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重新考虑提高安全性和产能的最优方案

来源:控制工程网2016.09.28阅读 1643

  几十年来,生产制造商在生产运行方面的概念是,如果要进行维护以及其他流程必须要切断机器的能源供应。不过,可替代的技术和方法可以帮助保持机器的运行时间和产能,同时帮助提高工人的安全性。
  传统的上锁挂牌(LOTO)方式要求员工在机器工作之前要断开其动力来源,这是为了防止意外的重新启动以及对员工造成的潜在伤害,但是这个过程耗费了时间,并影响了产量。
  例如,想象一下一家制药厂每小时生产数以百万计的小药片。药片在生产线上移动的过程中,可能会卡住CONTROL ENGINEERING China版权所有,并引起机器阻塞。阻塞可能会经常发生,每次都需要机器上锁来进行维护,对生产量影响巨大。


集成到一个综合系统设计的时候,例如图中显示的光幕的替代保护措施,可以将与维护相关的停机时间减少到仅为使用传统的上锁挂牌方式造成的停机时间的一小部分。图片来源:罗克韦尔自动化


  更糟的是,有些类型的诊断和设置工作在没有电源供应的情况下不可能完成。这意味着一些维护专业人员被迫绕过LOTO来完成一些任务。不幸的是他们增加了对自己和其他同事的风险,并且不符合行业规定。不难理解为什么LOTO仍然位居每年违反职业安全与卫生条例(OSHA)行为的前十名。
  实施替代的安全措施
  好消息是,在一些情况下,更加现代的可配置安全手段应用允许作为LOTO的替代方式。在OSHA 29 CFR1910.147 标准中总结的,这些替代措施保证了机器和设备的安全CONTROL ENGINEERING China版权所有,并不一定要完全切断电源就可以让授权的工人安全的进行既定的检修工作。ANSI/ASSE Z244.1-2003也对那些认为对于生产过程中设备的运行是“常规的、重复性的且完整的”任务可以使用替代的措施。
  由于OSHA和ANSI/ASSE都提供可替代措施的指导,但是两者标准之间还存在一定区别,生产制造商通常在选择哪个标准的时候感到迷惑。例如,在某些情况下,ANSI标准允许使用替代的措施,而OSHA标准会要求LOTO,这时OSHA认为ANSI标准没有在那些情况下为员工提供同样多的保护。
  搞清楚这些差别的最佳途径是在实施任何替代措施的时候,两个标准都要参考。首先,查看ANSI/ASSE标准,然后判断是否与OSHA描述的联邦最低要求或适用的州的要求存在潜在的冲突。
  许多重大的任务需要LOTO,同时也存在一些可能通过替代措施将LOTO省去的维护行为——如果替代措施提供有效的保护。这些任务在OSHA中被描述为次要的维护特例,并包括清洁、设置、调整以及清除阻塞。
  相同或更好的保护
  不过,决定允许使用的可替代措施的最重要的考虑因素是其是否会提供与LOTO相同或更好的保护水平,且符合CFR 1910.147的规定。所有的替代措施必须针对其有效性进行仔细的评估,该评估与机器的配置、安全措施的可靠性、员工的培训以及其他因素一并考虑。如果该过程无法提供与LOTO相同水平的保护,那它就是不合规的且可能导致法律纠纷。
  要想将要求使用LOTO和允许使用替代安全措施的应用场合区分开来,必须对需要的任务完成仔细的审核及分组。而且,风险评估会帮助工程师在满足诸如IEC 62061及ISO 13849标准中定义的安全生命周期的前提下设计出新的或者翻新的机器。
  在设计的最初阶段,工程师应该考虑机器的运行模式以及人员如何与其互动。然后他们需要评估在执行特殊维护和检修任务时,替代措施是否可以提供与LOTO相同的保护。如果一台机器任务重大,替代措施可以尽可能帮助设备保持产量。
  例如,在一个钣金加工厂里的一台弯板机在每次完成维护任务的时候会有多个点需要上锁挂牌。这会显著地减少机器的产量。取而代之www.cechina.cn,采用替代保护措施(例如互锁设备、紧急停止按钮以及其他集成在一个综合系统设计中的安全技术),可以将与维护相关的停产时间减少到仅为使用LOTO带来的停产时间的一小部分。
  可配置安全系统
  为了满足一台复杂机器上的各种维护任务的需求,每一项任务都会需要一些不同的替代措施,工程师可以使用可配置安全系统。这些系统为使用不同的替代措施执行不同的维护任务提供了灵活性,所有都在同一台机器上完成。
  例如,将一个可配置的安全继电器与一个联锁开关连在一起可以使人员部分地进入防护区域内提供维护或检修任务。然而,如果在机器还运转的时候打开连锁门,可配置安全继电器知道要切断电机的电源来消除任何危险的运动。
  另一个例子是安全速度监控,是通过一些交流传动来启动的。有了安全速度监控,操作员和维护人员可以在机器仍在低速运行的情况下处理机器。


在使用替代安全措施来替换上锁挂牌(LOTO)之前,工程师必须仔细审核所需的维护任务www.cechina.cn,并确定是否替代措施会提供与LOTO相同或更高的保护水平。


  锁定益处
  替代措施可以通过减少完成安全维护任务所需要的时间,来帮助优化一台机器的运行和维护。不需要维修机器时将其电源切断(对于一天内倾向于出现多次的问题,这实际上会中断生产),采用替代措施可以系统地减少维修的平均耗时。这样减少的机器停产时间可以带来系统产出的提高,最终让整个结果受益。
  这种安全技术的现代应用,也会更好的在完成次要的维修任务时保护维护人员的安全。提供LOTO的替代方式可以让维护人员快速处理机器的问题,不过他们不太可能跳过重要的安全规程。
  尽管使用设计良好的安全规程和高性能的硬件,可能省去很多维保活动,但是需要注意的是,当用户在没有“公司授权”的安全替代措施的情况下进行设备的维保工作时,应当一直遵守上锁挂牌的规定。最后CONTROL ENGINEERING China版权所有,用户要确保根据最佳实践和规定,所有的维护和检修步骤都是安全的、有效的、且经过正确的测试。(作者:Jimi Michalscheck)

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