58. Maombi ya Usalama
Wahariri wa Sura: Kenneth Gerecke na Charles T. Papa
Uchambuzi wa mifumo
Manh Trung Ho
Usalama wa Zana ya Nguvu ya Mkono na Kubebeka
Idara ya Kazi ya Marekani—Utawala wa Usalama na Afya Kazini; imehaririwa na Kenneth Gerecke
Sehemu za Kusonga za Mashine
Tomas Backström na Marianne Döös
Ulinzi wa Mashine
Idara ya Kazi ya Marekani— Utawala wa Usalama na Afya Kazini; imehaririwa na Kenneth Gerecke
Vigunduzi vya Uwepo
Paul Schreiber
Vifaa vya Kudhibiti, Kutenga na Kubadilisha Nishati
Rene Troxler
Programu Zinazohusiana na Usalama
Dietmar Reinert na Karlheinz Meffert
Programu na Kompyuta: Mifumo Mseto ya Kiotomatiki
Waldemar Karwowski na Jozef Zurada
Kanuni za Usanifu wa Mifumo ya Udhibiti Salama
Georg Vondracek
Kanuni za Usalama za Zana za Mashine za CNC
Toni Retsch, Guido Schmitter na Albert Marty
Kanuni za Usalama kwa Roboti za Viwanda
Toni Retsch, Guido Schmitter na Albert Marty
Mifumo ya Udhibiti Inayohusiana na Usalama ya Kielektroniki, Kielektroniki na Inayoweza Kuratibiwa
Ron Bell
Mahitaji ya Kiufundi kwa Mifumo Inayohusiana na Usalama Kulingana na Vifaa vya Kielektroniki vya Kielektroniki, Kielektroniki na Vinavyoweza Kuratibiwa.
John Brazendale na Ron Bell
Rollover
Bengt Springfeldt
Maporomoko kutoka Miinuko
Jean Arteau
Nafasi zilizofungwa
Neil McManus
Kanuni za Kuzuia: Kushughulikia Nyenzo na Trafiki ya Ndani
Kari Häkkinen
Bofya kiungo hapa chini ili kutazama jedwali katika muktadha wa makala.
1. Dysfunctions zinazowezekana za mzunguko wa udhibiti wa vifungo viwili
2. Walinzi wa mashine
3. Vifaa
4. Njia za kulisha na kutolewa
5. Michanganyiko ya miundo ya mzunguko katika vidhibiti vya mashine
6. Viwango vya uadilifu vya usalama kwa mifumo ya ulinzi
7. Ubunifu na ukuzaji wa programu
8. Kiwango cha uadilifu wa usalama: vipengele vya aina B
9. Mahitaji ya uadilifu: usanifu wa mfumo wa elektroniki
10. Maporomoko kutoka miinuko: Quebec 1982-1987
11.Mifumo ya kawaida ya kuzuia kuanguka na kukamatwa kwa kuanguka
12. Tofauti kati ya kuzuia kuanguka na kukamatwa kwa kuanguka
13. Sampuli ya fomu ya tathmini ya hali ya hatari
14. Mfano wa kibali cha kuingia
Elekeza kijipicha ili kuona manukuu ya kielelezo, bofya ili kuona kielelezo katika muktadha wa makala.
A mfumo inaweza kufafanuliwa kama seti ya vipengele vinavyotegemeana vilivyounganishwa kwa namna ya kufanya kazi fulani chini ya hali maalum. Mashine ni mfano unaoonekana na hasa wazi wa mfumo kwa maana hii, lakini kuna mifumo mingine, inayohusisha wanaume na wanawake kwenye timu au katika warsha au kiwanda, ambayo ni ngumu zaidi na si rahisi kufafanua. usalama inaonyesha kutokuwepo kwa hatari au hatari ya ajali au madhara. Ili kuepuka utata, dhana ya jumla ya tukio lisilohitajika wataajiriwa. Usalama kamili, kwa maana ya kutowezekana kwa tukio la bahati mbaya zaidi au chini ya kutokea, haupatikani; kiuhalisia lazima mtu alenge kwa kiwango cha chini sana, badala ya uwezekano wa sifuri wa matukio yasiyotakikana.
Mfumo fulani unaweza kutazamwa kuwa salama au si salama tu kuhusiana na utendakazi ambao unatarajiwa kutoka kwake. Kwa kuzingatia hili, kiwango cha usalama cha mfumo kinaweza kufafanuliwa kama ifuatavyo: "Kwa seti yoyote ya matukio yasiyotakikana, kiwango cha usalama (au ukosefu wa usalama) wa mfumo huamuliwa na uwezekano wa matukio haya kutokea kwa muda fulani. kipindi cha muda". Mifano ya matukio yasiyotakikana ambayo yangependeza katika uhusiano uliopo ni pamoja na: vifo vingi, kifo cha mtu mmoja au watu kadhaa, majeraha mabaya, majeraha kidogo, uharibifu wa mazingira, madhara kwa viumbe hai, uharibifu wa mimea au majengo na makubwa. au uharibifu mdogo wa nyenzo au vifaa.
Madhumuni ya Uchambuzi wa Mfumo wa Usalama
Lengo la uchanganuzi wa usalama wa mfumo ni kuhakikisha sababu zinazohusika na uwezekano wa matukio yasiyohitajika, kujifunza jinsi matukio haya yanafanyika na, hatimaye, kuendeleza hatua za kuzuia ili kupunguza uwezekano wao.
Awamu ya uchambuzi wa tatizo inaweza kugawanywa katika vipengele viwili kuu:
Mara tu matatizo mbalimbali na matokeo yake yamesomwa, wachambuzi wa usalama wa mfumo wanaweza kuelekeza mawazo yao kwa hatua za kuzuia. Utafiti katika eneo hili utategemea moja kwa moja matokeo ya awali. Uchunguzi huu wa njia za kuzuia unafuata vipengele viwili vikuu vya uchambuzi wa usalama wa mfumo.
Mbinu za Uchambuzi
Uchunguzi wa usalama wa mfumo unaweza kufanywa kabla au baada ya tukio (priori au posteriori); katika hali zote mbili, njia inayotumiwa inaweza kuwa ya moja kwa moja au ya kinyume. Uchambuzi wa kipaumbele hufanyika kabla ya tukio lisilohitajika. Mchambuzi huchukua idadi fulani ya matukio kama haya na kuanza kugundua hatua mbalimbali ambazo zinaweza kusababisha kutokea kwao. Kwa kulinganisha, uchambuzi wa posteriori unafanywa baada ya tukio lisilohitajika limefanyika. Madhumuni yake ni kutoa mwongozo kwa siku zijazo na, haswa, kufikia hitimisho lolote ambalo linaweza kuwa muhimu kwa uchanganuzi wowote unaofuata.
Ingawa inaweza kuonekana kuwa uchanganuzi wa priori ungekuwa wa thamani zaidi kuliko uchanganuzi wa nyuma, kwa kuwa unatangulia tukio, zote mbili kwa kweli zinakamilishana. Njia ipi inatumika inategemea utata wa mfumo unaohusika na juu ya kile kinachojulikana tayari kuhusu somo. Kwa upande wa mifumo inayoonekana kama vile mashine au vifaa vya viwandani, tajriba ya awali inaweza kutumika katika kuandaa uchanganuzi wa kina wa haki. Hata hivyo, hata hivyo uchambuzi si lazima kuwa na dosari na ni uhakika wa kufaidika na baadae uchambuzi posteriori msingi kimsingi juu ya utafiti wa matukio ambayo hutokea katika mwendo wa operesheni. Kuhusu mifumo ngumu zaidi inayohusisha watu, kama vile zamu za kazi, warsha au viwanda, uchanganuzi wa nyuma ni muhimu zaidi. Katika hali kama hizi, uzoefu wa zamani hautoshi kila wakati kuruhusu uchambuzi wa kina na wa kuaminika.
