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提升機(jī)床操作安全性的研究
簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外機(jī)床安全設(shè)計(jì)、制造和操作的概況。以銑床為例對(duì)其操作安全防護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出提升機(jī)床操作安全標(biāo)準(zhǔn)的必要性，視安全質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量并重。推薦了標(biāo)準(zhǔn)貫徹實(shí)施的方案，促進(jìn)與同行的共同交流。
20世紀(jì)90年代初，歐盟和美國(guó)將機(jī)床設(shè)備的安全性能正式列為研究?jī)?nèi)容，目前己有較好的應(yīng)用。他們將系統(tǒng)安全工程方法、安全人機(jī)工程學(xué)、可靠性及可維護(hù)性等結(jié)合起來，從機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安全防護(hù)和提供使用信息3大方面來保證機(jī)器的安全性。國(guó)內(nèi)雖然在可靠性及可維護(hù)性設(shè)計(jì)方面有研究，但還缺乏經(jīng)驗(yàn)，至于如何對(duì)機(jī)床設(shè)備的安全性能評(píng)價(jià)及優(yōu)化則是剛剛提出的概念，幾乎沒有人專門研究，而這些又正是目前機(jī)床設(shè)計(jì)中所必須考慮的問題。歐盟和美國(guó)遵照系統(tǒng)安全工程方法，在20世紀(jì)90年代已相繼制定和頒布了統(tǒng)一的機(jī)床安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式，旨在把危險(xiǎn)消除在設(shè)計(jì)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，使自己生產(chǎn)的機(jī)床達(dá)到本質(zhì)上的安全。而我國(guó)由于沒有相應(yīng)的評(píng)估模式和安全設(shè)計(jì)規(guī)范，不能開展安全評(píng)估，即使進(jìn)行過一些簡(jiǎn)單的評(píng)估，也是在產(chǎn)品出來之后。這也是我國(guó)與歐美先進(jìn)國(guó)家的差距之一。要想縮小此差距，提升機(jī)床操作安全性，首先應(yīng)保證操作的機(jī)床具備可靠的安全性，也就是說產(chǎn)品的機(jī)電質(zhì)量安全不單純是機(jī)械的、液壓的、電氣的等各自方面的質(zhì)量安全，而是還要考慮通過聯(lián)鎖裝置、限位裝置、自動(dòng)檢測(cè)裝置、安全標(biāo)志和安全色等全面的來保障產(chǎn)品整體上的質(zhì)量安全性能并達(dá)到或高于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求;然后按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行評(píng)估;最后再按機(jī)床操作安全標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行正確操作，才能提升機(jī)床操作的安全性。
1.機(jī)床操作安全防護(hù)現(xiàn)狀和要求及現(xiàn)有機(jī)床安全標(biāo)準(zhǔn)情況
1.1銑床
銑床分為普通銑床和數(shù)控銑床(含加工中心)。多年來普通銑床的設(shè)計(jì)、制造一直不帶機(jī)床安全防護(hù)罩、導(dǎo)軌防護(hù)罩等，操作手柄、手輪存在纏繞危險(xiǎn)，運(yùn)動(dòng)部件存在擠壓、剪切危險(xiǎn)，加工過程中切屑、冷卻液四處飛濺存在扎傷、噴傷、燙傷和滑倒等危險(xiǎn)，未能實(shí)現(xiàn)人機(jī)隔離，機(jī)床上的安全警告標(biāo)志也比較少，操作時(shí)存在安全隱患。近年來，因國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求和出口商檢監(jiān)督檢查限制，對(duì)出口普通銑床進(jìn)行了安全方面的改進(jìn)，增加了簡(jiǎn)易的機(jī)床防護(hù)罩和其他安全防護(hù)功能，在說明書中補(bǔ)充了安全方面的內(nèi)容，在基本結(jié)構(gòu)不變的情況下盡可能完善其安全性。
數(shù)控銑床(含加工中心)一般是高檔機(jī)床，功能多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、配置先進(jìn)、加工精度高、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高，但產(chǎn)生的危險(xiǎn)也多，所以制造商特別重視其安全質(zhì)量的保證。通常從以下幾個(gè)方面考慮和研究：
(1)通過設(shè)計(jì)，盡可能排除或減少所有潛在的危險(xiǎn)因素(即適當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，盡量減少操作者介入危險(xiǎn)區(qū)的需要，以限制其面臨危險(xiǎn)等)。
