如何对复杂机器进行安全风险评估

随着自动化的发展和与机器接触的工人的增加,我觉得分享我们为减少或消除机器中的用户危害而进行的安全风险评估的例子会有一些好处。

风险评估通常用于衡量公司、项目和设计风险。机器风险评估专门用于确保机器安全。它经常与 FMEA(失效模式效应分析)混淆,FMEA 也被工程师用来改进设计,但遵循的是自下而上的评估方法。这需要从不同的角度出发,从而将重点放在设备故障上。

安全风险评估使用自上而下的风险分析,同时创建系统和更广泛的方法来减轻风险。这两种方法都很重要,但自上而下的视图是必不可少的一步,而且对于利益相关者群体来说,参与起来往往更有效。

案例研究:具有步入式访问功能的大型绘图机

工业设施对工人或公众来说可能是危险的区域。识别、评估和消除机器危险至关重要。用于降低风险的工具之一是安全风险评估。这些最好在系统构建之前的设计阶段完成,但如果存在需要审查的遗留系统,也可以进行安全风险评估。以下示例将概述此过程的工作原理。

有一台生产线绘图机,带有两个 20 米(60 英尺)的龙门架和两个移动头,每个移动头都有四个自由度。这可能会带来一个复杂的情况,因为它最初设计为在其操作过程中具有有限的用户干预。经过一些初步的使用后,生产团队发现,如果机器定期暂停,以便操作员可以进入工作区对绘图头进行小幅调整,则可以减少绘图错误(图 1)。

随着时间的流逝,制作团队开始在机器绘图时围绕机器工作,而不会在机器移动时简单地跳过轨道来暂停操作。这里的关键安全问题是碰撞和挤压。

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简化的机器运动视图

现有的保护系统可以防止用户受到伤害,它包括光电反射传感器、广泛的操作员培训、一次有多个用户在机器上,以及能够进行 0 类停止(立即消除能量)的紧急按钮。随着时间的流逝,用户了解了光电传感器的位置,并能够绕过它以避免停止机器(图2)。

这台机器还足够安全吗?当前的安全系统是否足以在所有情况下为用户提供可接受的保护?这就是需要进行安全风险评估的地方。

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用户对移动机器的一部分进行干预

如何完成安全风险评估

以下是执行安全风险评估的五个步骤。在这个阶段付出努力,可以减少将来出现问题的可能性。

1. 让您的团队做好准备。创建一个由专家和用户组成的多元化团队。定义您要执行的工作范围,并花时间全面了解机器。编写一份概述机器工作原理的操作理论将确保每个人都在同一页面上。

2.危险源辨识。确定机器内部和周围发生人类活动的区域。您需要确定那里可能发生哪些危险事件以及它们是如何引起的。他们是人为故障还是机器故障?哪些危害会导致伤害?危害可能造成的伤害的严重程度如何?

3. 初步风险评估和评估。在此阶段,您需要定性评估每个事件的风险可能性和严重性。花点时间建立你的评估过程和方法。定义每个术语对团队的意义,并使用一个简化的表格(图 3)。

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严重性概率表

4.降低风险的措施。一旦确定了危险,团队就可以选择完全设计它们,制定减轻它们的流程,或安装新的保护措施。评估将确定哪些领域相对构成最大的风险。

5.预估评价的跟进。在实施适当的减少措施后,审查和评估任何残余风险。如果残余风险是可以容忍的,那么可以认为它已经缓解,团队可以包括任何进一步的风险降低措施来关闭它。

安全风险评估步骤的结果

本节将介绍上述过程并重点介绍调查结果。它将使用风险评估矩阵来定量衡量实施新的安全功能后的风险水平和残余风险。

1. 让您的团队做好准备。用于确定范围的多元化专家团队由首席电气工程师、首席生产经理、制造经理、机器操作员和设计工程师(原始设计师)组成。制造工程师审查机器的当前功能及其当前使用情况。

2.危险源辨识。该团队确定了机器上可能发生的危险清单。将他们的知识和专长相结合,确保对每一个可能的威胁都进行评估。

3. 初步风险评估和评估。在将危害汇编到风险评估矩阵中之前,对危险进行了评级以确定其严重性。这些值可以以任何对团队有意义的方式确定。下面列出了被评为“不受欢迎”或“不可接受”的四大机器危险(图 4)。

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风险表

4.降低风险的措施。在这种情况下,不可接受的危险被赋予了消除的重中之重。该团队确定了它们,并着手采取设计步骤。

5.预估评价的跟进。最后,对风险降低方法进行重新评估,并在采取纠正措施后确定残余风险(图5)。

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残余风险表

在此演示中,我们概述了执行安全风险评估的步骤,并提供了一种明确的方法来了解使用风险评估矩阵可能发生的风险数量和级别。这种自上而下消除危险的方法对于任何系统的设计都至关重要,其结果将为用户提供更安全的整体操作环境。