底盤模塊設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)控制

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(xiàng)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(dòng)機(jī)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(chǔ)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(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、自行式環(huán)線電動(dòng)葫蘆、底盤夾具、各類擰緊設(shè)備、機(jī)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(xiàng)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(shí)踐闡述如何以完善的管理流程為綱，以大量來自實(shí)際并分類總結(jié)的措施為目，構(gòu)建嚴(yán)密的防護(hù)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(xiàng)目的范圍和內(nèi)容，確定項(xiàng)目的類型：（1）純程序類;（2）含機(jī)械內(nèi)容類;（3）可能致職業(yè)病類。

對(duì)于1類的項(xiàng)目，項(xiàng)目的后續(xù)過程中不需安全風(fēng)險(xiǎn)控制。

對(duì)于2類的項(xiàng)目，項(xiàng)目的后續(xù)過程中需進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)控制。

對(duì)于3類的項(xiàng)目，項(xiàng)目的后續(xù)過程中需進(jìn)行職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)控制（本文不對(duì)此類項(xiàng)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(xiǎn)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(shí)，向潛在供應(yīng)商澄清技術(shù)要求、告知安全風(fēng)險(xiǎn)、要求開展“安全三同時(shí)”工作?！鞍踩瑫r(shí)”指安全性設(shè)施必須和功能性設(shè)施同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收。

1.4 設(shè)計(jì)階段

以標(biāo)書的安全專篇為基礎(chǔ)，談判紀(jì)要為補(bǔ)充（如有），對(duì)安全性設(shè)施和功能性設(shè)施“同時(shí)”開展設(shè)計(jì)工作。

設(shè)計(jì)完成后，相關(guān)各方必須對(duì)設(shè)計(jì)方案中的安全性設(shè)施做評(píng)審，評(píng)估其是否滿足標(biāo)書或談判紀(jì)要的要求，并給出評(píng)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(shí)”進(jìn)行安裝、調(diào)試工作。

1.6 生產(chǎn)試運(yùn)行階段

生產(chǎn)試運(yùn)行開始時(shí)，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(yàn)收階段

安全性設(shè)施必須和功能性設(shè)施“同時(shí)”進(jìn)行驗(yàn)收工作。

2 防護(hù)措施部分

2.1 術(shù)語和定義

危險(xiǎn)源是指可能導(dǎo)致人員傷害、物質(zhì)財(cái)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(xiǎn)源是指一個(gè)系統(tǒng)中具有潛在能量和物質(zhì)釋放危險(xiǎn)的、可造成人員傷害或物質(zhì)財(cái)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(chǎng)所、空間、崗位、設(shè)備及其位置。

觸發(fā)因素是危險(xiǎn)源轉(zhuǎn)化為事故的外因。在觸發(fā)因素的作用下，危險(xiǎn)源才能轉(zhuǎn)化為事故。

2.2 控制安全風(fēng)險(xiǎn)的形式

技術(shù)控制：采用技術(shù)措施對(duì)危險(xiǎn)源或觸發(fā)因素進(jìn)行控制。技術(shù)控制主要有消除、隔離、二次保護(hù)等。

管理控制：采用管理措施對(duì)危險(xiǎn)源或觸發(fā)因素進(jìn)行控制。管理控制主要有提供操作手冊(cè)和維修保養(yǎng)手冊(cè)、進(jìn)行培訓(xùn)、警示措施等。

2.3 安全風(fēng)險(xiǎn)的防護(hù)措施

2.3.1 具有重力勢(shì)能的危險(xiǎn)源

典型危險(xiǎn)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(yùn)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(xiǎn)源控制。當(dāng)使用吊具將零件（如發(fā)動(dòng)機(jī)）吊運(yùn)脫離地面后，吊具（含零件）就具有重力勢(shì)能，可能發(fā)生墜落事故。因此，被吊運(yùn)脫離地面的吊具（含零件）是危險(xiǎn)源。

技術(shù)控制：因?yàn)槭褂玫蹙叩踹\(yùn)零件是必須的工藝過程，且由人員操作，所以危險(xiǎn)源無法消除或隔離。

管理控制：零件吊運(yùn)區(qū)域的地面上應(yīng)有警示標(biāo)識(shí)或警示圍欄，警示危險(xiǎn)、禁止進(jìn)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(jì)載荷不足時(shí)，將發(fā)生零件墜落事故。因此，吊具的設(shè)計(jì)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(diǎn)脫出吊具，確保零件在吊運(yùn)過程中不會(huì)從吊具脫離。

吊具和電葫蘆吊鉤的連接應(yīng)有二次保護(hù)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(jì)載荷。

管理控制：供應(yīng)商應(yīng)提供吊具的操作手冊(cè)和維修保養(yǎng)手冊(cè)，并對(duì)操作人員和維修人員進(jìn)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(jì)載荷等）。

2.3.2 典型危險(xiǎn)源——懸掛式擰緊機(jī)

底盤生產(chǎn)模塊中，一般使用擰緊機(jī)擰緊大扭矩的螺栓。為了便于擰緊機(jī)移動(dòng)，擰緊機(jī)通常被懸掛布置于生產(chǎn)線邊的軌道上。