(2)通過設(shè)計(jì)，對(duì)不能避免或充分限制的危險(xiǎn)，采取必要的安全防護(hù)裝置(防護(hù)裝置、安全裝置)。
(3)對(duì)于無法通過設(shè)計(jì)排除或減少的，而且安全防護(hù)裝置對(duì)其無效或不完全有效的遺留危險(xiǎn)，用信息通知和警告操作者(采用警告標(biāo)志、并在使用說明書中表述);需要特別注意的是機(jī)床的安全信息是保證機(jī)床安全的最后一道防線，但不能完全依靠安全信息來彌補(bǔ)設(shè)計(jì)的缺陷和解決機(jī)床存在的危險(xiǎn)和隱患。
所以，數(shù)控銑床(含加工中心)均帶全封閉式機(jī)床防護(hù)罩，導(dǎo)軌防護(hù)罩、自動(dòng)排屑裝置、聯(lián)鎖保護(hù)、干涉區(qū)設(shè)置、安全警告標(biāo)志并配安全操作說明書等資料。在操作者熟悉機(jī)床使用說明書安全部分內(nèi)容和遵守相應(yīng)安全操作規(guī)程的前提下操作是很安全的。
由于目前安全性試驗(yàn)方面的標(biāo)準(zhǔn)欠缺，未能對(duì)防護(hù)裝置進(jìn)行模擬試驗(yàn)，僅靠多年的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)板厚和結(jié)構(gòu)，缺乏科學(xué)依據(jù)。一旦操作者因使用機(jī)床而造成傷害時(shí)，制造商又不能提供與產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)、安全制造、安全使用等方面有關(guān)的數(shù)據(jù)和資料，那么制造商將承擔(dān)巨額罰金。國(guó)內(nèi)某個(gè)機(jī)床廠銷往美國(guó)的機(jī)床曾經(jīng)發(fā)生了嚴(yán)重的人身傷害事故，舉證時(shí)提供不了機(jī)床安全使用方面的相關(guān)資料，最終被判罰賠付操作者超過機(jī)床本身價(jià)值數(shù)十倍的賠償金。所以安全性試驗(yàn)方面的問題亟待解決。
1.2銑床設(shè)計(jì)、制造和使用的安全標(biāo)準(zhǔn)
主要包括：
GB 2893—2008安全色;
GB 2894—2008安全標(biāo)志;
GB 5226.1—2008機(jī)械電氣安全 機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件;
GB/T 8196—2003機(jī)械安全防護(hù)裝置固定式和活動(dòng)式防護(hù)裝置設(shè)計(jì)與制造一般要求;
GB 12265.1—1997機(jī)械安全防止上肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離;
GB 12265.2—2000機(jī)械安全防止下肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離;
GB 12265.3—1997機(jī)械安全避免人體各部位擠壓的最小距離;
GB/T 15706.1—2007機(jī)械安全 基本概念與設(shè)計(jì)通則 第1部分：基本術(shù)語、方法學(xué);
GB/T 15706.2—2007機(jī)械安全 基本概念與設(shè)計(jì)通則 第2部分：技術(shù)原則與規(guī)范;
GB/T 16754—2008機(jī)械安全 急停 設(shè)計(jì)原則;
GB/T 16769—2008金屬切削機(jī)床 噪聲聲壓級(jí)測(cè)量方法;
GB/T 16855.1—2008機(jī)械安全控制系統(tǒng)有關(guān)安全控制部件 第1部分：設(shè)計(jì)通則;
GB/T 16856.1—2008機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)第1部分：原則;
GB/T 16856.2—2008機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 第2部分：實(shí)施指南和方法舉例;
GB/T 17454.1—2008機(jī)械安全 壓敏防護(hù)裝置 第1部分：壓敏墊和壓敏地板設(shè)計(jì)和試驗(yàn)通則;
GB/T 17888.1—2008機(jī)械安全 進(jìn)入機(jī)器和工業(yè)設(shè)備的固定設(shè)施第1部分：進(jìn)入兩級(jí)平面之間的固定設(shè)施的選擇;
GB/T 17888.2—2008機(jī)械安全 進(jìn)入機(jī)器和工業(yè)設(shè)備的固定設(shè)施第2部分：工作平臺(tái)和通道;
GB/T 17888.3—2008機(jī)械安全 進(jìn)入機(jī)器和工業(yè)設(shè)備的固定設(shè)施第3部分：樓梯、階梯和護(hù)欄;
GB/T 17888.4—2008機(jī)械安全 進(jìn)入機(jī)器和工業(yè)設(shè)備的固定設(shè)施第4部分：固定式直梯;
GB/T 18153—2000機(jī)械安全 可接觸表面溫度確定熱表面溫度限值的工效學(xué)數(shù)據(jù);
