設備安全生產應用技術

李斌

摘 要：近年來，企業對員工的職業健康衛生的保障力度被高度重視。為了能夠確保員工的身體健康，文中結合汽車制造生產實際，就汽車總裝車間EMS輸送線安全生產方案進行了探討。

關鍵詞：安全生產;EMS;衛生健康

在總裝車間內，噪音是造成職業病的第一大因素，因此許多車企為了降低車間的噪音對員工造成的傷害，將車間最大的噪音源—車身輸送鏈作為主要改善目標。目前最先進的輸送方式為采用EMS trolley進行車身的輸送，該輸送方式較傳統的懸鏈輸送在噪音降低方面有極大的優勢，另靈活度非常高，因此普遍被廣大整車制造商采用。但該類設備屬于新興的設備，目前國標無明確的規定，因此，在安全生產方面存在一定的爭議，本文就此對安全提升的方案做出一些探討。

1 EMS（電動自行小車系統）輸送線簡介

如圖1.1所示，EMS輸送線是由若干獨立的Trolley（電車）、行走軌道、主控電柜組成的輸送線，行走軌道具備Trolley的走行軌道功能、供電力輸送功能、通訊功能，每個獨立的Trolley具備自動行走、升降功能，其中升降是通過大功率同軸電機卷揚皮帶實現的，所有Trolley的行走及升降的許可由主控電柜統一發送指令。

生產過程中，每個承載車身的Trolley行走到指定位置，按照程序設定自動下降到指定高度后，現場作業者在車身下方進行相關車輛的裝配作業如發動機搭載、制動管路的安裝等，作業完成后，由作業者通過工位的控制盒向主控電柜發送作業完成信號，經電柜綜合處理后，trolley自動上升及行走。

2 安全顧慮

現狀EMS trolley系統的安全主要通過提高控制系統的安全等級保證，其設計依據EN? ISO13849-1 （性能等級 Performance Level PLa ～ PLe），IEC61508 /IEC62061 （安全完整性等級Safety Integrity Levels （SIL）），根據生產的頻度S、傷害等級F、避免傷害的可能性P三個指標，要求系統的性能等級達到PLd以上、完整性等級SIL3以上。目前系統能達到的安全等級為PLd及SIL3，傷害發生的概率為1次/1000年。具體的安全保障措施有：系統采用安全控制器、升降控制采用雙編碼器（絕對值+增量）、升降采用雙電機抱閘冗余保護、控制系統電源采用雙回路冗余控制等。因此，傷害發生的概率幾乎為0，但由于Trolley的升降是柔性結構，無法像常規鏈式升降機實現突然墜落時的機械鎖止，傷害發生的概率不等于0。

雖然通過高可靠性的控制系統可以將安全事件發生的概率降到一個極低的水平，但由于Trolley獨特的柔性結構特性，考慮到傷害發生時可能造成多人傷亡，部分車企對于該系統的應用仍然存在一定的顧慮。

3 解決方案

3.1 方案一：簡易工具+部分人工保障（依賴人）

首先傷害發生的條件為：電車下方有人+電車系統突然下降

本方案針對生產作業的兩個過程（非作業過程+作業過程）采取對策。針對非作業過程，主要通過作業標準保障安全，即非作業過程要求所有作業者全部撤出作業區域，即便車輛突然下墜也無法對人員造成傷害。針對作業過程，作業者進入車底作業前，先行將準備好的四條撐桿放入車底支撐車身，車身支撐穩固后再進行作業，撐桿要求高度可調節以便適應不同支撐點的高度及作業高度，每條撐桿的負載能力為最大車重+電車總重的1/2以上。

由于本方案一定程度上依賴于作業者嚴格按照標準作業才能達到徹底消除安全隱患的效果，因此，要求現場管理一方面要做好對作業者的教育及培訓，另一方面要履行實時監督責任，確保極個別作業者不按標準作業時能及時糾正。此方案適合作業者素質較高、現場管理能力較強且希望降低生產成本的情況。

3.2 方案二：機械互鎖保障

本方案通過在電車行走軌道下方安裝防墜落裝置承載電車在行走過程中突然墜落時車身及電車的重量及沖擊，電車的行走路徑2側各伸出一個承重平臺，平臺保證離地2m高的安全高度，平臺的承重能力為全部車身+電車的總重的3倍以上。承重平臺具備伸縮功能，電車下降到承重平臺高度時，平臺自動縮回。

通過在工位兩側增加抱死裝置，防止承重平臺縮回以及作業過程中電車的突然墜落。平臺縮回時抱死裝置伸出，電車下降過程中抱死裝置處于準備狀態，通過主控電柜的信號隨時實施抱死，電車下降到位后抱死裝置作動將電車抱死（抱死裝置與電車之間的摩擦力為車身+電車總重的1.5倍以上）。

本方案通過承重裝置、抱死裝置與主控電柜的互鎖，實現設備與人員的自動隔離及機械防墜落，不依賴于人，自動實現安全的自動可靠保障，但對現場的空間、工廠成本要求較高。

參考文獻：

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