工厂车间的每台机器都有风险;了解常见的安全风险和相应的自动化解决方案。
工厂车间的安全是风险评估 （RA） 的主要目标。对 RA 的投资，例如团队组建、资源分配、文档编制和向监管机构报告，应提高人员、材料和机器的安全性。
如果 RA 活动不能导致工厂车间的安全，那么它就是无目的的。这也导致不符合监管机构的指导方针。通过他们的专业知识和经验，监管机构可以发现这些不符合项，结果会导致罚款，在某些情况下，甚至完全撤销认证状态。
工厂车间有不同类型的机器，每种机器都有自己的风险。风险的严重性和可能性随机器和过程而变化。例如，与带有旋转零件的机器相关的风险与带有线性零件的机器不同。然而，风险可能与每台机器有关，无论其用途或操作如何。
让我们来看看在工厂车间发现的一些常见风险。
风险 1：机器操作
机器操作可能是一个致命的风险，即使操作或过程的规模很小。当一个人接触到正在运行的机器时，不同的子系统（如电气和机械）会给人体带来严重的症状。
某些操作需要操作员调整正在运行的机器，例如包装机或印刷机。
在维护期间，机器防护被绕过，用于检查组件和故障排除活动。这增加了维护人员人身伤害的风险。
自动化解决方案：机器操作
通过在行动开始前提醒人员，可以最好地防止与这些活动相关的风险。警报的标准方法包括：
- 用于视觉指示的塔灯：塔灯安装在机器顶部，易于看到。它由三盏灯组成：绿色、黄色和红色。绿灯表示机器就绪状态，闪烁的绿灯表示机器正在运行。
图 1. 工业印刷机上的塔灯示例。图片由邦纳工程公司提供
- 声音：声音是一项额外的安全功能，可在机器操作前提醒周围的人。操作员按下启动按钮后，机器会发出声音，然后机器会延迟启动，直到声音完成。此功能会提醒该位置的人员。
风险 2：危险的机器操作
有些机器是危险的，所有人员在操作过程中都应保持安全距离。例如，在高速搅拌机或高温高压机器中，操作员在进行必要的调整后，在打开机器之前保持安全距离。否则，在正常操作期间进入机器附近可能会致命。
自动化解决方案：危险机器操作
- 防护装置联锁或限位开关：安装机械防护装置，以防止机器操作过程中人员进出。防护装置配有限位开关或联锁开关。限位开关或联锁开关持续检测防护装置，并在操作员打开防护装置时停止机器。
- 光幕：对于某些机器，操作员在某些操作过程中需要将手靠近机器。当手或物体穿过光束时，光幕将自动关闭机器过程。
- 温度开关：温度开关监控热量水平，在温度降至阈值以下之前不允许机器运行。
风险 3：机器运行过程中的异常情况
机器处于异常状态是很常见的，即使在经验丰富且训练有素的操作员的监督下也是如此。无论原因是什么，操作员都很难控制和停止机器。
自动化解决方案：机器运行过程中的异常情况
- 紧急按钮：安装紧急按钮可立即停止机器，而无需完成当前循环或过程。紧急按钮安装在主控制面板、后部和机器的两端，使操作员在紧急情况下能够轻松操作。操作员不能在紧急情况下使用常规停止按钮，因为停止按钮算法需要当前循环或过程才能完成。
- 塔灯：机器附近的传感器可以感应异常情况，然后通过点亮黄灯或红灯来指示存在异常情况。
- 声音：同样，传感器可以向声音警报发送信息，以指示异常情况，例如高温或高压。
图3. 一系列工业温度开关。图片由丹佛斯提供
风险 4：输入阶段缺失
如今，机器由三相电供电。三相电源由三根电线组成，每根电线为机器提供单独的相。在机器中，单个电子元件在单相和三相电源上工作。
由于多种原因，例如电线断开或电源问题，可能会丢失一个或两个相位。缺少一个或多个相位会损坏组件的内部电路或接线。对于单相元件，缺少单相或多相最终会“杀死”器件。
自动化解决方案：输入相位缺失
- 输入缺相检测器：缺相检测器安装在电气面板中，用于检测输入相位的缺失并监控输入电源相位。如果发生缺相，相应的继电器将被激活。继电器激活警报并停止机器的运行。当缺失相位恢复时，缺相继电器消除报警条件，机器可以执行其正常功能。
风险5：运动问题
没有电机，就无法进行必要的机器操作。当电机在工业设备中运行时，它会受到应力、负载和故障的影响。这可能会导致电机问题，例如内部接线损坏、主轴问题等等。
自动化解决方案：电机问题
- 变频驱动 （VFD）：VFD 是电机的主要驱动器，没有它，电机运行就不完整。VFD 不用作唯一的电机安全装置，但其多功能选项可用于电机安全。变频器进入报警状态，从而停止电机运行，直到问题消除。
图4. 用于输送机、起重机或磨机的变频器，功率高达 2600 kW。
- 过流：过流情况表示电机内部结构存在问题，例如绕组和转子。
- 过载：当电机开始吸收额定值以外的额外电流时，过载安全会停止电机。它使技术人员能够检查问题的机械结构并节省电机。当连接的机械结构卡住并无法运行时，就会发生这种情况。卡住的机械结构迫使电机消耗超过其额定值的电流，并损坏其内部接线，导致其燃烧。
在机器运行过程中，有几件事可能会出错，因此 RA 是在车间运行的重要测试。这些 RA 和自动缓解措施的目标是防止生命损失、人员或财产损失以及经济损失。但是，有一些自动化解决方案可以减轻这些安全风险。灯光、声音、防护限制和联锁、紧急按钮、输入失相检测器和 VFD 都是在工厂车间实施的解决方案，以帮助控制这些机器操作风险。告诉我们您在工作场所遇到的机器故障。它是成功还是失败？