GB 18209.1—2010機(jī)械安全指示、標(biāo)志和操作第1部分：關(guān)于視覺、聽覺和觸覺信號(hào)要求;
GB 18209.2—2010機(jī)械安全指示、標(biāo)志和操作第2部分：標(biāo)志要求;
GB 18209.3—2010機(jī)械安全指示、標(biāo)志和操作第3部分：操作件的位置和操作要求;
GB/T 18569.1—2001機(jī)械安全 減少由機(jī)械排放的危害性物質(zhì)對(duì)健康的風(fēng)險(xiǎn)第1部分：用于機(jī)械制造商的原則和規(guī)范;
GB/T 18569.2—2001機(jī)械安全 減少由機(jī)械排放的危害性物質(zhì)對(duì)健康的風(fēng)險(xiǎn)第2部分：產(chǎn)生驗(yàn)證程序的方法學(xué);
GB/T 18717.1—2002用于機(jī)械安全的人類工效學(xué)設(shè)計(jì)第1部分：全身進(jìn)入機(jī)械的開口尺寸確定原則;
GB/T 18717.2—2002用于機(jī)械安全的人類工效學(xué)設(shè)計(jì)第2部分：人體局部進(jìn)入機(jī)械的開口尺寸確定原則;
GB/T 18717.3—2002用于機(jī)械安全的人類工效學(xué)設(shè)計(jì)第3部分：人體測(cè)量尺寸;
GB/T 18831—2010機(jī)械安全帶防護(hù)裝置的聯(lián)鎖裝置設(shè)計(jì)和選擇原則。
從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量上看比較多，但是領(lǐng)頭標(biāo)準(zhǔn)是GB15760和GB5226.1。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)內(nèi)幾乎無人不知，多年來在機(jī)床產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用、用戶合同或協(xié)議簽署、產(chǎn)品驗(yàn)收、行檢、商檢等方面提供了權(quán)威性的依據(jù)，發(fā)揮了非常重要的作用。但是GB15760中有關(guān)安全操作的內(nèi)容偏少，直接引用標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的內(nèi)容較多，對(duì)于專業(yè)廠家來說難以確定執(zhí)行的具體內(nèi)容或方法，操作起來比較困惑;再者，關(guān)于機(jī)床危險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)模擬試驗(yàn)的具體方法和實(shí)例性內(nèi)容嚴(yán)重缺乏。
2.研究提升機(jī)床操作安全標(biāo)準(zhǔn)的必要性
機(jī)床安全是制造業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門和人們的安全與健康。由于機(jī)床安全性能不好，每年都要造成很多的工傷事故和大量的財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)機(jī)械工業(yè)的大中型企業(yè)中，由于機(jī)床安全性不好而引起的人身傷亡事故每年都達(dá)到數(shù)百起。機(jī)床安全水平的高低對(duì)打入國(guó)際市場(chǎng)與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)有著十分重要的影響。許多機(jī)床設(shè)備，尤其是一些大型成套設(shè)備，由于安全方面的原因，國(guó)內(nèi)用戶不愿使用國(guó)內(nèi)設(shè)備，不得不花費(fèi)大量外匯從國(guó)外進(jìn)口。同樣，由于國(guó)產(chǎn)機(jī)床的安全性問題，極大地限制了其進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。目前，世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都將機(jī)器的安全性用立法的形式嚴(yán)加控制。在機(jī)床設(shè)備的國(guó)際貿(mào)易中，其安全性的好壞己構(gòu)成了貿(mào)易技術(shù)壁壘的重要內(nèi)容。所以說研究提升機(jī)床操作安全標(biāo)準(zhǔn)是企業(yè)獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和跨越技術(shù)壁壘的根本途徑之一，非常必要。
