盧濤 陳奕菁 董亞洲 張佳蓉
摘 要:底盤模塊是總裝車間最復(fù)雜的生產(chǎn)模塊,集成了輸送、工藝、電氣、軟件等各部分。在如此復(fù)雜的工況下,要完全確保安全生產(chǎn)是一項困難的工作。
關(guān)鍵詞:汽車;底盤;設(shè)備;安全
底盤模塊是總裝車間最復(fù)雜的生產(chǎn)模塊,集成了輸送、工藝、電氣、軟件等各部分。一般而言,德系標(biāo)準(zhǔn)化總裝車間的底盤模塊分為以下幾部分:發(fā)動機變速箱預(yù)裝線、前部模塊預(yù)裝線、底盤預(yù)裝線、底盤合裝線、底盤夾具儲存庫。
底盤模塊有大量的輸送設(shè)備和工藝設(shè)備,包括輸送線、AGV、舉升機、鏈?zhǔn)捷斔蜋C、自行式環(huán)線電動葫蘆、底盤夾具、各類擰緊設(shè)備、機器人等。在如此復(fù)雜的工況下,要完全保證安全生產(chǎn)是一項困難的工作。
安全生產(chǎn)防不勝防又不得不防。本文擬結(jié)合實踐闡述如何以完善的管理流程為綱,以大量來自實際并分類總結(jié)的措施為目,構(gòu)建嚴(yán)密的防護網(wǎng)以期杜絕事故的發(fā)生。
1 管理流程部分
1.1 前期方案階段
根據(jù)項目的范圍和內(nèi)容,確定項目的類型:(1)純程序類;(2)含機械內(nèi)容類;(3)可能致職業(yè)病類。
對于1類的項目,項目的后續(xù)過程中不需安全風(fēng)險控制。
對于2類的項目,項目的后續(xù)過程中需進行安全風(fēng)險控制。
對于3類的項目,項目的后續(xù)過程中需進行職業(yè)病風(fēng)險控制(本文不對此類項目做研究)。
1.2 編制標(biāo)書階段
在標(biāo)書中新增安全風(fēng)險控制的專篇內(nèi)容,并增加相關(guān)國標(biāo)的內(nèi)容和引用。
1.3 技術(shù)交底階段
在技術(shù)交底時,向潛在供應(yīng)商澄清技術(shù)要求、告知安全風(fēng)險、要求開展“安全三同時”工作?!鞍踩瑫r”指安全性設(shè)施必須和功能性設(shè)施同時設(shè)計、同時施工、同時驗收。
1.4 設(shè)計階段
以標(biāo)書的安全專篇為基礎(chǔ),談判紀(jì)要為補充(如有),對安全性設(shè)施和功能性設(shè)施“同時”開展設(shè)計工作。
設(shè)計完成后,相關(guān)各方必須對設(shè)計方案中的安全性設(shè)施做評審,評估其是否滿足標(biāo)書或談判紀(jì)要的要求,并給出評估結(jié)果和修改意見。
1.5 施工階段
在施工過程中,安全性設(shè)施必須和功能性設(shè)施“同時”進行安裝、調(diào)試工作。
1.6 生產(chǎn)試運行階段
生產(chǎn)試運行開始時,安全性設(shè)施必須和功能性設(shè)施一同投入使用。完成相關(guān)的操作、維修培訓(xùn)后,設(shè)備方可投入使用。在恢復(fù)生產(chǎn)前,供應(yīng)商必須檢查所有安全性設(shè)施的外觀和功能,確認(rèn)其功能正常。
1.7 投產(chǎn)和驗收階段
安全性設(shè)施必須和功能性設(shè)施“同時”進行驗收工作。
2 防護措施部分
2.1 術(shù)語和定義
危險源是指可能導(dǎo)致人員傷害、物質(zhì)財產(chǎn)損失或其情況組合的根源或狀態(tài)因素。
具體而言,危險源是指一個系統(tǒng)中具有潛在能量和物質(zhì)釋放危險的、可造成人員傷害或物質(zhì)財產(chǎn)損失、在一定的觸發(fā)因素作用下可轉(zhuǎn)化為事故的部位、區(qū)域、場所、空間、崗位、設(shè)備及其位置。
觸發(fā)因素是危險源轉(zhuǎn)化為事故的外因。在觸發(fā)因素的作用下,危險源才能轉(zhuǎn)化為事故。
2.2 控制安全風(fēng)險的形式
