機(jī)械安全技術(shù)趨向分析

劉園園　姜東學(xué)

摘要 ：隨著我國(guó)建設(shè)進(jìn)程的加快，機(jī)械安全學(xué)科得到迅猛發(fā)展。為了讓該學(xué)科更好地造福于人類社會(huì)，本文從機(jī)械故障診斷、安全設(shè)計(jì)、相關(guān)法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)層次簡(jiǎn)要介紹了機(jī)械安全技術(shù)的起源和歷程，并對(duì)其做出符合邏輯的展望，從而使其更好地引導(dǎo)該學(xué)科的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 ：機(jī)械技術(shù) 安全 趨向

一、引言

伴隨著生產(chǎn)力水平的提升和科技的進(jìn)步，“安全”成為了人類在生產(chǎn)和生活過程中的所追求的主旨之一。[1]20世紀(jì)60年代，機(jī)械安全首次以一門學(xué)科的形式亮相，并逐漸被廣大科技工作者所接受和重視?？v觀近80年的發(fā)展，機(jī)械安全技術(shù)這門學(xué)科可謂是獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步，取得了豐碩的成果，避免或減少了機(jī)械事故的發(fā)生。然而，隨著科技的工程難度的逐漸加深，機(jī)械安全也展露了一些不足和缺陷，需要我們?nèi)ゼ皶r(shí)發(fā)現(xiàn)和解決。接下來將談一談，當(dāng)今社會(huì)機(jī)械安全技術(shù)發(fā)展水平所處的階段。

二、機(jī)械安全技術(shù)水平所處階段

技術(shù)的進(jìn)步依賴于工業(yè)的需要，工業(yè)需要的滿足也需要技術(shù)的提升?？梢哉f機(jī)械安全技術(shù)這門學(xué)科的形成，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)力；反過來，生產(chǎn)力提高也帶動(dòng)機(jī)械安全技術(shù)學(xué)科日趨完善自身，并不斷進(jìn)步。二者是互相作用，相輔相成的。具體如下：

1、故障檢測(cè)

隨著第三次科技革命的到來，計(jì)算機(jī)技術(shù)廣發(fā)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。其中，在機(jī)械安全技術(shù)領(lǐng)域最為搶眼的就是在線檢測(cè)系統(tǒng)。[2]這種系統(tǒng)能夠全天不間斷工作，及時(shí)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行情況做出判斷，對(duì)可能出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)做出檢測(cè)和定位。其這條性能大大減少了因故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)所造成的損失。

關(guān)于檢測(cè)方法，目前市場(chǎng)上有很多相應(yīng)的軟件。具體應(yīng)用到機(jī)械故障檢測(cè)的方法有故障人工智能專家系統(tǒng)、灰色分析、倒頻譜分析以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等等。機(jī)械安全技術(shù)很多也已趨近成熟，例如聲熱象診斷技術(shù)、渦流診斷技術(shù)等等。[3]

2、設(shè)計(jì)方法

關(guān)于機(jī)械安全設(shè)計(jì)，目前世界上已有實(shí)用的設(shè)計(jì)方法。上世紀(jì)九十年代，很多國(guó)家把該設(shè)計(jì)放在國(guó)家先進(jìn)制造技術(shù)體系之中，并給予很大的支持。他們從各類工程學(xué)角度，從工程設(shè)計(jì)、安全的預(yù)防和保護(hù)以及利用信息資源等方面思考和考量機(jī)械的安全性。世界上研究最為完善的國(guó)家是美國(guó)，它第一個(gè)推出系統(tǒng)理論——風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式和設(shè)計(jì)程序。該程序旨在在設(shè)計(jì)過程中就將未來出現(xiàn)的問題盡可能地避免掉，從而做到未雨綢繆，防患于未然。該系統(tǒng)理論的具體步驟分三個(gè)環(huán)節(jié)：危險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和安全設(shè)計(jì)。危險(xiǎn)識(shí)別又進(jìn)一步將危險(xiǎn)區(qū)分為機(jī)械類和非機(jī)械類。[4]風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)即安全評(píng)價(jià)， 它建立在危險(xiǎn)識(shí)別分析的基礎(chǔ)上， 根據(jù)現(xiàn)有的工藝水平對(duì)機(jī)械在每一種危險(xiǎn)狀態(tài)下可能產(chǎn)生的傷害的概率與嚴(yán)重程度進(jìn)行全面評(píng)估和評(píng)定。作為機(jī)械安全設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)， 安全設(shè)計(jì)必須一方面將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果作為設(shè)計(jì)依據(jù)， 另一方面則必須從具體結(jié)構(gòu)、安全防護(hù)措施與安全使用信息三方面來進(jìn)行。

3、安全標(biāo)準(zhǔn)

