摘要:從企業(yè)發(fā)展的角度,論述了機械安全的重要性及制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的關系。綜述國內外的發(fā)展動態(tài),探討我國機械安全的實施策略。

安全是指人員在生產過程中不會受到傷害,財產不會受到損失的狀態(tài)和條件。機械安全是指機器在按使用說明書規(guī)定的預定使用條件下,執(zhí)行其功能和在對其進行運輸、安裝、調試、運行、維修、拆卸和處理時對操作者不發(fā)生損傷或危害其健康的能力。它包括2個方面的內容:①在機械產品預定使用期間執(zhí)行預定功能和在可預見的誤用時,不會給人身帶來傷害;②機械產品在整個壽命周期內,發(fā)生可預見的非正常情況下任何風險事故時機器是安全的。導致不安全的原因來自2方面,即人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。近年來,隨著現(xiàn)代安全工程的發(fā)展,人們逐漸認識到,在導致傷害故事的2個主要因素中,物的不安全狀態(tài)和條件更具有決定意義。

傳統(tǒng)的安全工作方法往往只片面地強調對人的安全行為的管理,被動地對事后安全進行監(jiān)督檢查和宣傳教育,對物的不安全狀態(tài)和條件重視不夠?，F(xiàn)代安全工程是傳統(tǒng)安全的工作方法上的提升,以物的安全為中心的現(xiàn)代安全設計方法。通過科學、系統(tǒng)的安全技術的實施,確保機器在其整個壽命周期內都是安全的。同時促進機械安全技術這門新興的學科也獲得了迅速發(fā)展,形成現(xiàn)代設計技術方法學的一個新的分支——安全設計,為我國機械產品安全性、友善性、和諧性的實現(xiàn)開辟了一條新的途徑。

1、機械安全的重要性及其在制造業(yè)中的作用

制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè),一個國家的實力及其繁榮,主要取決于制造業(yè)所能提供的產品競爭力。我國制造業(yè)在當前國內外愈來愈激烈的大競爭環(huán)境之下,面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。

機械安全是制造業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎,涉及到國民經濟各個部門和人們的安全與健康。由于它的安全性不好,每年都要造成很多工傷事故和大量財產損失。據不完全統(tǒng)計,我國機械工業(yè)大中型企業(yè),由于機械安全性不好而引起的人身傷亡事故每年都達數(shù)百起。1990年9月美國職業(yè)安全雜志的一篇文章中提到,在美國有14%左右的職業(yè)傷害是機械傷害;日本《安全》雜志在1987年一篇題為《機械安全》的文章中指出,1973～1981年,每年由于機械原因造成的傷害事故占各種傷害事故的35.2%～36.6%。

機械產品安全水平的高低不僅會危及人的安全與健康,而且對機械產品打入國際市場,參與國際競爭有著十分重要的影響。許多機械產品,尤其是一些大型成套設備,由于安全方面的原因,國內用戶不愿使用,不得不花費大量外匯從國外進口。同樣,由于國產產品的安全性問題,極大地限制了進入國際市場的進程。目前,世界上一些工業(yè)發(fā)達國家和地區(qū)都將機器的安全性用立法的形式嚴加控制?！皻W盟”的《機械指令》明確規(guī)定,自1995年1月1日起,凡進入歐洲市場的機械產品都要加貼保證歐共體《機械指令》規(guī)定的基本安全與衛(wèi)生要求的“CE”標志,否則,就不能進入歐洲市場。因此,在機械產品的國際貿易中,其安全性的好壞已構成了貿易技術壁壘的重要內容。

創(chuàng)造高度文明的制造業(yè)是21世紀的主題之一。工業(yè)革命以來,隨著各種傷亡事故的頻頻出現(xiàn),人、社會和機器的關系一直未很好地協(xié)調過,工業(yè)文明的負面效應日益明顯,給人身安全和生命財產造成極大威脅,同時也大大降低了勞動者的工作效率。為此,將勞動環(huán)境、勞動內容及人在勞動中的心態(tài)進行改善,追求以技術為中心向以人為中心的轉變,追求生產者在生產過程的安全性、友善性、和諧性,滿足市場對機械產品個性化、環(huán)?；?、安全化的需求,是21世紀制造業(yè)向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化發(fā)展的前提。

2、機械安全設計的提出及發(fā)展動態(tài)

進入20世紀80年代以來,由于各國制造業(yè)面臨多變的外部環(huán)境,科學技術突飛猛進,供求關系變化頻繁,產品更新日新月異,競爭對手林立,因此,全世界都在尋求對策,以獲取全球范圍內的競爭優(yōu)勢。隨著社會對產品需求的多樣化、個性化以及對附加功能(如文化、安全、舒適、友善等)等非物質方面需求的增加,消費者希望逐步擺脫在生產過程中由于安全顧慮而造成的心理緊張、焦慮狀況,因此,西方各國都在極力尋求使生產者在消除緊張、享受樂趣的環(huán)境下,能發(fā)揮更大的主觀能動性和創(chuàng)造性的機械安全設計方法。機械安全設計就是在這種大環(huán)境下,通過對傳統(tǒng)的安全工程進行深刻反思,為提高制造業(yè)的競爭能力而提出來的。

機械安全設計一經提出,立即得到西方各國的響應:為推動安全設計技術的普及應用,歐共體于1985年5月通過了“關于技術協(xié)調和標準化工作新方案的決議”,歐共體理事會與歐洲標準化委員會(CEN)達成協(xié)議,由CEN負責機械安全標準的制定工作。

