Защита от опасностей автоматизированного и роботизированного производства

Автоматизированные и роботизированные производства

В настоящее время вредное и тяжелое производство, опасное для человека, заменили автоматы и роботы. Комплексную автоматизацию производства представляют промышленные роботы, гибкие производственные системы, роботизированные технологические участки, ставшие более совершенным её этапом. Обработка информации и технологическое производство стали автоматизированы. Результатом интеграции двух сфер явилось новое направление под названием гибких автоматизированных производств (ГАП).

Как автоматизированное производство ГАП предназначено для выпуска мелкосерийной разнообразной по номенклатуре продукции в производственных условиях быстро меняющихся. Реализация ГАП происходит при помощи гибких производственных систем. Производственные модули и гибкие автоматизированные линии находятся в их составе.

Мировая практика имеет статистику, например, из $4341$ роботизированного места, обследованного в Японии, было выявлено, что на каждые $100$ РТК в год приходится не менее $4$-х несчастных случаев, включая один с летальным исходом. В опасных и критических условиях находятся $37$ % персонала, обслуживающего РТК.

Основные травмы на таком производстве:

1. $33$ % травм – это пальцы рук;
2. $1$ % травм – сами руки;
3. $16$ % – травмы головы;
4. $11$ % – травмы спины;
5. По $6$ % – травмы плеча и ног;
6. По $3$ % – травмы шеи, челюсти, перелом ребер.

Специалисты считают, что $38,1$ % всех несчастных случаев являются результатом ошибок человека, а $61,9$ % – это отказ в работе исполнительных механизмов роботов.

Кроме этого появились новые физически опасные производственные факторы воздействия на работающих – подвижные устройства автоматов и роботов, а также двигающегося материала. При выполнении каких-либо операций непосредственный контакт человека с машиной является наиболее опасной ситуацией. Люди таких профессий как слесари-монтажники, сборщики электротехники, наладчики имеют больший риск быть травмированными.

Обеспечение безопасности в роботизированном производстве

Промышленные роботы прочно вошли в производственный процесс, став одним из основных средств комплексной автоматизации. Эксплуатация промышленных роботов в составе автоматизированных комплексов, участков, линий требует оценки и учета потенциальных опасностей.

Потенциально опасная зона при эксплуатации промышленных роботов, в отличие от традиционных видов оборудования, может располагаться в разных местах. Всё пространство, окружающее робота, носит название потенциально опасной зоны, размеры которой зависят от границ рабочей зоны, исполнительного механизма робота и его способности надежно удерживать изделия и инструмент. Человек, оказавшись в этом пространстве, рискует не только своим здоровьем, но и жизнью.

Границу опасных зон промышленных роботов определяют с помощью методов:

Первый метод наиболее эффективный при определении границ в горизонтальной проекции – метод «концентрических окружностей».

Второй метод используется как в горизонтальной, так и вертикальной проекциях – это метод «пространственных решеток».

Возникающие потенциальные опасности при эксплуатации роботов есть не что иное, как комбинации небезопасных условий труда и небезопасных действий человека.

Существуют такие группы опасностей:

1. Опасности, зависящие от конструкции промышленных роботов, возникающие во время перевозки, установки и их монтажа;
2. При подготовке роботов к работе и их регулировке;
3. Опасности, связанные с корректировкой программ, перенастройкой, при программировании;
4. При тестовых испытаниях;
5. Во время работы робота в автоматическом режиме;
6. Опасности, связанные с непредвиденными отказами.

Условия, при которых происходит взаимодействие человека и промышленного робота могут быть различны, поэтому различают три основных вида потенциальных опасностей:

1. Динамическое воздействие на человека исполнительных устройств, в виде толчков, ударов и др.;
2. Механическое воздействие исполнительных устройств в виде захватов, сдавливания и др.;
3. Факторы воздействия, характерные традиционным процессам – радиация, температура, вредные химические вещества и др.

Чтобы защитить человека от этих опасностей важно выбрать необходимый метод и соответствующие устройства, а для этого необходим высокий уровень знаний проектировщиков и конструкторов.

Обеспечение безопасности в автоматизированном производстве

Для автоматизированного производства главным принципом безопасности является исключение или сведение до минимума вероятности опасной ситуации.

Для того чтобы этот принцип действовал, требуется:

1. Высокая профессиональная подготовка обслуживающего персонала, обязательное соблюдение технологической дисциплины, эргономически обоснованные конструкции;
2. Второй принцип связан с экономической целесообразностью, реализацией которого является переход к безлюдным или принципиально новым технологиям. Безопасные технологии должны предусматривать полную передачу всех функций от человека исполнительным механизмам, устройствам, машинам.

С целью безопасности человека и его защиты применяются методы:

1. Первый метод связан с тем, что при наличии источников опасности должна быть обеспечена невозможность проникновения в рабочую зону. Это достигается применением сигнализирующих, ограждающих, блокирующих устройств;
2. Второй метод предполагает применение специальных устройств, защищающих человека. Основан метод на использовании систем дистанционного управления или автоматического отключения источников энергии и движущихся механизмов.

Ко всем автоматизированным линиям предъявляются требования охраны труда. Эти требования изложены в ГОСТ 12.2.119-88 ССБТ.

Требования, предъявляемые для обеспечения безопасности, касаются:

1. Основных элементов конструкции;
2. Защитных ограждений;
3. Главного привода линий;
4. Загрузочных устройств;
5. Органов управления;
6. Уровня шума и вибрации;
7. Устройства площадок и лестниц;
8. Электрооборудования.