для получения результатов, а затем с помощью измерений определить, были ли эти действия выполнены.

                                                                                                                                                В течение многих лет предполагалось, что аудиторские оценки предсказывают результаты безопасности; чем лучше аудиторская оценка в этом году, тем меньше аварий в следующем году. Теперь мы знаем (из множества исследований), что оценки аудита не очень хорошо коррелируют (если вообще коррелируют) с показателями безопасности. Исследование показывает, что большинство аудитов (внешних, а иногда и внутренних), как правило, гораздо лучше коррелируют с соблюдением нормативных требований, чем с показателями безопасности. Об этом свидетельствуют многочисленные исследования и публикации.

                                                                                                                                                Ряд исследований, сопоставляющих аудиторские оценки и записи о травмах в крупных компаниях в разные периоды времени (с целью определить, действительно ли записи о травмах имеют статистическую достоверность), обнаружили нулевую корреляцию, а в некоторых случаях отрицательную корреляцию между результатами аудита и результатами аудита. запись о травме. Аудиты в этих исследованиях, как правило, положительно коррелируют с соблюдением нормативных требований.

                                                                                                                                                Преодоление разрыва

                                                                                                                                                По-видимому, существует лишь несколько надежных показателей безопасности (то есть, они действительно коррелируют с фактическим количеством несчастных случаев в крупных компаниях за длительные периоды времени), которые можно использовать для «преодоления разрыва»:

                                                                                                                                                  • выборка поведения
                                                                                                                                                  • глубинные собеседования с работниками
                                                                                                                                                  • опросы восприятия.

                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                      Возможно, наиболее важной мерой, на которую следует обратить внимание, является обзор восприятия, который используется для оценки текущего состояния культуры безопасности любой организации. Выявляются критические проблемы безопасности и четко демонстрируются любые различия во взглядах руководства и сотрудников на эффективность программ безопасности компании.

                                                                                                                                                      Опрос начинается с небольшого набора демографических вопросов, которые можно использовать для составления графиков и таблиц для отображения результатов (см. рис. 1). Обычно участников спрашивают об уровне их сотрудников, их общем месте работы и, возможно, их профессиональной группе. Сотрудникам ни в коем случае не задают вопросов, которые позволили бы их идентифицировать людям, оценивающим результаты.

                                                                                                                                                      Рисунок 1. Пример результатов опроса восприятия

                                                                                                                                                      САФ200F1

                                                                                                                                                      Вторая часть опроса состоит из ряда вопросов. Вопросы предназначены для того, чтобы выявить отношение сотрудников к различным категориям безопасности. Каждый вопрос может повлиять на оценку более чем одной категории. Совокупный процент положительных ответов рассчитывается для каждой категории. Проценты для категорий представлены в виде графика (см. рис. 1), чтобы отобразить результаты в порядке убывания положительного восприятия линейными работниками. Категории в правой части графика воспринимаются сотрудниками как наименее позитивные и, следовательно, больше всего нуждаются в улучшении.

                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                      Обзор

                                                                                                                                                      За последние годы многое стало известно о том, что определяет эффективность системы безопасности. Признано, что культура является ключом. Восприятие сотрудниками культуры организации диктует их поведение, и, таким образом, культура определяет, будет ли эффективным какой-либо элемент программы безопасности.

                                                                                                                                                      Культура устанавливается не письменной политикой, а руководством; ежедневными действиями и решениями; и действующими системами, обеспечивающими выполнение мероприятий по обеспечению безопасности (производительность) менеджеров, супервайзеров и рабочих групп. Культура может быть построена положительно с помощью систем подотчетности, которые обеспечивают производительность, и с помощью систем, которые позволяют, поощряют и привлекают сотрудников. Кроме того, культура может быть правильно оценена с помощью опросов восприятия и улучшена, как только организация определит, где она хотела бы быть.

                                                                                                                                                       

                                                                                                                                                      Назад

                                                                                                                                                      ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

                                                                                                                                                      Содержание: