عوامل زیادی در طراحی و اجرای ایمنی اتوماسیون صنعتی دخیل هستند. به منظور ارزیابی وضعیت و انتخاب بهترین دوره طراحی، کارشناسان آموزش دیده باید قبل از برنامه ریزی هر سیستم مرتبط با ایمنی، ممیزی ایمنی را انجام دهند، زیرا استانداردها و قوانین ایمنی در طول زمان تغییر می کنند.
یک برنامه موفقیت آمیز ایمنی اتوماسیون صنعتی مستلزم یک استراتژی چند وجهی است که ترکیبی از بهترین محصولات، اصول طراحی و آموزش اپراتور باشد. ارزیابی ریسک اولین گام در ایجاد یک محل کار ایمن است. پس از شناسایی مشکلات احتمالی، تمرکز بر کاهش ریسک از طریق سطوح مختلف کاهش مییابد. مؤثرترین راهها برای محافظت از کارگران توسط سلسله مراتبی از محدودیتهای مهندسی و اداری هدایت میشوند.
اگرچه مسئولیت اصلی آنها در طراحی خاص سیستم ایمنی نیست، هر یک از اعضای پروژه و تیم عملیاتی از دانش کاربردی مفاهیم ایمنی مربوطه بهره می برند. درک متداول ترین موضوعات طراحی ایمنی مورد بحث برای ارائه اطلاعات کلی مورد نیاز پرسنل بسیار مهم است.
طراحی یک سیستم اتوماسیون مطمئناً بر ایمنی هر تجهیزاتی که از اتوماسیون صنعتی استفاده می کند تأثیر می گذارد. از سوی دیگر، مفاهیم طراحی ایمنی برای حفاظت از کارگران شامل ویژگی های فیزیکی و استفاده مورد نظر از هر تجهیزات مرتبط است.
اصطلاح "سلسله مراتب کنترل" به کنترل زمان واقعی اشاره نمی کند. بلکه اقداماتی را که کاربران باید انجام دهند تا خطرات مربوط به هر قطعه از تجهیزات یا نصب را به حداقل برسانند، توصیف می کند. اغلب اقدامات ممکن زیادی وجود دارد که می توانند در ترکیب با یکدیگر انجام شوند.
1 - حذف
حذف یا حذف خطرات احتمالی بهترین و موثرترین روش کاهش ریسک است. متأسفانه، بیشتر تجهیزات و فرآیندها نمی توانند به گونه ای طراحی شوند که تمام خطرات احتمالی را کاملاً از بین ببرند، بنابراین در بیشتر مواقع این یک گزینه نیست. اما طراحان باید همیشه حذف را در نظر بگیرند.
2 - جایگزینی
حتی اگر خطری را نتوان به طور کامل از بین برد، می توان آن را با خطری کم خطر یا کمتر بازدید شده جایگزین کرد. این همیشه امکان پذیر نیست. به عنوان مثال، برای تجهیزاتی که از مواد شیمیایی استفاده می کنند، ممکن است ماده شیمیایی ای وجود داشته باشد که از نظر اشتعال پذیری یا سمیت ایمن تر باشد. حتی اگر ماده شیمیایی ایمن گرانتر باشد، سرمایه گذاری روی آن معمولاً ارزشمند است زیرا شرایط کاری را بهبود می بخشد و تصادفات را کاهش می دهد.
3 - کنترل های مهندسی
در حالی که بررسی دو مرحله اول همیشه مهم است، واقعیت این است که با تجهیزات مدرن خودکار، گام بعدی در اعمال کنترلهای مهندسی معمولاً جایی است که بیشترین کاهش خطر را محقق میکند. کنترل های مهندسی می توانند ساده یا پیچیده باشند و می توانند اشکال مختلفی داشته باشند.
فیزیکی:حصار امنیتی در بالای لیست اجزای امنیتی سیستم های اتوماسیون قرار دارد. برای تسهیل دسترسی اپراتور به مناطق حیاتی داخل سلول، حصارهای امنیتی باید با در نظر گرفتن ایمنی و عملکرد اپراتور توسعه یابد. حصار ایمنی از ورود سهوی اپراتورها به داخل جلوگیری می کند.
حسگرها:تعدادی سنسور وجود دارد که می تواند موقعیت های خطرناک را شناسایی کند یا می تواند توسط کاربر فعال شود تا خطر را کاهش دهد. اینها شامل پرده های نور، سوئیچ های محدود، دکمه های توقف اضطراری (ایست الکترونیکی)، سیم های کشش توقف اضطراری و موارد دیگر است. اگر کسی بخواهد وارد سلول شود، حسگرها ممکن است به سلول بگویند متوقف شود. مشابه تشک های ایمنی، اسکنرهای ناحیه را می توان به گونه ای تنظیم کرد که اگر اپراتور در نزدیکی باشد، دستگاه را کند یا متوقف کند.
در هم قفل شدن:برخی از حسگرهای ایمنی در هم قفل هستند و به کاربران اجازه میدهند آنها را قفل کنند تا زمانی که دستگاه متصل شده ایمن نباشد، نتوانند به آن دسترسی داشته باشند.