為了完成歐洲機械安全標準的制定工作,在CEN內建立了23個有關機械安全的標準化技術委員會(TC),其中CEN/TC114為“機械安全技術委員會”,負責機械安全基礎標準和通用標準制定工作,其余22個是各專業(yè)機械產品的安全技術委員會,如CEN/TC142是木加工機械安全技術委員會,CEN/TC143是金屬切削機床安全技術委員會,CEN/TC144是農業(yè)機械安全技術委員會等。除了這23個專業(yè)技術委員會外,還有近40個技術委員會也與機械安全標準有關。各標準化技術委員會共有有關機械安全的標準制定計劃項目650多項,其中有200多項是歐共體委員會的委托項目。

鑒于歐共體的這一行動,ISO認為,國際標準化組織在機械安全方面有必要與CEN加強聯(lián)系與合作,以盡快消除國際范圍內可能產生的機械產品貿易技術壁壘。為此,ISO與CEN先后簽訂了“技術信息交換協(xié)議”(即里斯本協(xié)議)和“技術合作協(xié)議”(即維也納協(xié)議)。在此基礎上,ISO于1991年1月成立了“機械安全技術委員會”,即ISO/TC199。

ISO/TC199的基本任務與目標如下:①幫助制造廠生產出符合安全和人類健康要求的各種機械產品;②協(xié)調制造方、使用方和有關集團在安全技術檢查方面的關系;③使各國有關安全標準的水平達到一致;④消除國際間機械產品貿易技術壁壘,擴大國際機械貿易市場。

國外對安全設計已有較成熟的理論和方法。在安全系統(tǒng)工程思想的指導下,從20世紀90年代初開始,歐盟和美國將機械產品的安全設計正式列入國家先進制造技術的體系之中,并將作為研究領域的一部分給予扶植。他們將安全系統(tǒng)工程方法、安全人機工程學、可靠性工程及可維護性等學科結合起來,從機械的安全評估來確定機器的安全性和安全設計目標,從機械結構設計、安全防護和提供使用信息3方面來保證機器的安全性。美國在20世紀90年代已建立了一套機械安全設計——風險評價模式和設計程序,旨在把危險消除在設計過程的每一環(huán)節(jié)上,使機械產品達到本質上的安全。

機械安全設計在我國還處于起步階段,國內雖然在人機工程、可靠性設計等方面有所研究,但如何從安全系統(tǒng)工程的角度對機械產品進行安全設計,幾乎尚屬空白。1997年機械工業(yè)技術發(fā)展委員會首次在國內開展了“機械產品安全設計及計算機輔助設計信息系統(tǒng)的研究”,由北京機械科學研究院、湖南大學和濟南鑄鍛機械研究所對機械產品的通用安全設計、金屬切削機床的安全設計以及機械產品行業(yè)安全數(shù)據庫的建立等方面進行了研究。為了解決國內機械安全標準化工作統(tǒng)一歸口問題,1994年11月正式成立了全國機械安全標準化技術委員會(編號為CS2BTS/TC208)。該委員會由原12個部委的38個單位的41名委員組成,由國家技術監(jiān)督局直接領導,秘書處設在原機械工業(yè)部機械科學研究院。該委員會與ISO/TC199直接對口,其工作范圍與ISO/TC199及CEN/TC114相同,主要也是歸口A類與B類標準的制定修訂工作。

3、發(fā)展對策

由于機械安全問題的依附性、隱性和安全致因的復雜性,要在國內應用普及機械設計技術,加工制造業(yè)必須轉變觀念,以系統(tǒng)觀點來看等和處理安全問題,以產品的可持性發(fā)展的寬闊視野來對待機械安全問題。

(1)企業(yè)觀念的轉變?yōu)樘岣邫C械產品的安全性,需要企業(yè)技術和管理人員共同承擔安全責任,更緊密地交流與協(xié)作,特別需要設計人員對原有設計思路和方法進行調整。

(2)設立安全認證部門安全認證部門是機械安全的監(jiān)督和管理部門,主要職能是幫助制造廠生產出符合安全要求和人類健康要求的各種機械產品,以及安全法規(guī)——安全標準的建立、安全監(jiān)督實施和安全評估認證等。除此之外,還將參與企業(yè)安全戰(zhàn)略計劃的制定,安全技術創(chuàng)新決策等。

(3)安全設計體系方法的建立如何建立適應我國國情的機械安全設計體系,包括理論、原理和方法,為機械安全設計提供方法論的指導;如何對機械安全設計的共性、基礎性問題進行研究,并建立機械安全行業(yè)數(shù)據庫;如何建立低成本、適用性強的機械安全設計體系;如何考慮安全設計和其它現(xiàn)代設計方法的銜接匹配問題等是當前的主要研究任務。

(4)教育與培訓由于現(xiàn)代教育體制中缺乏有關環(huán)境、安全等方面的教育內容,為促進我國機械安全體系的貫徹落實,教育部門和管理部門需制定培訓方案,以提高安全意識和安全設計的技術水平。

4、結語

機械安全不僅有利于生產者的人身安全,也有利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展,有利于創(chuàng)造高度文明的新型制造工業(yè),有利于提高機械產品的整體競爭能力。它是每個企業(yè)家、設計者必須考慮的具有較大社會效益的企業(yè)行為。我們相信,通過現(xiàn)代設計方法和機械安全技術的實施,對促進我國制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,提升國產產品在國際市場上的競爭能力,將起到舉足輕重的工用。