底盤模塊設備的安全風險控制

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。在如此復雜的工況下，要完全確保安全生產(chǎn)是一項困難的工作。

關鍵詞：汽車;底盤;設備;安全

底盤模塊是總裝車間最復雜的生產(chǎn)模塊，集成了輸送、工藝、電氣、軟件等各部分。一般而言，德系標準化總裝車間的底盤模塊分為以下幾部分：發(fā)動機變速箱預裝線、前部模塊預裝線、底盤預裝線、底盤合裝線、底盤夾具儲存庫。

底盤模塊有大量的輸送設備和工藝設備，包括輸送線、AGV、舉升機、鏈式輸送機、自行式環(huán)線電動葫蘆、底盤夾具、各類擰緊設備、機器人等。在如此復雜的工況下，要完全保證安全生產(chǎn)是一項困難的工作。

安全生產(chǎn)防不勝防又不得不防。本文擬結合實踐闡述如何以完善的管理流程為綱，以大量來自實際并分類總結的措施為目，構建嚴密的防護網(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)項目的范圍和內(nèi)容，確定項目的類型：（1）純程序類;（2）含機械內(nèi)容類;（3）可能致職業(yè)病類。

對于1類的項目，項目的后續(xù)過程中不需安全風險控制。

對于2類的項目，項目的后續(xù)過程中需進行安全風險控制。

對于3類的項目，項目的后續(xù)過程中需進行職業(yè)病風險控制（本文不對此類項目做研究）。

1.2 編制標書階段

在標書中新增安全風險控制的專篇內(nèi)容，并增加相關國標的內(nèi)容和引用。

1.3 技術交底階段

在技術交底時，向潛在供應商澄清技術要求、告知安全風險、要求開展“安全三同時”工作。“安全三同時”指安全性設施必須和功能性設施同時設計、同時施工、同時驗收。

1.4 設計階段

以標書的安全專篇為基礎，談判紀要為補充（如有），對安全性設施和功能性設施“同時”開展設計工作。

設計完成后，相關各方必須對設計方案中的安全性設施做評審，評估其是否滿足標書或談判紀要的要求，并給出評估結果和修改意見。

1.5 施工階段

在施工過程中，安全性設施必須和功能性設施“同時”進行安裝、調(diào)試工作。

1.6 生產(chǎn)試運行階段

生產(chǎn)試運行開始時，安全性設施必須和功能性設施一同投入使用。完成相關的操作、維修培訓后，設備方可投入使用。在恢復生產(chǎn)前，供應商必須檢查所有安全性設施的外觀和功能，確認其功能正常。

1.7 投產(chǎn)和驗收階段

安全性設施必須和功能性設施“同時”進行驗收工作。

2 防護措施部分

2.1 術語和定義

危險源是指可能導致人員傷害、物質(zhì)財產(chǎn)損失或其情況組合的根源或狀態(tài)因素。

具體而言，危險源是指一個系統(tǒng)中具有潛在能量和物質(zhì)釋放危險的、可造成人員傷害或物質(zhì)財產(chǎn)損失、在一定的觸發(fā)因素作用下可轉化為事故的部位、區(qū)域、場所、空間、崗位、設備及其位置。

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

2.2 控制安全風險的形式

技術控制：采用技術措施對危險源或觸發(fā)因素進行控制。技術控制主要有消除、隔離、二次保護等。

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

2.3 安全風險的防護措施

2.3.1 具有重力勢能的危險源

典型危險源——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。

危險源控制。當使用吊具將零件（如發(fā)動機）吊運脫離地面后，吊具（含零件）就具有重力勢能，可能發(fā)生墜落事故。因此，被吊運脫離地面的吊具（含零件）是危險源。

技術控制：因為使用吊具吊運零件是必須的工藝過程，且由人員操作，所以危險源無法消除或隔離。

管理控制：零件吊運區(qū)域的地面上應有警示標識或警示圍欄，警示危險、禁止進入。

觸發(fā)因素控制。當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?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?shù)蹙叩脑O計載荷不足時，將發(fā)生零件墜落事故。因此，吊具的設計載荷不足是觸發(fā)因素。