如今國(guó)內(nèi)機(jī)床制造商和使用企業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)多元化格局，由國(guó)企、私企、外企等形式構(gòu)成。各企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)床也隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步快速向高質(zhì)量、高安全性方向邁進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量和安全質(zhì)量共同構(gòu)成了技術(shù)發(fā)展的核心。各企業(yè)都在緊鑼密鼓地研究安全方面的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)法規(guī)、安全操作規(guī)程等，通過多年的探討也都擁有了自己的貫標(biāo)經(jīng)驗(yàn)。所以，我們認(rèn)為可以走博采眾長(zhǎng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享之路，來制定通用機(jī)床安全操作標(biāo)準(zhǔn)。
3.制定通用機(jī)床安全操作標(biāo)準(zhǔn)及研究與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系
參考國(guó)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)法規(guī)、產(chǎn)品安全操作說明書等，按照現(xiàn)有的國(guó)家法律、法規(guī)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況尤其是用戶反映的意見和建議，以及目前機(jī)床產(chǎn)品在安全方面的發(fā)展趨勢(shì)和迫切需要，研究在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定適合銑床操作安全的通用標(biāo)準(zhǔn)。采用部分引用和或參考引用的方式將適合銑床安全操作的內(nèi)容直接寫入標(biāo)準(zhǔn)文本，盡量減少直接引用標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的方式，制定一個(gè)內(nèi)容全面，符合時(shí)代發(fā)展需要，可操作性強(qiáng)的一本通形式的安全操作標(biāo)準(zhǔn)。
一項(xiàng)轟動(dòng)行業(yè)的強(qiáng)制性新標(biāo)準(zhǔn)一旦批準(zhǔn)、發(fā)布、實(shí)施，肯定會(huì)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)和銷售的機(jī)床產(chǎn)品產(chǎn)生一定的限制性影響，但這一影響將對(duì)提高機(jī)床產(chǎn)品的安全質(zhì)量，提升安全水平發(fā)揮巨大的推動(dòng)作用，以技術(shù)法規(guī)的威力強(qiáng)制促使機(jī)床制造商和用戶企業(yè)正確地認(rèn)識(shí)和接受這個(gè)新生力量。全面貫徹執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)使機(jī)床制造商加大產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)、使用、管理、宣傳等方面的投入力度和重視程度，從源頭上入手視安全質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量同等重要，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造使用的各個(gè)階段考慮安全問題，并采取切實(shí)可行的有效措施排除和解決安全隱患，從根本上改進(jìn)和提高產(chǎn)品的安全質(zhì)量，提升安全水平，售給用戶一個(gè)安全可靠放心使用的產(chǎn)品。
4.研究標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施并提出相關(guān)方案以及政策意見和建議
4.1標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施及相關(guān)方案
強(qiáng)制性安全標(biāo)準(zhǔn)由于其特殊性，頒布、貫徹實(shí)施前應(yīng)及時(shí)在公眾煤體、行業(yè)內(nèi)部甚至對(duì)外的有關(guān)信息上公開宣傳，讓全社會(huì)的人增強(qiáng)安全意識(shí)，引起有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)和員工的高度重視。使相關(guān)企業(yè)能夠積極主動(dòng)地購買有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和資料、參加培訓(xùn)、結(jié)合本企業(yè)實(shí)際學(xué)習(xí)研究標(biāo)準(zhǔn)并準(zhǔn)備貫徹實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)歸口單位進(jìn)行貫標(biāo)指導(dǎo)，組織標(biāo)準(zhǔn)宣貫培訓(xùn)班，由標(biāo)準(zhǔn)制定人員或?qū)＜抑髦v。設(shè)立專門的答疑或咨詢部門或網(wǎng)站，為貫標(biāo)企業(yè)排憂解難。
在企業(yè)貫標(biāo)方案中，雖說是機(jī)床操作安全標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)機(jī)床制造商和用戶企業(yè)同等重要，所以都必須認(rèn)真對(duì)待，嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。