技術(shù)控制:采用技術(shù)措施對危險源或觸發(fā)因素進行控制。技術(shù)控制主要有消除、隔離、二次保護等。
管理控制:采用管理措施對危險源或觸發(fā)因素進行控制。管理控制主要有提供操作手冊和維修保養(yǎng)手冊、進行培訓(xùn)、警示措施等。
2.3 安全風(fēng)險的防護措施
2.3.1 具有重力勢能的危險源
典型危險源——吊具。吊具是底盤生產(chǎn)模塊中常用的工具,一般用于輔助工人吊運大重量的零件。吊具一端和電葫蘆吊鉤連接,吊具另一端和零件連接。
危險源控制。當(dāng)使用吊具將零件(如發(fā)動機)吊運脫離地面后,吊具(含零件)就具有重力勢能,可能發(fā)生墜落事故。因此,被吊運脫離地面的吊具(含零件)是危險源。
技術(shù)控制:因為使用吊具吊運零件是必須的工藝過程,且由人員操作,所以危險源無法消除或隔離。
管理控制:零件吊運區(qū)域的地面上應(yīng)有警示標(biāo)識或警示圍欄,警示危險、禁止進入。
觸發(fā)因素控制。當(dāng)零件從吊具脫離或吊具從吊鉤脫離,將發(fā)生零件墜落事故。因此,零件從吊具脫離和吊具從電葫蘆吊鉤脫離是觸發(fā)因素。
當(dāng)?shù)蹙邠p壞,將發(fā)生零件墜落事故。因此,吊具損壞是觸發(fā)因素。
當(dāng)?shù)蹙叩脑O(shè)計載荷不足時,將發(fā)生零件墜落事故。因此,吊具的設(shè)計載荷不足是觸發(fā)因素。
技術(shù)控制:吊具應(yīng)有鎖扣結(jié)構(gòu),防止零件的吊點脫出吊具,確保零件在吊運過程中不會從吊具脫離。
吊具和電葫蘆吊鉤的連接應(yīng)有二次保護鋼絲繩,確保即使吊具從吊鉤脫離,仍不發(fā)生墜落事故。
吊具應(yīng)有足夠的設(shè)計載荷。
管理控制:供應(yīng)商應(yīng)提供吊具的操作手冊和維修保養(yǎng)手冊,并對操作人員和維修人員進行培訓(xùn)。
吊具上應(yīng)安裝銘牌,銘牌應(yīng)標(biāo)注吊具的主要信息(如設(shè)計載荷等)。
2.3.2 典型危險源——懸掛式擰緊機
底盤生產(chǎn)模塊中,一般使用擰緊機擰緊大扭矩的螺栓。為了便于擰緊機移動,擰緊機通常被懸掛布置于生產(chǎn)線邊的軌道上。
(1)危險源控制。
擰緊機及其軌道被懸掛安裝在高處,具有重力勢能,可能發(fā)生墜落事故。因此,被懸掛安裝在高處的擰緊機及其軌道是危險源。
技術(shù)控制:因為懸掛安裝的擰緊機及其軌道是常用設(shè)備,且需人員操作,所以危險源無法消除或隔離。
管理控制:擰緊機及其軌道區(qū)域的地面應(yīng)有警示標(biāo)識。
(2)觸發(fā)因素控制。
當(dāng)擰緊機及其軌道安裝、固定不可靠時,將發(fā)生擰緊機或其軌道的墜落事故。因此,擰緊機及其軌道安裝、固定不可靠是觸發(fā)因素。
當(dāng)軌道末端無機械死檔,擰緊機移動至脫出軌道時,將發(fā)生擰緊機的墜落事故。因此,軌道末端無機械死檔是觸發(fā)因素。
技術(shù)控制:擰緊機及其軌道需正確安裝,相關(guān)的固定螺栓需擰緊至設(shè)計扭矩并做色標(biāo)。
擰緊機和軌道之間、軌道和鋼結(jié)構(gòu)之間,需安裝二次保護鋼絲繩,確保即使擰緊機和軌道脫離、軌道和鋼結(jié)構(gòu)脫離,仍不發(fā)生墜落事故。
擰緊機的軌道應(yīng)有足夠的設(shè)計載荷。
軌道末端需安裝機械死檔,確保擰緊機無法移動至脫出軌道。
管理控制:供應(yīng)商應(yīng)提供擰緊機及其軌道的操作手冊和維修保養(yǎng)手冊,并對操作人員和維修人員進行培訓(xùn)。
2.3.2 具有動能的危險源
(1)典型危險源——AGV。
AGV是底盤模塊常用的輸送設(shè)備,是構(gòu)建AGV流水線的關(guān)鍵設(shè)備。
危險源控制。AGV流水線運行時,具有動能,可能發(fā)生撞擊、拖帶人員或設(shè)備的事故。因此,在流水線運行的AGV是危險源。