技術控制：吊具應有鎖扣結構，防止零件的吊點脫出吊具，確保零件在吊運過程中不會從吊具脫離。

吊具和電葫蘆吊鉤的連接應有二次保護鋼絲繩，確保即使吊具從吊鉤脫離，仍不發(fā)生墜落事故。

吊具應有足夠的設計載荷。

管理控制：供應商應提供吊具的操作手冊和維修保養(yǎng)手冊，并對操作人員和維修人員進行培訓。

吊具上應安裝銘牌，銘牌應標注吊具的主要信息（如設計載荷等）。

2.3.2 典型危險源——懸掛式擰緊機

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

（1）危險源控制。

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

技術控制：因為懸掛安裝的擰緊機及其軌道是常用設備，且需人員操作，所以危險源無法消除或隔離。

管理控制：擰緊機及其軌道區(qū)域的地面應有警示標識。

（2）觸發(fā)因素控制。

當擰緊機及其軌道安裝、固定不可靠時，將發(fā)生擰緊機或其軌道的墜落事故。因此，擰緊機及其軌道安裝、固定不可靠是觸發(fā)因素。

當軌道末端無機械死檔，擰緊機移動至脫出軌道時，將發(fā)生擰緊機的墜落事故。因此，軌道末端無機械死檔是觸發(fā)因素。

技術控制：擰緊機及其軌道需正確安裝，相關的固定螺栓需擰緊至設計扭矩并做色標。

擰緊機和軌道之間、軌道和鋼結構之間，需安裝二次保護鋼絲繩，確保即使擰緊機和軌道脫離、軌道和鋼結構脫離，仍不發(fā)生墜落事故。

擰緊機的軌道應有足夠的設計載荷。

軌道末端需安裝機械死檔，確保擰緊機無法移動至脫出軌道。

管理控制：供應商應提供擰緊機及其軌道的操作手冊和維修保養(yǎng)手冊，并對操作人員和維修人員進行培訓。

2.3.2 具有動能的危險源

（1）典型危險源——AGV。

AGV是底盤模塊常用的輸送設備，是構建AGV流水線的關鍵設備。

危險源控制。AGV流水線運行時，具有動能，可能發(fā)生撞擊、拖帶人員或設備的事故。因此，在流水線運行的AGV是危險源。

技術控制：因為使用AGV流轉前托板和零件是常用的設備規(guī)劃方案，且AGV邊需人員進行操作，所以危險源不能消除或隔離。

管理控制：AGV運行區(qū)域的地面應有警示標識，警示危險區(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，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、擰緊機等）侵入到AGV的運行軌跡內(nèi)時，將發(fā)生AGV撞擊、拖帶這些部件的事故。因此，侵入到AGV的運行軌跡內(nèi)的部件是觸發(fā)因素。

技術控制：AGV前部應安裝掃描儀，檢測其前方一定區(qū)域內(nèi)是否有障礙物。僅當前方一定區(qū)域內(nèi)無障礙物時，AGV才前進，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的運行軌跡干涉，應有足夠的安全距離。

可在Y放向運動的部件（如擰緊機等）應設置Y方向HOME位置，并使用傳感器檢測該部件是否處于HOME位置。在此HOME位置時，該部件不能和AGV的運行軌跡干涉，應有足夠的安全距離。僅當該部件在HOME位置時，AGV才可通過該部件。

管理控制：對操作人員和維修人員進行相關的培訓。

（2）典型危險源——舉升機。

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

危險源控制。舉升機受PLC控制自動運行，在其運行時具有動能，可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此，運動的舉升機是危險源。

技術控制：因為舉升機邊不需人員進行操作，所以危險源能隔離，但不能消除。所有，舉升機需安裝防護圍欄，把危險源和人員隔離。

管理控制：防護圍欄上應安裝禁止進入的警示標識。

觸發(fā)因素控制。維修人員需對防護圍欄內(nèi)的舉升機進行維修保養(yǎng)。當維修人員在舉升機處于運動狀態(tài)時進入防護圍欄，可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此，維修人員在舉升機處于運動狀態(tài)時進入防護圍欄是觸發(fā)因素。

人員在舉升機處于運動狀態(tài)時，從防護圍欄的開口通道進入防護圍欄，可能發(fā)生剪切、擠壓人員的事故。因此，人員在舉升機處于運動狀態(tài)時，從防護圍欄的開口通道進入防護圍欄是觸發(fā)因素。

技術控制：舉升機的防護圍欄上應安裝安全門（供維修人員出入），安全門上應安裝安全鎖，當安全鎖被打開時，舉升機應停止動作。

在防護圍欄的開口通道口安裝光柵，檢測是否有人員進入。當檢測有人員進入防護圍欄時，則舉升機停止運動。

管理控制：供應商應提供舉升機的維修保養(yǎng)手冊，并對維修人員進行培訓。

安全門上應安裝禁止進入的警示標識。

參考文獻：

[1]《GB5083-1999生產(chǎn)設備安全衛(wèi)生設計總則》、《GB2894-2008安全標志及其使用導則》、《GB12265.3-1997機械安全 避免人體各部位擠壓的最小間距》、《GB 28526-2012機械電氣安全》、《GB/T 16754-2008機械安全 急停 設計原則》.