自動(dòng)化雖能提升生產(chǎn)效率與安全性，但也帶來(lái)了一些獨(dú)特風(fēng)險(xiǎn)，需進(jìn)行有效管控。

學(xué)習(xí)要點(diǎn)

-識(shí)別自動(dòng)化制造系統(tǒng)相關(guān)的具體風(fēng)險(xiǎn)；

-分析這些風(fēng)險(xiǎn)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)及人員可能造成的影響與成因；

-在自動(dòng)化環(huán)境中采取有效的風(fēng)險(xiǎn)緩解策略與安全措施，將風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的特點(diǎn)

自動(dòng)化制造系統(tǒng)能強(qiáng)化工廠的安全管理機(jī)制，但工人與自動(dòng)化系統(tǒng)（包括機(jī)器人）的互動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生一些特殊的安全風(fēng)險(xiǎn)。這些潛在風(fēng)險(xiǎn)包括機(jī)械故障、軟件問題以及人機(jī)交互不當(dāng)?shù)龋赡芤l(fā)事故或?qū)е律a(chǎn)中斷。因此，面對(duì)這些新風(fēng)險(xiǎn)，制造商必須制定保護(hù)工人的相關(guān)規(guī)程。

自動(dòng)化在提升生產(chǎn)力與安全性的同時(shí)，確實(shí)帶來(lái)了需妥善管理的獨(dú)特風(fēng)險(xiǎn)。2016年6月就發(fā)生過(guò)一起悲?。耗持圃旃S的20歲機(jī)器操作員在與同事處理傳感器故障時(shí)，機(jī)器人突然意外啟動(dòng)，導(dǎo)致該操作員不幸身亡。這一事件不僅造成了超過(guò)130萬(wàn)美元的罰款，相關(guān)方還面臨刑事指控。它深刻揭示了在自動(dòng)化制造環(huán)境中，安全規(guī)程不完善可能導(dǎo)致的毀滅性后果。

自動(dòng)化制造系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器、設(shè)備和流程，以最少的人工干預(yù)完成制造操作的系統(tǒng)。這類系統(tǒng)融合了多種技術(shù)，如機(jī)器人、可編程邏輯控制器（PLCs）、傳感器和計(jì)算機(jī)輔助制造軟件等，可執(zhí)行精準(zhǔn)的重復(fù)性任務(wù)，涵蓋組裝、物料搬運(yùn)、焊接、噴漆及質(zhì)量檢測(cè)等操作，幫助制造商實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與生產(chǎn)效率的提升。

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)顯著：能提高生產(chǎn)力、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低人力成本，還能通過(guò)減少工人的重復(fù)性勞動(dòng)或體力勞動(dòng)，優(yōu)化工作場(chǎng)所的人體工學(xué)環(huán)境。此外，現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)時(shí)收集和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為預(yù)測(cè)性維護(hù)與生產(chǎn)流程的持續(xù)優(yōu)化提供支持。

然而，自動(dòng)化制造系統(tǒng)的復(fù)雜性，加上高速運(yùn)轉(zhuǎn)的大功率機(jī)械以及人機(jī)交互的必要性，也帶來(lái)了特殊的安全挑戰(zhàn)。若這些挑戰(zhàn)得不到妥善處理，可能引發(fā)嚴(yán)重的人員傷亡。正如前文提到的事故所示，一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)故障就可能造成災(zāi)難性后果。因此，了解這些系統(tǒng)中的風(fēng)險(xiǎn)因素及緩解方法至關(guān)重要。

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)

自動(dòng)化制造環(huán)境中可能存在諸多安全挑戰(zhàn)，部分還具有行業(yè)特殊性。以下結(jié)合實(shí)例，總結(jié)主要的安全風(fēng)險(xiǎn)：

沖擊、碰撞與擠壓風(fēng)險(xiǎn)

當(dāng)工人被移動(dòng)的機(jī)器部件撞擊、被彈出的材料擊中，或被自動(dòng)化設(shè)備的活動(dòng)部件與固定部件夾住時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生這類風(fēng)險(xiǎn)。例如，在機(jī)器人裝配線上，若系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖裝置失效，或未按正確的鎖定/掛牌程序操作，進(jìn)行維護(hù)的工人可能會(huì)被突然運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人手臂擊中。同樣，在物料搬運(yùn)過(guò)程中，若自動(dòng)導(dǎo)引車的接近傳感器出現(xiàn)故障，或未正確劃定和維護(hù)安全區(qū)域，就可能與工人發(fā)生碰撞。

