汽車(chē)制造企業(yè)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)安全管理

文/ 柳明明 張林

AGV，為Automated Guided Vehicle的縮寫(xiě)，意即“自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(chē)”。AGV是通過(guò)裝備自動(dòng)導(dǎo)引裝置，沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛，實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸?shù)能?chē)輛，是廣泛應(yīng)用于數(shù)字化車(chē)間、智能工廠的通用物流設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)智能物流的必備裝備。隨著國(guó)家不斷推進(jìn)“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略，制造行業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率提升的需求不斷增加，作為智能物流的重要裝備，AGV的需求及使用越來(lái)越廣泛，而汽車(chē)制造業(yè)是AGV使用最主要的行業(yè)。

本文以某汽車(chē)制造企業(yè)為例，通過(guò)辨識(shí)AGV小車(chē)存在的風(fēng)險(xiǎn)，并從技術(shù)手段、管理手段提出安全管理對(duì)策，從而使AGV適用于汽車(chē)制造車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境，并更好地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)狀分析

某汽車(chē)制造企業(yè)為推進(jìn)智能化物流管理，以實(shí)現(xiàn)柔性化的物流輸送系統(tǒng)、節(jié)能增效目標(biāo)背景下，引入AGV進(jìn)行技術(shù)改造。該企業(yè)目前引入的AGV種類(lèi)，基本涵蓋市場(chǎng)主要分類(lèi)品種。

按照使用用途分類(lèi)，AGV可分為四類(lèi)，即車(chē)身轉(zhuǎn)運(yùn)、物料運(yùn)輸、車(chē)身裝配、物流倉(cāng)儲(chǔ)；按照轉(zhuǎn)運(yùn)方式分類(lèi)，可分為三類(lèi)，即背駝式、拖曳式、叉車(chē)式；按照承載載荷分類(lèi)，可分為四類(lèi)，即輕載、中載、重載、超重載。

在實(shí)際使用過(guò)程中，該企業(yè)不僅設(shè)置有沿固定路徑行駛的AGV系統(tǒng)，同時(shí)也設(shè)置有多種不固定路徑行駛的AGV系統(tǒng)，且初步建立成可實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化，多種類(lèi)、多設(shè)備同時(shí)混合使用的大型AGV運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，給日常安全管理帶來(lái)新的安全風(fēng)險(xiǎn)。

同時(shí)，由于該企業(yè)的生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)生產(chǎn)節(jié)拍快，物流運(yùn)輸量大，運(yùn)輸環(huán)境復(fù)雜，在引入AGV進(jìn)行物流運(yùn)輸時(shí)，必然對(duì)車(chē)間的生產(chǎn)環(huán)境及人員安全帶來(lái)威脅

因此，AGV的本質(zhì)安全及日常使用安全管理顯得尤為重要，其安全管理也越來(lái)越受到企業(yè)的關(guān)注。

安全風(fēng)險(xiǎn)分析

AGV安全風(fēng)險(xiǎn)分析，主要從硬件設(shè)備、軟件控制、安裝配置、使用管理等方面進(jìn)行深入辨識(shí)，存在以下主要安全風(fēng)險(xiǎn)：

一是硬件設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，如AGV車(chē)身設(shè)置未考慮防撞；車(chē)身安全裝置不完善，存在檢測(cè)空白區(qū)；驅(qū)動(dòng)方式采用電池，帶來(lái)充電風(fēng)險(xiǎn)。

二是安裝配置風(fēng)險(xiǎn)，如AGV小車(chē)運(yùn)行環(huán)境隨時(shí)間變化帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)；AGV地面硬件不符合要求，或遭到損壞；運(yùn)行路徑設(shè)置不合理，與其他作業(yè)交叉。

三是使用管理風(fēng)險(xiǎn)，如人員未經(jīng)培訓(xùn)，不具備安全操作技能；AGV小車(chē)行駛路徑安全警示標(biāo)識(shí)不足等；AGV管理制度不完善。