（1）危險(xiǎn)源控制。

擰緊機(jī)及其軌道被懸掛安裝在高處，具有重力勢(shì)能，可能發(fā)生墜落事故。因此，被懸掛安裝在高處的擰緊機(jī)及其軌道是危險(xiǎn)源。

技術(shù)控制：因?yàn)閼覓彀惭b的擰緊機(jī)及其軌道是常用設(shè)備，且需人員操作，所以危險(xiǎn)源無法消除或隔離。

管理控制：擰緊機(jī)及其軌道區(qū)域的地面應(yīng)有警示標(biāo)識(shí)。

（2）觸發(fā)因素控制。

當(dāng)擰緊機(jī)及其軌道安裝、固定不可靠時(shí)，將發(fā)生擰緊機(jī)或其軌道的墜落事故。因此，擰緊機(jī)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(jī)械死檔，擰緊機(jī)移動(dòng)至脫出軌道時(shí)，將發(fā)生擰緊機(jī)的墜落事故。因此，軌道末端無機(jī)械死檔是觸發(fā)因素。

技術(shù)控制：擰緊機(jī)及其軌道需正確安裝，相關(guān)的固定螺栓需擰緊至設(shè)計(jì)扭矩并做色標(biāo)。

擰緊機(jī)和軌道之間、軌道和鋼結(jié)構(gòu)之間，需安裝二次保護(hù)鋼絲繩，確保即使擰緊機(jī)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(jī)的軌道應(yīng)有足夠的設(shè)計(jì)載荷。

軌道末端需安裝機(jī)械死檔，確保擰緊機(jī)無法移動(dòng)至脫出軌道。

管理控制：供應(yīng)商應(yīng)提供擰緊機(jī)及其軌道的操作手冊(cè)和維修保養(yǎng)手冊(cè)，并對(duì)操作人員和維修人員進(jìn)行培訓(xùn)。

2.3.2 具有動(dòng)能的危險(xiǎn)源

（1）典型危險(xiǎn)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(xiǎn)源控制。AGV流水線運(yùn)行時(shí)，具有動(dòng)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(yùn)行的AGV是危險(xiǎn)源。

技術(shù)控制：因?yàn)槭褂肁GV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(jìn)行操作，所以危險(xiǎn)源不能消除或隔離。

管理控制：AGV運(yùn)行區(qū)域的地面應(yīng)有警示標(biāo)識(shí)，警示危險(xiǎn)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(shí)，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(jī)等）侵入到AGV的運(yùn)行軌跡內(nèi)時(shí)，將發(fā)生AGV撞擊、拖帶這些部件的事故。因此，侵入到AGV的運(yùn)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(cè)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(shí)，AGV才前進(jìn)，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(yùn)行軌跡干涉，應(yīng)有足夠的安全距離。

可在Y放向運(yùn)動(dòng)的部件（如擰緊機(jī)等）應(yīng)設(shè)置Y方向HOME位置，并使用傳感器檢測(cè)該部件是否處于HOME位置。在此HOME位置時(shí)，該部件不能和AGV的運(yùn)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(shí)，AGV才可通過該部件。

管理控制：對(duì)操作人員和維修人員進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)。

（2）典型危險(xiǎn)源——舉升機(jī)。

底盤模塊中通常使用舉升機(jī)在不同樓層間運(yùn)送零件，舉升機(jī)是輸送線重要的組成部分。

危險(xiǎn)源控制。舉升機(jī)受PLC控制自動(dòng)運(yùn)行，在其運(yùn)行時(shí)具有動(dòng)能，可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此，運(yùn)動(dòng)的舉升機(jī)是危險(xiǎn)源。

技術(shù)控制：因?yàn)榕e升機(jī)邊不需人員進(jìn)行操作，所以危險(xiǎn)源能隔離，但不能消除。所有，舉升機(jī)需安裝防護(hù)圍欄，把危險(xiǎn)源和人員隔離。

管理控制：防護(hù)圍欄上應(yīng)安裝禁止進(jìn)入的警示標(biāo)識(shí)。

觸發(fā)因素控制。維修人員需對(duì)防護(hù)圍欄內(nèi)的舉升機(jī)進(jìn)行維修保養(yǎng)。當(dāng)維修人員在舉升機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)進(jìn)入防護(hù)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(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)進(jìn)入防護(hù)圍欄是觸發(fā)因素。

人員在舉升機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，從防護(hù)圍欄的開口通道進(jìn)入防護(hù)圍欄，可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此，人員在舉升機(jī)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，從防護(hù)圍欄的開口通道進(jìn)入防護(hù)圍欄是觸發(fā)因素。

技術(shù)控制：舉升機(jī)的防護(hù)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(shí)，舉升機(jī)應(yīng)停止動(dòng)作。

在防護(hù)圍欄的開口通道口安裝光柵，檢測(cè)是否有人員進(jìn)入。當(dāng)檢測(cè)有人員進(jìn)入防護(hù)圍欄時(shí)，則舉升機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。

管理控制：供應(yīng)商應(yīng)提供舉升機(jī)的維修保養(yǎng)手冊(cè)，并對(duì)維修人員進(jìn)行培訓(xùn)。

安全門上應(yīng)安裝禁止進(jìn)入的警示標(biāo)識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《GB5083-1999生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則》、《GB2894-2008安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》、《GB12265.3-1997機(jī)械安全 避免人體各部位擠壓的最小間距》、《GB 28526-2012機(jī)械電氣安全》、《GB/T 16754-2008機(jī)械安全 急停 設(shè)計(jì)原則》.