沒有規(guī)矩，不成方圓。任何機(jī)制的良好運(yùn)行離不開相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的約束。目前在機(jī)械安全方面影響最大的行政法規(guī)是歐洲共同體所制 定與發(fā)布的機(jī)械安全指令98/37/EC。該指令從1998 年8月起實(shí)施。 機(jī)械安全指令98/37/EC最早的版本是1989年的89/392/EEC，中間還有兩個(gè)版本：91/368/EEC與93/44/EEC 。按照機(jī)械安全指令98/37/ EC 的規(guī)定，除了醫(yī)療器械、低壓電器設(shè)備及建筑用升降機(jī)設(shè)備外，所有機(jī)器和安全性零件都在其適用范圍。

三、未來展望

剛才本文提到，機(jī)械安全技術(shù)從問世至今，經(jīng)過近60年的迅猛發(fā)展，取得了一系列實(shí)用的成果。但從總體來看，仍然有較大的提升空間。為此，筆者經(jīng)過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)其未來進(jìn)行一下較為合理的展望，具體有5大方面。

1、故障檢測(cè)系統(tǒng)需要日趨完善

隨著機(jī)械化進(jìn)程的加快，人工程度進(jìn)一步降低。各個(gè)行業(yè)、各個(gè)崗位的工作都可以通過機(jī)械來迅速精準(zhǔn)的完成。這也為機(jī)械的設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。隨之而來的就是機(jī)械復(fù)雜度的提高，造成的故障越來越不容易事先檢測(cè)出來，即使檢測(cè)出來也很難第一做出修復(fù)指示，很可能嚴(yán)重減緩工程進(jìn)度。為此，完善故障檢測(cè)系統(tǒng)，能夠以第一時(shí)間對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別并給出指導(dǎo)意見，將會(huì)成為接下來一段時(shí)間內(nèi)的機(jī)械安全技術(shù)發(fā)展指引方向。

2、拓展和豐富檢測(cè)方式

沒有金剛鉆，別攬瓷器活。故障出現(xiàn)的形式多種多樣，不能保證一種檢測(cè)方式能完成相關(guān)監(jiān)測(cè)任務(wù)。因此必須開動(dòng)腦筋、拓展思路，使自己的檢測(cè)系統(tǒng)成為“全能手”?，F(xiàn)如今，已經(jīng)有大量機(jī)械方面的科研工作者在推進(jìn)相關(guān)新的理論，以期來逐步解決這個(gè)問題。

3、機(jī)械自身的安全測(cè)試

防患于未然就是要將危險(xiǎn)扼殺于搖籃之中。與其研究重點(diǎn)放在去發(fā)現(xiàn)和解決問題，不如將問題事先就解決掉。因此，在設(shè)計(jì)和制造機(jī)械過程中，要在每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)置安全測(cè)試，目的就是要將將來出現(xiàn)故障的概率降到接近于零甚至等于零。

4、機(jī)械安全設(shè)計(jì)

理論必須通過實(shí)踐才能真正起作用。目前很多有關(guān)安全的設(shè)計(jì)理論空有文本內(nèi)容，卻沒有實(shí)際應(yīng)用意義。這也是造成機(jī)械設(shè)計(jì)建造完成后，有時(shí)出現(xiàn)問題的一條很重要的原因。因此，關(guān)于將機(jī)械安全技術(shù)理論轉(zhuǎn)換為實(shí)踐的目標(biāo)需要進(jìn)一步去研究和實(shí)現(xiàn)。

5、創(chuàng)建機(jī)械安全保障體系

正如經(jīng)濟(jì)全球化、經(jīng)濟(jì)一體化一樣，科學(xué)技術(shù)以互相滲透來你和。單一理論作用的發(fā)揮越來越需要其他相關(guān)理論。因此，要想讓機(jī)械安全技術(shù)水平提高，相關(guān)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合正在以新的有利形式引起科技工作者的注意。[5]在這種情況下，人們提出了創(chuàng)建機(jī)械安全保障體系的思路。這一思路主張集故障預(yù)防、故障檢測(cè)和做出修復(fù)指示于一體，不過具體研究還在商討過程中。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅一新.六滾柱式定向離合器故障診的小波包變換診斷方法研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2003，（1）：21.

[2]陳安華，鐘掘.機(jī)械故障診斷技術(shù)進(jìn)展[J].湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1996 ，11（1）：21.

[3]羅一新.機(jī)床故障診斷技術(shù)評(píng)述[J] .組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)， 2001，（12）：42～44.

[4]李峰，山巍，安康安詳.對(duì)歐盟機(jī)械安全指令98/37/EC的剖析[J] .檢驗(yàn)檢疫科學(xué)，2002，（5）：25～28.

[5]王明明.機(jī)械安全技術(shù)[M].安徽：化工工業(yè)出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介

劉園園（1993-），女，漢族，河北邢臺(tái)人，本科就讀于遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全工程專業(yè)。