如何避免人为“操纵”

    我们在机械工程领域面临的一个挑战是如何解决机器与系统在安全性、生产率和人体工程学这三者之间的冲突。如果不能成功解决这种冲突，结果往往需要“操纵”安全设备。

    如果一个生产过程无法顺利进行，人们就会试图干预，从而以最佳方式满足人们的需求。机器操作者可能认为机器上的防护装置会对其成功完成工作产生不利影响，从而“操纵”这些防护装置，使其保护功能失效。可移动防护装置经常遭遇“操纵”。它们是人机分离的一种手段，目的是防止危险动作发生。为了进行生产操作或安装，操作员必须连续地开/关闸门或翻盖——这些涉及到操作员设法努力减少的工作。

   “因此，智能安全概念除了必须为设计工程师提供所需的安全等级、充足的空间和创造性，最后，尽可能提高用户的操作便利性。”Martin Bellingkrodt概括道。Martin作为产品经理，负责皮尔磁的安全传感器。

    随着“操纵”此类设备的次数增多，危险意识会下降。各种研究表明，“操纵”防护装置和事故之间存在相关性。约25%的事故由“操纵”引起。工业专业协会的一项调查表明，超过三分之一的防护装置被永久或暂时地“操纵”。

安全设备的尺寸

    如果安全设备尺寸过大，会对易用性造成不必要的有害影响，从而需要人为“操纵”。“多多益善”的原则在安全技术领域行不通。

    因此，防止操纵是EN ISO 14119“机械安全——防护装置的联锁装置——设计和选择原则”的重要方面。

    2014年生效的标准定义了安全门系统的设计和选择原则，为设计工程师提供直接帮助。与以前的标准EN 1088相比，EN ISO 14119考虑了射频识别或电磁保护锁定装置等更多技术，对联锁开关进行分类，并更清晰地规定了安装防护装置的规格。

避免“操纵”的动机

    有关“操纵”方面，ISO 14119要求检查是否存在任何使联锁装置失效的“动机”。设计机器时，最重要的是不能带有“操纵”机器的想法。如果不能排除潜在的“操纵”动机，设计时必须尽可能地加大操作员的“操纵”难度。

   要做到这一点，可以安装隐藏的联锁装置或者使用特制螺丝进行安装。

  在过去，容易磨损和暴露的联锁装置会成为“操纵”的动机，因为频繁使用时其可靠性特别有限。新型无磨损产品设计更紧凑，例如采用编码安全开关PSENcode。这为机器制造商提供了更好的安装选择。

力争安全

   然而，单靠技术本身是不够的。“如果我们只依赖于技术，那么打击“操纵”的努力就像龟兔赛跑。”皮尔磁学院的教师Harald Elsäßer说道。Harald讲授关于机械指令和标准的培训课程已长达十年时间。

   Elsäßer说，经验表明，如果做到两点，可以尽可能减少“操纵”的动机。一方面，设计机器时尽早考虑安全问题；另一方面，机械工程和自动化两个领域密切合作。“跨学科思维是协调工厂和机械的关键，从而实现安全性、人体工程学和生产率。幸运的是，这一点已经越来越受到机械工程师的认可。” Elsäßer说道。

   在日常工作中，用人单位在其职责范围内对员工的安全和健康负责。用人单位必须相应地指导员工并且定期检查机器的“操纵”情况。其法律基础是工业安全法规。这些措施是否可行往往取决于企业文化。事实是这样的：如果“操纵”方面是员工管理的一部分，则“操纵”行为的数量会减少。

   而且，在日常工作中，新的诊断方案不仅有助于检测“操纵”、还有助于提高设备可用性。“皮尔磁的安全设备诊断系统为更快地检测错误提供支持，从而对揭示临时或连续的“操纵”做出重要贡献。”Martin Bellingkrodt解释道（见方框）

   安全性是技术和组织措施之间相互作用形成的。对于一个项目，设计工程师与用户的合作越早越紧密，就越容易防止“操纵”。最好的解决方案其实就是人们彼此之间的沟通。

安全设备诊断系统

   “安全设备诊断系统”解决方案（SDD）由现场总线模块加上分配器和安全传感器技术PSEN组成。诊断解决方案还可以轻松地远程检索大量传感器数据。像这样，可以显著减少收费服务并且大幅提高生产率。提供诸如子任务、电压下降或升高、温度影响、开关周期数、门的触点颤动、执行机构的射频识别ID / ID信息等“安全设备诊断系统”数据作为诊断信息。每个传感器另外提供的所有诊断数据有助于错误定位和预防性维护，从而减少停机时间。

   SDD能够检测执行的任何“操纵”——无论是通过屏蔽安全电路还是使用备用执行机构。SDD向控制系统提供诊断数据，还可以通过本地输出信号触发信号编码器，这些信号可以向操作员指示安全状态。这是一种有利于防止“操纵”的措施，同时不限制设备的可用性。