擠壓與卡夾風(fēng)險(xiǎn)

此類風(fēng)險(xiǎn)指人體部位或整個(gè)身體被卡在活動(dòng)的機(jī)器部件之間，或被機(jī)器與固定結(jié)構(gòu)夾住并擠壓。典型案例是在自動(dòng)托盤碼垛系統(tǒng)中，若工人在排除故障時(shí)未正確停用系統(tǒng)，進(jìn)入機(jī)器運(yùn)行區(qū)域就可能被擠壓。前文提到的20歲機(jī)器操作員事故，正是系統(tǒng)在故障排除期間意外啟動(dòng)，導(dǎo)致其在機(jī)器人單元內(nèi)被擠壓身亡，這一悲劇充分說(shuō)明了此類風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重性。

電氣風(fēng)險(xiǎn)

電氣風(fēng)險(xiǎn)包括觸電、電擊，或因暴露的電氣部件、系統(tǒng)故障引發(fā)的燒傷風(fēng)險(xiǎn)。這類風(fēng)險(xiǎn)多在自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)時(shí)出現(xiàn)，比如工人需要接觸控制面板或排查電氣部件故障時(shí)。例如，若未按正確的隔離程序操作，技師在處理PLC機(jī)柜時(shí)可能接觸到帶電的電氣觸點(diǎn)；機(jī)器人動(dòng)力電纜的絕緣層損壞，也可能在日常運(yùn)行中帶來(lái)觸電風(fēng)險(xiǎn)。

滑倒、絆倒與墜落風(fēng)險(xiǎn)

這類風(fēng)險(xiǎn)與作業(yè)面狀況、工作場(chǎng)所整理以及自動(dòng)化制造環(huán)境中的高度差有關(guān)。在自動(dòng)化工廠內(nèi)，工人可能被外露的電纜絆倒，在自動(dòng)化機(jī)械泄漏的潤(rùn)滑油上滑倒，或在操作自動(dòng)化存儲(chǔ)與檢索系統(tǒng)時(shí)從高臺(tái)墜落。例如，操作員可能在自動(dòng)壓力機(jī)旁因液壓油泄漏而滑倒，或在系統(tǒng)安裝、維護(hù)時(shí)，因傳感器電纜未固定好而被絆倒。

網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)

網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)指通過(guò)數(shù)字手段非法訪問、控制或操縱自動(dòng)化制造系統(tǒng)所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)為便于監(jiān)控和控制，越來(lái)越多地接入網(wǎng)絡(luò)，這也使其更容易遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊。趨勢(shì)科技的調(diào)查顯示，美國(guó)、德國(guó)和日本61%的智能工廠曾遭遇網(wǎng)絡(luò)安全事件，其中多數(shù)工廠因此出現(xiàn)系統(tǒng)中斷，近半數(shù)制造商表示中斷時(shí)長(zhǎng)超過(guò)四天。

這些重大風(fēng)險(xiǎn)的成因多樣。美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）列出了自動(dòng)化環(huán)境中常見的風(fēng)險(xiǎn)成因。以下為主要的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)成因及其對(duì)人員和運(yùn)營(yíng)的影響：

采用風(fēng)險(xiǎn)控制層級(jí)

風(fēng)險(xiǎn)控制層級(jí)是一種廣泛認(rèn)可的系統(tǒng)性方法，用于管理工作場(chǎng)所（包括自動(dòng)化環(huán)境）的風(fēng)險(xiǎn)，其核心是按控制措施的有效性從高到低排序：

-消除：從工作場(chǎng)所徹底移除風(fēng)險(xiǎn)源；

-替代：用更安全的工藝或材料替代危險(xiǎn)的工藝或材料；

-工程控制：安裝物理屏障、機(jī)器防護(hù)罩或安全裝置，將人員與風(fēng)險(xiǎn)隔離；

-管理控制：通過(guò)制定規(guī)程、開展培訓(xùn)、設(shè)置警示標(biāo)志等，規(guī)范人員的工作方式；

-個(gè)人防護(hù)裝備（PPE）：為工人配備防護(hù)設(shè)備，以抵御風(fēng)險(xiǎn)。

例如，在自動(dòng)焊接單元中，“消除”可體現(xiàn)為重新設(shè)計(jì)流程，盡量用機(jī)械連接替代焊接；工程控制可采用安裝光幕和物理屏障；管理控制包括執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)操作程序；個(gè)人防護(hù)裝備則有焊接面罩和防火服等。