技術(shù)控制:因為使用AGV流轉(zhuǎn)前托板和零件是常用的設(shè)備規(guī)劃方案,且AGV邊需人員進行操作,所以危險源不能消除或隔離。
管理控制:AGV運行區(qū)域的地面應(yīng)有警示標(biāo)識,警示危險區(qū)域。
觸發(fā)因素控制。如果人員或其他障礙物位于AGV的前方時,將發(fā)生AGV撞擊人員或障礙物的事故。因此,人員或其他障礙物位于AGV的前方是觸發(fā)因素。
如果AGV周邊安裝的部件(如高精槍及其電纜、工具架及工具、T型吊架、擰緊機等)侵入到AGV的運行軌跡內(nèi)時,將發(fā)生AGV撞擊、拖帶這些部件的事故。因此,侵入到AGV的運行軌跡內(nèi)的部件是觸發(fā)因素。
技術(shù)控制:AGV前部應(yīng)安裝掃描儀,檢測其前方一定區(qū)域內(nèi)是否有障礙物。僅當(dāng)前方一定區(qū)域內(nèi)無障礙物時,AGV才前進,否則停止。
高精槍及其電纜、工具架及工具、T型吊架等部件的安裝位置不能和AGV的運行軌跡干涉,應(yīng)有足夠的安全距離。
可在Y放向運動的部件(如擰緊機等)應(yīng)設(shè)置Y方向HOME位置,并使用傳感器檢測該部件是否處于HOME位置。在此HOME位置時,該部件不能和AGV的運行軌跡干涉,應(yīng)有足夠的安全距離。僅當(dāng)該部件在HOME位置時,AGV才可通過該部件。
管理控制:對操作人員和維修人員進行相關(guān)的培訓(xùn)。
(2)典型危險源——舉升機。
底盤模塊中通常使用舉升機在不同樓層間運送零件,舉升機是輸送線重要的組成部分。
危險源控制。舉升機受PLC控制自動運行,在其運行時具有動能,可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此,運動的舉升機是危險源。
技術(shù)控制:因為舉升機邊不需人員進行操作,所以危險源能隔離,但不能消除。所有,舉升機需安裝防護圍欄,把危險源和人員隔離。
管理控制:防護圍欄上應(yīng)安裝禁止進入的警示標(biāo)識。
觸發(fā)因素控制。維修人員需對防護圍欄內(nèi)的舉升機進行維修保養(yǎng)。當(dāng)維修人員在舉升機處于運動狀態(tài)時進入防護圍欄,可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此,維修人員在舉升機處于運動狀態(tài)時進入防護圍欄是觸發(fā)因素。
人員在舉升機處于運動狀態(tài)時,從防護圍欄的開口通道進入防護圍欄,可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此,人員在舉升機處于運動狀態(tài)時,從防護圍欄的開口通道進入防護圍欄是觸發(fā)因素。
技術(shù)控制:舉升機的防護圍欄上應(yīng)安裝安全門(供維修人員出入),安全門上應(yīng)安裝安全鎖,當(dāng)安全鎖被打開時,舉升機應(yīng)停止動作。
在防護圍欄的開口通道口安裝光柵,檢測是否有人員進入。當(dāng)檢測有人員進入防護圍欄時,則舉升機停止運動。
管理控制:供應(yīng)商應(yīng)提供舉升機的維修保養(yǎng)手冊,并對維修人員進行培訓(xùn)。
安全門上應(yīng)安裝禁止進入的警示標(biāo)識。
參考文獻:
[1]《GB5083-1999生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則》、《GB2894-2008安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》、《GB12265.3-1997機械安全 避免人體各部位擠壓的最小間距》、《GB 28526-2012機械電氣安全》、《GB/T 16754-2008機械安全 急停 設(shè)計原則》.