机器安全合规:从设计开始

当考虑将安全作为机器设计的一部分时，重要的第一步是了解机器设计交付的范围。设计中的安全性对最终产品和机器的盈利能力至关重要，无论设备是否设计用于输送压缩空气;切割或成形金属零件的;组装部分;或者制造小部件。设计中的安全性包括对机器吞吐量信息的理解(每小时多少零件)。在设计阶段评估机器上下料过程(手动或自动)的复杂性或简单性，以及进料和出料要求(原材料如何进入机器和成品零件如何从机器中出来)。

建筑面积要求最好在设计阶段确定。考虑机器的占地面积，例如机器、操作员、物料搬运机器通道(如叉车、输送机等)、生产组件编组、材料存储、移除最终产品组件的通道和包装材料需要多少空间;以及如何处理废物。驱动和操作机器需要什么设备，如空气、电、水、真空等?考虑需要什么以及这些服务的来源。

在设计阶段包括人体工程学。可调节设备应能由任何人操作。可调节性必须设计到操作员面板和输入站，允许无风险，用户友好和高效的设备操作。

人体工程学解决方案的一个指南是《柯达工作人员的人体工程学设计》一书。目前没有OSHA或欧洲ISO 18001人体工程学设计标准，但这并不意味着OSHA不能在美国发布引用。OSHA将通过其一般责任条款对设计不良的公司发布引用，该条款规定雇主必须提供一个没有公认危害的工作场所。由重复性运动引起的工业疾病，如腕管综合症，被OSHA认为是公认的危害。

除了人体工程学，在设计时还必须考虑美国残疾人法案(ADA)。美国司法部于2010年9月15日在《联邦公报》上公布了对1990年《美国残疾人法》第二章和第三章的修订规定。本部门已汇编了2010年《美国残疾人法无障碍设计标准》(2010年标准)的官方在线版本，将信息汇编在一个易于访问的位置。它提供了新建筑的范围和技术要求，以及通过修订后的2010年标准在标题II (28 CFR第35部分)和标题III (28 CFR第36部分)的最终规则中产生的变更。

司法部还根据修订后的第二章和第三章的规定编制了2010年标准的指导。该法规的解释性信息涉及2010年标准的范围和技术条款。新的要求可以在ADA.gov网站或美国司法部民权司找到。

监管方面的考虑

除了安全的机器设计，a健康、安全和环境(HSE)计划是必需的。前端加载是对机器设计进行全面规划的一种积极主动的方法，可以帮助您考虑需要考虑的所有内容。如果HSE计划彻底，将会引起大量的安全问题，因此这些问题可以在早期阶段得到解决。使用HSE计划来促进运营设施的建设，并帮助回答在该工程阶段提出的问题。OSHA的29 CFR 1910一般工业，29 CFR 1926建筑，也没有ISO 180001要求HSE计划。他们只要求在开始施工和启动设备之前识别和解决所有危险。

OSHA在29 CFR 1910.33至1910.39的子部分E中提供了出口路线，紧急行动计划(紧急通道，出口，出口和紧急响应标志等)和防火计划的要求。由于各国的安全标准不同，设计人员应考虑机器所在和操作的国家。如果机器有需要保护的运行或运动部件，相关法规在29 CFR 1910.211至29 CFR 1910.219子部分o中进行了详细说明。所有操作危险必须在设计期间确定，以便可以包括联锁保护，以保护操作机器并需要进入维护活动的人员。电子停止(e-stops)也需要设计和标记，以便在发生失控情况时立即关闭设备。OSHA在29 CFR 1910.147子部分j中提供了锁定/标记(LOTO)和危险能量控制的指导。OSHA要求新设备的设计使机器操作员在29 CFR 1910.132子部分I中不需要个人防护装备(PPE)来保证安全。该标准指示，如果可行，新设备应设计出任何可能严重到需要PPE的危害。应该指出的是，可行性并不一定是成本或便利问题。与电气安全相关的安全标准见第S部分29 CFR 1910.301至399。

这些标准是OSHA性能标准的示例，描述了实现合规性需要做些什么。ISO 18001提供了总体的高层次指导，但没有提供如何执行这些类型工作的指导。

OSHA并不是唯一强制执行的标准。参考和/或纳入OSHA法规的其他标准编写组织文件。许多美国国家标准协会(ANSI)的标准，以及来自国家消防协会(NFPA)的标准，通过引用纳入OSHA标准，这使得它们由OSHA强制执行。这些只是在设计阶段必须考虑的许多合并标准中的两个。

生产注意事项

机器功能的一个关键组成部分是操作站的设计和可用性，以及需要维修机器的维护人员对机器部件的可访问性。

许多机器在设计时都考虑到生产率，一旦开始操作和维护，这可能导致重新设计。由于操作人员或其他人员的复杂性而重新设计的成本非常高，可能会导致人员受伤、质量问题、低生产率和机器停机时间。如果在设计机器时没有考虑机器需要如何保养、修理和维护，也会出现同样的问题。有些设计师并不能很好地理解如何让机械师能够接触到马达、齿轮箱、链条、链轮等等，所以维修工作可以快速完成，而且在许多情况下，无需关闭设备。

维护人员无法轻松快速地访问需要服务或维修的设备部件也可能导致停机时间延长。修正设计错误使改造或重新设计变得广泛而昂贵。如果不能重新设计，或者只是处理这些问题(在最初的设计过程中没有考虑到的问题)，可能会导致员工士气低落，客户不满，以及未来业务的损失。

不合规成本

不遵守可被视为经营成本。这些成本可分为两类:直接成本和间接成本。直接成本是那些容易识别的成本，如浪费材料的成本、生产劣质滞销产品所花费的时间和浪费的原材料。工伤费用、保险费用和工人赔偿费用都是直接成本的例子。

间接成本更为微妙，有时不那么容易识别。额外的行政职责、额外的文书工作、事件报告和记录保存、讨论特定问题的适当解决方案的额外会议、因质量差的产品而失去客户的成本，以及负面的媒体报道，这些都是不容易量化的后果。间接成本会导致员工士气低落，员工流失和受伤。糟糕的设计可能导致引入更多的员工或临时员工来处理不能正常工作的设备，甚至由于机器故障而手工进行生产工作。

安全合规是竞争优势

专业的工程师努力设计设备和机械，使其“第一次做对，没有事故。”机械设计和内置的安全合规性是一种主动的方法，它将为任何与该设备接触的公司提供竞争优势。“做得对”的工程将质量融入到设备中。

“做得好，第一次”给公司带来了质量优势，并为实现预期的时间表提供了更好的机会。当结合“第一次做得好，没有事故”时，质量就得到了保证，进度得到了保证，损失和浪费也减少了。所有这些因素导致机器安全合规和竞争优势。

处于领先地位的公司在项目工作的设计阶段包括安全工程，以提供一组不同的眼睛来寻找和识别机器开始生产时可能导致安全问题的漏洞。大多数安全工程师都在寻找这里列出的所有问题，以及在HSE规划过程中可能出现的其他安全问题。

- Al Manzer是Optimation公司安全工程师。编辑:马克T.霍斯克，内容经理，CFE媒体，控制工程和工厂工程、mhoske@cfemedia.com。

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关键概念

• 机器安全合规从设计开始。
• 使用适用的标准(见表)。
• 如果你认为遵守是昂贵的，把不遵守的情况加起来。

考虑一下这个

在机器和工艺中设计的机器安全合规性可以提高质量，减少停机时间和浪费，减少损失。

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