建立基于能力的培訓(xùn)體系

基于能力的培訓(xùn)體系通過(guò)結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)與評(píng)估，確保工人具備安全操作和維護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)所需的知識(shí)與技能。這種方法注重可量化的學(xué)習(xí)成果和技能的實(shí)際應(yīng)用，而非僅以培訓(xùn)時(shí)長(zhǎng)作為完成標(biāo)準(zhǔn)。

例如，機(jī)器人維修技師需完成機(jī)器人操作的理論培訓(xùn)，能演示正確的鎖定/掛牌程序，并通過(guò)書面與實(shí)操考核后，方可獲得獨(dú)立操作機(jī)器人系統(tǒng)的資質(zhì)。定期的復(fù)訓(xùn)和技能檢查，能確保工人的技能始終保持在合格水平。

執(zhí)行預(yù)防性維護(hù)策略

預(yù)防性維護(hù)策略是指根據(jù)制造商的建議和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定期檢查、測(cè)試與維護(hù)。這種主動(dòng)防范的方式，有助于在潛在問題引發(fā)故障或安全事件前及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決。

例如，可借助計(jì)算機(jī)化維護(hù)管理系統(tǒng)，定期安排對(duì)安全聯(lián)鎖裝置、緊急停止裝置及機(jī)器人單元關(guān)鍵組件的檢查，并對(duì)維護(hù)任務(wù)進(jìn)行電子化跟蹤與記錄。

構(gòu)建完善的文檔管理系統(tǒng)

文檔管理系統(tǒng)為關(guān)鍵安全信息、規(guī)程和記錄的創(chuàng)建、更新與查閱提供結(jié)構(gòu)化方法。它能確保安全實(shí)踐的統(tǒng)一應(yīng)用，并為安全合規(guī)性提供可追溯的證據(jù)。

具體而言，可搭建數(shù)字化文檔平臺(tái)，集中存儲(chǔ)所有標(biāo)準(zhǔn)操作程序、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告、維護(hù)記錄和事故報(bào)告，并通過(guò)版本控制和定期審查，保證信息的時(shí)效性。

制定緊急響應(yīng)預(yù)案

在自動(dòng)化制造環(huán)境中，緊急響應(yīng)預(yù)案明確了應(yīng)對(duì)各類事件或事故的預(yù)定程序。它能確保在緊急情況下，各方能迅速、協(xié)調(diào)地開展應(yīng)對(duì)工作，減少人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。

例如，針對(duì)機(jī)器人故障、工人被困等不同緊急情況，需制定并定期演練應(yīng)對(duì)程序，明確應(yīng)急響應(yīng)團(tuán)隊(duì)的職責(zé)與疏散流程。

定期開展安全評(píng)估

定期安全評(píng)估是對(duì)工作場(chǎng)所的風(fēng)險(xiǎn)、控制措施及安全績(jī)效指標(biāo)進(jìn)行的系統(tǒng)性評(píng)估。它有助于發(fā)現(xiàn)安全體系中的漏洞，找到改進(jìn)空間。

例如，管理人員可每月與跨職能團(tuán)隊(duì)共同開展安全檢查，檢查自動(dòng)化設(shè)備狀況、觀察作業(yè)行為、審查事故報(bào)告，并評(píng)估現(xiàn)有安全措施的有效性，同時(shí)記錄檢查結(jié)果并跟蹤整改情況。

自動(dòng)化制造系統(tǒng)的創(chuàng)新動(dòng)力

隨著制造自動(dòng)化與人工智能、協(xié)作機(jī)器人、互聯(lián)系統(tǒng)的融合發(fā)展，安全管理方法也需同步升級(jí)。預(yù)測(cè)分析、數(shù)字孿生、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，已在改變風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與緩解的方式。那些在嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程的同時(shí)，積極采用這些自動(dòng)化系統(tǒng)的制造商，將更有能力預(yù)防事故、保護(hù)工人并優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。

衡量自動(dòng)化制造安全管理成功的真正標(biāo)準(zhǔn)，是形成一種安全文化——讓安全實(shí)踐的持續(xù)改進(jìn)，與制造流程本身一樣，成為企業(yè)根深蒂固的一部分。2016年的悲劇提醒我們，在自動(dòng)化環(huán)境中，麻痹大意的代價(jià)可能是災(zāi)難性的。未來(lái)，屬于那些不將安全視為自動(dòng)化的障礙，而將其視為創(chuàng)新必要?jiǎng)恿Φ慕M織。