(1)組織有關(guān)人員積極參加行業(yè)協(xié)會(huì)組織的各項(xiàng)活動(dòng)，培訓(xùn)班等。及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)制、修訂信息，尤其是安全標(biāo)準(zhǔn)方面的技術(shù)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定、指令、試驗(yàn)方法等。
(2)成立安全標(biāo)準(zhǔn)貫徹實(shí)施小組，技術(shù)中心主任任組長(zhǎng)，組員由標(biāo)準(zhǔn)化員、產(chǎn)品主管設(shè)計(jì)員、工藝主管設(shè)計(jì)員、檢驗(yàn)員、車間技術(shù)員組成，進(jìn)行明確的分工合作。
(3)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)人員負(fù)責(zé)主草其他人員參與制定貫標(biāo)細(xì)則，完成后下發(fā)至有關(guān)部門和車間，組織標(biāo)準(zhǔn)宣貫會(huì)，使有關(guān)人員擁有標(biāo)準(zhǔn)、了解標(biāo)準(zhǔn)、熟悉標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。
(4)借助企業(yè)的宣傳部門在廠內(nèi)通過廣播、宣傳欄、橫幅、局域網(wǎng)、短信等進(jìn)行大力宣傳，喚起全廠員工的安全意識(shí)。
(5)產(chǎn)品主管設(shè)計(jì)員、工藝主管設(shè)計(jì)員、檢驗(yàn)員、車間技術(shù)員、操作員均須按照細(xì)則要求進(jìn)行相應(yīng)工作。
(6)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)人員全面負(fù)責(zé)貫標(biāo)實(shí)施工作，跟蹤服務(wù)對(duì)貫標(biāo)中出現(xiàn)的技術(shù)問題進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，作好貫標(biāo)記錄，并進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)督檢查工作。
4.2政策意見和建議
(1)目前安全生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)整體力度較弱，政府應(yīng)出臺(tái)有關(guān)安全制造、安全使用和安全技術(shù)改進(jìn)方面的優(yōu)惠政策，設(shè)立安全技術(shù)改造項(xiàng)目轉(zhuǎn)口，從項(xiàng)目的申報(bào)、審核等環(huán)節(jié)對(duì)安全技術(shù)改造項(xiàng)目適當(dāng)加大支持力度，鼓勵(lì)機(jī)床制造商和機(jī)床使用企業(yè)進(jìn)行安全技術(shù)改進(jìn)，淘汰產(chǎn)能落后、安全隱患多的普通機(jī)床，普及數(shù)控機(jī)床的使用量，提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全質(zhì)量。
(2)完善強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的貫徹監(jiān)督機(jī)制，制定效果顯著的獎(jiǎng)罰辦法。國(guó)家或行業(yè)部門應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的監(jiān)督、抽查和指導(dǎo)工作，逐步擴(kuò)大抽查覆蓋面和頻次，尤其是重大安全問題的限期整改和復(fù)查。建立機(jī)床操作安全性信息公共平臺(tái)，加大宣傳力度，提高認(rèn)知度，加強(qiáng)信息的收集與研究工作，將有參考價(jià)值的案例、好的做法和經(jīng)驗(yàn)等在行業(yè)內(nèi)部公開發(fā)布，實(shí)現(xiàn)資料和有關(guān)證據(jù)的共享。
(3)嘗試進(jìn)行機(jī)床產(chǎn)品安全認(rèn)證工作，通過認(rèn)證的頒發(fā)證書，通不過的限期改進(jìn)，多次改進(jìn)仍無法通過的禁止生產(chǎn)或重新設(shè)計(jì)制造再認(rèn)證，直至認(rèn)證通過后才能正常生產(chǎn)使用。
5.結(jié)語
機(jī)床產(chǎn)品在操作中存在的安全隱患是能夠通過機(jī)床的安全設(shè)計(jì)、安全制造、安全性評(píng)價(jià)等措施解決的。這需要制造商和用戶共同完成，作為制造商必須確保產(chǎn)品的安全質(zhì)量，不能以安全的代價(jià)攫取利潤(rùn);作為操作者必須閱讀和理解《機(jī)床使用說明書》，嚴(yán)格遵守安全操作標(biāo)準(zhǔn)，禁止違規(guī)操作。
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