四是其他風(fēng)險(xiǎn)，如制造缺陷等。

基于以上AGV安全風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果，在AGV安裝之前就必須考慮安全問(wèn)題解決措施。從設(shè)計(jì)階段、安裝階段、使用階段，全方面考慮AGV安全管理，確保安全措施在投入使用前落實(shí)到位，方可消除AVG安全風(fēng)險(xiǎn)、降低事故發(fā)生概率。

安全技術(shù)措施

為實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，在AGV設(shè)計(jì)及生產(chǎn)階段，應(yīng)從安全技術(shù)方面考慮消除安全風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合實(shí)際使用過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析，主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面落實(shí)安全技術(shù)措施：

安全傳感器

為防止AGV與人員或物品發(fā)生碰撞，設(shè)備應(yīng)采用可靠的安全傳感器，實(shí)現(xiàn)水平360°探測(cè)，檢測(cè)距離應(yīng)在0～3 m范圍可調(diào)，確保AGV運(yùn)行安全。

安全傳感器應(yīng)與剎車(chē)、報(bào)警裝置聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)響應(yīng)：當(dāng)在0.2～0.5 m范圍內(nèi)檢測(cè)到障礙物時(shí)剎車(chē)停止；當(dāng)檢測(cè)到障礙物進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)AGV自動(dòng)停車(chē)，障礙物移走后自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行；當(dāng)檢測(cè)到障礙物進(jìn)入安全警示區(qū)域時(shí)減速運(yùn)行并發(fā)出警示聲。

安全緩沖器

安全緩沖器是柔性可彎折的帶狀物，固定在AGV前后邊棱上，且應(yīng)和AGV運(yùn)行裝置聯(lián)動(dòng)。當(dāng)AGV安全傳感器失效情況下，若AGV撞上障礙物，在安全緩沖器的保護(hù)及報(bào)警響應(yīng)下，小車(chē)立刻停止運(yùn)行。

緊急停止按鈕（EMO）

緊急停止按鈕使用紅色標(biāo)記，且應(yīng)安裝在AGV的前面或后面明顯位置，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，任何人員可通過(guò)按下AGV車(chē)體上的緊急停止按鈕使AGV立刻停車(chē)。當(dāng)想恢復(fù)AGV的正常運(yùn)行，需先將緊急停止按鈕松開(kāi)，然后按啟動(dòng)鍵來(lái)恢復(fù)AGV的正常運(yùn)行。

安全控制系統(tǒng)

AGV系統(tǒng)的安全系統(tǒng)應(yīng)按照ISO 13849-1(EN954-1)《機(jī)械安全-控制系統(tǒng)的安全相關(guān)部分》氣動(dòng)組件安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（B類(lèi)通用安全標(biāo)準(zhǔn)）和EN-1525 AGV《工業(yè)貨車(chē)的安全-無(wú)駕駛員貨車(chē)及其系統(tǒng)》行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)（C類(lèi)專(zhuān)用安全標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足速度監(jiān)控；小車(chē)行駛方向有減速控制；承載系統(tǒng)具有防止負(fù)載掉落功能，具有聯(lián)鎖裝置；行駛過(guò)程出現(xiàn)異常，具有安全保護(hù)狀況：警告指示（聲光報(bào)警）、人員檢測(cè)、側(cè)面防護(hù)、啟動(dòng)延遲功能。

車(chē)輛傳感器

通過(guò)安裝在導(dǎo)軌下的地感線圈，實(shí)現(xiàn)探測(cè)導(dǎo)軌上是否存在障礙物。當(dāng)下一區(qū)域內(nèi)車(chē)輛傳感器探測(cè)到導(dǎo)軌上存在障礙物，則AGV提前接受到信號(hào)并停止進(jìn)入下一區(qū)域，來(lái)避免與障礙物發(fā)生碰撞。

安全距離

AGV運(yùn)行路徑，應(yīng)考慮與設(shè)備及建筑物之間的安全距離，應(yīng)符合以下表格要求的內(nèi)容，降低AGV車(chē)輛對(duì)周邊物品存在的可能影響，與人行通道的距離、到車(chē)間的設(shè)備的間距是否滿足機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)化的距離要求。