حذف انرژی:رلههای ایمنی یا کنترلکنندههای ایمنی را میتوان برای اتصال سنسورها و اینترلاکها برای قطع برق موتورها، محرکها و هر تجهیزات دیگری که میتواند ایمنی کاربر را به خطر بیندازد، استفاده کرد. انرژی پنوماتیک و حتی هیدرولیک، دو منبع انرژی هستند که معمولاً نادیده گرفته می شوند، همراه با منابع تغذیه و برق تجهیزات الکتریکی. سنسورها را میتوان بهعنوان دستگاههای مستقل یا اجزای رلههای سیمی قویتر یا مدارهای کنترلکننده ایمنی دیجیتال ساخت. آنها همچنین می توانند برای حذف انرژی متصل شوند. کنترلکنندههای ایمنی دستگاههای دیجیتالی پیچیدهای هستند که میتوانند با سیستمهای سطح بالاتر ارتباط برقرار کنند و قابلیتهای پیکربندی نرمافزاری گستردهای دارند.
توقف حرکت:هنگامی که یک توقف اضطراری رخ می دهد، برخی از سیستم های فیزیکی نیاز به مراقبت بیشتری برای جلوگیری از حرکت طولانی مدت پس از از بین رفتن انرژی دارند. ممکن است در مدارهای پنوماتیکی برای کاهش فشار سیلندرهایی که ممکن است حرکت کنند، به شیرهای تخلیه سریع نیاز باشد. تجهیزاتی مانند پرس های عمودی یا قیچی ممکن است به توقف های مکانیکی برای توقف حرکت ناشی از گرانش پس از توقف اضطراری نیاز داشته باشند. وسایل مکانیکی موتوردار ممکن است برای توقف حرکت چرخشی پس از توقف اضطراری به ترمز نیاز داشته باشند.
نرم افزار:نرم افزاری که ما را قادر می سازد تا دامنه کار ربات را تغییر دهیم توسط سازندگان ربات های صنعتی مانند یونیورسال ربات ساخته شده است. در بسیاری از موارد، ما می توانیم محفظه را تغییر دهیم تا سلول ربات خود را کوچک کرده و با خیال راحت حصار را برداریم. علاوه بر این، به اپراتورها اجازه می دهد تا در صورت نیاز با استفاده از تجهیزات ایمنی اضافی مانند پرده های نور، اسکنرهای منطقه و تشک های ایمنی به راحتی با ربات تعامل کنند.
4 - کنترلهای اداری
پس از اجرای رویه های قبلی، پرداختن به عامل انسانی بسیار مهم است. این شامل هر پرسنلی است که در طراحی، مهندسی، تعمیر و نگهداری تجهیزات، پیمانکاران، بازدیدکنندگان، یا هر کسی که ممکن است در نزدیکی یا با تجهیزات کار کند.
5 - تجهیزات حفاظت شخصی (PPE)
PPE شامل عینک ایمنی، گوش گیر، ماسک تنفسی، چکمه های ایمنی، دستکش و موارد مشابهی است که در محیط های صنعتی رایج است. در برخی موارد، تجهیزات پیشرفتهتر حفاظت از سقوط و آموزشهای لازم مورد نیاز است. در حالی که برای ایمنی کارگران حیاتی است، این اقدامات در انتهای سلسله مراتب کنترل ها قرار دارند و نباید به عنوان کاهش خطرات شناخته شده در نظر گرفته شوند، زیرا آنها آخرین راه حل هستند. استفاده از PPE همچنین مستلزم تلاش مداوم کارگر است.
مزایای امنیت اتوماسیون صنعتی
شرکت های تولیدی می توانند از راه های مختلفی از ایمنی اتوماسیون بهبود یافته بهره مند شوند.
بهبود روحیه
کارمندان اکنون زمان بیشتری برای کارهایی که نیاز به تفکر سطح بالاتر دارند دارند زیرا اتوماسیون کارهای سنگین را انجام می دهد. نجات کارکنان از محیطهای خطرناک نشان میدهد که شرکتها آنها را داراییهای ارزشمندی میدانند که رفاه آنها در اولویت قرار دارد.
کاهش هزینه ها
بر اساس داده ها، سالانه نزدیک به 10 میلیارد دلار برای آسیب ها و بیماری ها هزینه می شود. علاوه بر این، طبق ادعاها، سازمان ها می توانند 20 تا 40 درصد از این هزینه ها را صرفاً با افزایش پروتکل های ایمنی صرفه جویی کنند.
بهره وری بیشتر
اتوماسیون به طور معمول کیفیت یکنواخت را تولید می کند، سریعتر حرکت می کند و ضایعات را کاهش می دهد. هزینه های نگهداری بسیار کمتر از ادامه پرداخت برای برنامه های فعلی است، حتی اگر ممکن است مجبور شوید هزینه زیادی را از قبل پرداخت کنید.
مزیت رقابتی بیشتر
اتوماسیون با افزایش تولید و در عین حال حفظ ایمنی و کارایی، مزیت رقابتی به سازمان ها می دهد.
توسعه ماشین آلات صنعتی، سیستم ها و اتوماسیون ایمن یک فرآیند مداوم است. در عوض، چرخه زندگی مداوم دارد. علاوه بر این، طراحی و عملکرد ایمن به نفع کل تیم است. ارزیابی ریسک، کاهش و اعتبارسنجی همه وظایفی هستند که باید توسط تیم انجام شود. پیشنهاد دیگر اضافه کردن برخی چکها و تعادلها، مانند استفاده از افراد مختلف برای مدیریت مهندسی امنیت و اعتبارسنجی است. بنابراین تیم آگاهی بیشتری به دست می آورد و اکنون می تواند از دیدگاه های مختلف به مسائل نگاه کند.