工业4.0优化了安全

工业4.0将重新定义当前的工作环境，使其成为高度适应的工作空间，能够几乎立即响应不断变化的客户需求。基于生成和存储的信息，单个生产线可以帮助简单有效地转换操作。

自动化主要与工业4.0联系在一起是不可避免的。重要的是，要清楚地认识到人在生产中的作用永远不会是多余的。事实上，工业4.0的主要信念之一就是人是关键的参与者。人与机器之间的连接，以及IT的集成，是工业4.0成功的基础。

在传统的生产环境中，生产线或单元通常用于生产单一产品，在设施中工作的人员的安全通常很容易监控。对作业各方面的风险评估——从单个部件到操作员与设备的“接触点”——将创建一个指南，从理论上讲，该指南应该一直有效，直到该线路的使用变更或设备变更。只要遵循正确的程序，就可以最大限度地减少直接危害，避免操作人员的安全风险。

重新配置中的安全挑战

然而，在工业4.0原则下运行的工厂可能会面临一系列非常不同且更复杂的挑战。在短时间内重新配置生产区域，包括工具的快速变化，甚至设备的物理移动，可能会带来一系列安全挑战，而为满足潜在需求而实现的配置的绝对数量可能需要对每种配置进行单独的风险评估。然而，工业4.0的另一个关键特征是在安全的价值创造网络下的人员和数据安全，如果要遵守地方、国家和国际法规，就不能忽视这些考虑因素。

幸运的是，各种技术都可以解决这些问题——毫不夸张地说，工业4.0提供了进一步提高安全性的机会，因为它能够实时收集数据，然后在潜在危险变成现实之前采取行动。

例如，可以将一系列设备安装到能够检测和报告可能对安全构成风险的操作人员行为的设备上。这种设备可以采取多种形式;其中最常见的是智能摄像头，它收集数字图像或镜头，并将其传递到中央控制点，自动显示任何异常行为，例如进入禁区。

许多系统设计师还选择在机器上配备安全传感设备，可以立即检测到操作员是否进入了不安全区域，或是否将自己置于离特定设备太近的位置。在这种情况下，默认的反应通常是关闭机器电源，或者在协作机器人的情况下，减速到安全速度，让个人有时间远离危险。

风险等级

当设备需要移动时，这种类型的功能也是有益的，例如，以前一台机器需要在所有的保护措施到位，并在采取任何行动之前完全关闭。考虑到人们总是希望避免完全关闭机器，以避免额外的预热时间和初始组件的质量问题，这在与工业4.0相关的动态生产环境中是一个主要优势。

与此同时，许多与industrial 4.0兼容的技术现在都内置了额外的安全功能，而不是事后再添加。一个例子是工业4.0兼容驱动器，它可以用来创建具有唯一编号的机器协议，如果使用不同的协议，就会立即突出潜在的安全问题。

安全网络

工业4.0环境中的另一项常见技术是专用安全协议。市场上有很多这样的产品——比如opensafety、Sercos和Profinet——所有的公共总线系统现在都有一个安全版本。所有这些设计都是在老式有线系统的基础上进行的改进，可以实现更大的信息流，以确保最大限度地提高正常运行时间，并且只有在万不得已的情况下才能关闭设备。

另一种替代方案是安全区域模块，它可以连续检查电线，在某些应用中无需投资单独的安全总线系统。

风险评估

虽然这些特点是有益的，但必须记住，仍然必须遵守健全的健康和安全做法的基本原则。必须对可能遇到的每一种情况进行风险评估(实际上，任何可以选择的机器配置)，操作人员接受必要的培训，以便在这种更动态的环境中有效地工作。始终需要物理保护的应用程序将继续需要相同级别的保护——任何制造环境中最不可预测和最脆弱的方面一直是并且仍然是在其中工作的个人，无论采用何种制造流程，都应该不遗余力地保护他们。

虽然单独的系统组件可能被认为是“安全的”，但当考虑组件组合使用时，情况可能完全不同。将此应用于工业4.0环境，一个例子可能是为自动或机器人设备在环绕设施的路线上遇到障碍时编程替代路线的附加需求。这种预期的考虑可能被视为超出了传统的生产环境。它强调了健康和安全人员需要接受必要的培训，以真正理解工业4.0的精神和能力。通过与组件供应商和具有安全资质的工程师合作，实现安全、符合工业4.0标准的生产环境是切实可行的。

安德鲁自助餐厅他是博世力士乐的产品经理。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程，mhoske@cfemedia.com从6月5日开始控制工程欧洲《工业4.0如何优化安全》一文。

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关键概念

• 4.0工业包括自动化、人员和安全。
• 灵活的重新配置可能会带来安全挑战。
• 风险评估是关键。

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详情见www.globalelove.com/international而原始的控制工程欧洲文章:安全第一:工业4.0如何优化安全．

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