車(chē)間生產(chǎn)設(shè)備分為大、中、小三類(lèi)。最大外形尺寸分類(lèi)長(zhǎng)度＞12 m者為大型設(shè)備，6～12 m者為中型設(shè)備，＜6 m者為小型設(shè)備。

安全距離表

全方位障礙物檢測(cè)

汽車(chē)制造車(chē)間存在多種架空設(shè)備及線路，當(dāng)AGV車(chē)輛或其負(fù)載后，無(wú)法檢測(cè)到水平方向360°，垂直方向90°的障礙物，且無(wú)法及時(shí)停止，則容易造成人員傷害或設(shè)備損壞。

AGV應(yīng)安裝可實(shí)現(xiàn)水平方向360°，垂直方向90°檢測(cè)障礙物系統(tǒng)，從而消除任何方向可能存在的障礙物，防止發(fā)生碰撞。

電池安全

AGV供電系統(tǒng)由電池和固定式充電站組成，一般以蓄電池（鉛酸、鎳氫、鎘鎳、鋰離子等）作為動(dòng)力源，其安全條件應(yīng)滿足：AGV小車(chē)需采用接觸式自動(dòng)充電方式；當(dāng)AGV小車(chē)電量降低到設(shè)定值時(shí)，完成當(dāng)前任務(wù)后到充電站自動(dòng)充電；充電過(guò)程中無(wú)氫氣等危險(xiǎn)氣體產(chǎn)生。

環(huán)境安全防護(hù)措施

針對(duì)AGV不同的導(dǎo)引系統(tǒng)，對(duì)行駛區(qū)域周?chē)褂玫膭?dòng)力設(shè)備、電氣配線、照明裝備、空壓機(jī)等發(fā)出的電磁波、超聲波以及車(chē)輪與路面摩擦所產(chǎn)生的靜電等干擾因素，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的安全防護(hù)措施。

安全管理措施

在技術(shù)安全措施的基礎(chǔ)上，應(yīng)從安全管理角度，完善AGV在使用過(guò)程中的安全管控。

建立安全管理制度

應(yīng)建立AGV安全管理制度，編制安全操作規(guī)程，并應(yīng)按照“屬地與直線管理”原則，明確AGV直線管理安全責(zé)任、屬地監(jiān)督管理責(zé)任，確保各項(xiàng)安全措施到位。

技能培訓(xùn)

AGV操作人員及管理人員，應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，并經(jīng)考核合格后，方可上崗操作。其他需進(jìn)入AGV運(yùn)行區(qū)域的人員，必須接受安全告知培訓(xùn)，掌握AGV防護(hù)要點(diǎn)。

安全避讓區(qū)域

在AGV運(yùn)行的交叉路口或者分叉口、急轉(zhuǎn)彎路口等區(qū)域，由于人員無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的AGV車(chē)輛，有可能發(fā)生碰撞事故。因此在以上區(qū)域周邊，應(yīng)規(guī)劃安全避讓場(chǎng)所，并設(shè)備醒目標(biāo)志。

防撞及隔離裝置

在部分運(yùn)行路徑復(fù)雜、存在多種通行方式的區(qū)域，為防止AGV與人員、周?chē)O(shè)備相撞，應(yīng)設(shè)置固定或可移動(dòng)式防撞、隔離裝置。

安全標(biāo)識(shí)

應(yīng)安全行走的需要，在AGV運(yùn)行路徑上，應(yīng)使用符合安全警示標(biāo)識(shí)規(guī)定的標(biāo)志、區(qū)域標(biāo)線等警示物，以確保安全。

負(fù)載安全

應(yīng)依據(jù)所使用的AGV類(lèi)型，合理分配負(fù)載，避免出現(xiàn)超載、負(fù)載面積過(guò)大等現(xiàn)象，造成運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)碰撞或其他事故。