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机床的安全性是一个大问题。复杂的设备本身、高运转速度和高功率对操作工人来说存在着巨大的危险性。许多利益相关者长久以来进行了广泛的合作和探索,才达到了今天的安全水平,这些利益相关者包括机床制造商、用户、健康和安全专家、欧盟政策决策者以及国际标准化组织等。在本届汉诺威国际机床展(EMO 2017)期间举办的“机床安全日”上,行业顶尖专家将发表他们对当前工业环境中有关安全的要求及挑战的看法,探讨如何通过实际的解决方案来提升安全水平以及未来的发展之路。
德国机床制造商协会VDW 机器安全专家Heinrich Mödden
EMO组织方德国机床制造商协会VDW机器安全专家Heinrich Mödden说道:“多年来,我们的企业已经证明他们能够应付因机床操作而产生的种种风险。虽然还有许多工作要做,但是随着事故发生的数量不断降低,其带来的效益也是显而易见的。”这番话表明,采用传统的设计理念,机器的安全性已经达到了较高的水平。
机床:背后的安全
能形成今天这样令人欣慰的发展趋势,有很大一部分贡献要归功于1993年颁布的欧洲机械指令2006/42/EC(MD),这是一份针对整个欧盟所有机械设备实施的安全标准法规。欧洲委员会发展总局机械管理人员Felicia Stoica说道:“欧盟机械指令是一项成功的标准化法规,它减少了工作环境中的危险,大大提高了安全性。机械领域所有利益相关人员的参与,尤其是制造商和他们的设备供应商,确保了最后的措施是切实可行且大有裨益的。”
该指令同样将重点放在机床设备制造商上——他们将负责对设备的设计进行风险评估。与现行第一版指令相比,新修订的指令在标准化环境方面做了较大的修订,尤其在风险评估方面。目前,对安全的要求依然在激烈讨论中,比如在安全功能方面对机电技术的依赖性。
依照严格的权利自主原则,此类针对安全措施的法规要求专家评审团在标准化过程中起草制定。对于机床来说,该工作由国际标准化组织(ISO)在全球范围内执行。这样一来,许多国际性市场参与者针对现状展开了激烈的讨论。ISO铣床安全工作组秘书Christian Neumeister表示:“机械安全性吸引了企业和权威机构的广泛参与,达成共识可能非常困难,不过,无论如何,通常最后我们都会找到一个平衡点,即满足健康与安全机构的需求,又让工业界为之要付出的努力保持在可接受的水平。”
功能安全:未来趋势
功能安全意味着系统的安全必须经过对失效概率进行量化来验证。对机床来说,这点较难做到,因为即便危险出现的机率比较低,但是危险性还是比较高的。在一项VDW代表其成员单位进行的科学研究中,斯图加特大学的Nika Nowizki对578台多主轴自动车床进行了跟踪分析,这些车床采用的主轴加在多达3,951个,大多数采用标准的PLC控制器。自1992年以来,这些车床总共运行了93,333,000个小时,却没有发生一件与安全相关的事故。位于德国埃斯林根的车床制造商因代克斯公司(INDEX)机器控制设计负责人Eberhard Beck表示:“很高兴地看到我们的直觉得到了验证,这说明我们的设备安全性不仅来自于单一的零部件,还来自于我们长期的经验性的设计理念,当然这些都是基于已经在实际使用中得到验证的产品安全标准。”
不过,还有许多安全问题需要进一步探讨。比如说,最近刚出现的一种加工方式——在铣削加工中心上进行车削加工——这让制造商和用户都感到非常困惑:那些在实际使用中得到验证的机床操作方式在未来是否还同样适用?一个过渡性的结论是,只有让夹具供应商也参与进来,这一论断才有可能成立。
还有一个问题是市场监管。机床是非常复杂的产品,通常都采取定制化制造,体积太大,很难放到实验室测试,而且成本也太高。这就意味着很难在生产现场确定机器的设计是否达到安全法规的要求。此外,市场监管机构也缺乏有资质的人和时间进行市场调查。在这方面,由欧洲机床工业协会(CECIMO)出版的《机床安全CE指南》可以帮助市场监管机构开展他们的工作。简单来说,通过一些具体的指导性说明,他们可以很容易地发现一些重要的问题。CECIMO的Maitane Olabarria说道:“如果你想让所有的市场参与者都有一个公平的竞争环境,那就要尽量帮助市场监管机构更好地开展他们的工作。”继锯床和数控电火花机之后,CECIMO也会在新推出的铣床安全标准ISO 16090基础上出版一本新的指南,并在本届EMO展会上发布。
Mödden最后说道:“与EMO展的紧密合作让我们可以很清楚地看到今天的机床在设计方面又有了怎样的提升。”本次安全日的讨论不仅会涉及设备制造商,还会涉及与设备供应商的关联性,以及职业安全管理者在实际工作中的经验分享。
本次“EMO安全日”同样将呼吁全球设备制造商确保按照相关产品安全标准设计并依照预期用途操作使用的机床是可以被视为安全可靠的。