Uchanganuzi wa nyuma unaweza kukua na kuwa uchanganuzi wa kipaumbele kwani mchambuzi anaenda zaidi ya mchakato mmoja uliosababisha tukio husika na kuanza kuangalia matukio mbalimbali ambayo yanaweza kusababisha tukio kama hilo au matukio kama hayo.
Njia nyingine ambayo uchanganuzi wa nyuma unaweza kuwa uchanganuzi wa kipaumbele ni wakati msisitizo unawekwa sio juu ya tukio (ambalo kuzuia ndio dhumuni kuu la uchanganuzi wa sasa) lakini kwa matukio mabaya sana. Matukio haya, kama vile hitilafu za kiufundi, uharibifu wa nyenzo na ajali zinazowezekana au ndogo, zenye umuhimu mdogo zenyewe, zinaweza kutambuliwa kama ishara za onyo za matukio makubwa zaidi. Katika hali kama hizi, ingawa hufanywa baada ya kutokea kwa matukio madogo, uchambuzi utakuwa uchambuzi wa kipaumbele kwa matukio makubwa zaidi ambayo hayajafanyika.
Kuna njia mbili zinazowezekana za kusoma utaratibu au mantiki nyuma ya mlolongo wa matukio mawili au zaidi:
Kielelezo 1 ni mchoro wa mzunguko wa udhibiti unaohitaji vifungo viwili (B1 na B2) kushinikizwa wakati huo huo ili kuamsha coil ya relay (R) na kuanzisha mashine. Mfano huu unaweza kutumika kuelezea, kwa maneno ya vitendo, kuelekeza na reverse njia zinazotumiwa katika uchambuzi wa usalama wa mfumo.
Kielelezo 1. Mzunguko wa udhibiti wa vifungo viwili
Njia ya moja kwa moja
Ndani ya njia ya moja kwa moja, mchanganuzi anaanza kwa (1) kuorodhesha makosa, kutofanya kazi vizuri na urekebishaji mbaya, (2) kuchunguza athari zao na (3) kuamua ikiwa athari hizo ni tishio kwa usalama au la. Katika kesi ya 1, makosa yafuatayo yanaweza kutokea:
Mchambuzi anaweza kisha kuamua matokeo ya makosa haya, na matokeo yanaweza kuwekwa katika fomu ya jedwali (meza 1).
Jedwali 1. Dysfunctions iwezekanavyo ya mzunguko wa udhibiti wa vifungo viwili na matokeo yao
Makosa |
Matokeo |
Vunja waya kati ya 2 na 2' |
Haiwezekani kuanzisha mashine* |
Kufungwa kwa bahati mbaya kwa B1 (au B2 ) |
Hakuna matokeo ya papo hapo |
Wasiliana na C1 (au C2 ) kama matokeo ya |
Hakuna matokeo ya haraka lakini uwezekano wa |
Mzunguko mfupi kati ya 1 na 1' |
Uanzishaji wa coil ya relay R-kuanza kwa bahati mbaya |
* Matukio yenye ushawishi wa moja kwa moja juu ya kuaminika kwa mfumo
** Tukio linalohusika na upunguzaji mkubwa wa kiwango cha usalama cha mfumo
*** Tukio hatari la kuepukwa
Angalia maandishi na takwimu 1.
Katika jedwali la 1, matokeo ambayo ni hatari au yanayoweza kupunguza kwa umakini kiwango cha usalama cha mfumo yanaweza kuteuliwa kwa ishara za kawaida kama vile ***.
Kumbuka: Katika jedwali 1 kukatika kwa waya kati ya 2 na 2′ (iliyoonyeshwa kwenye mchoro 1) husababisha tukio ambalo halichukuliwi kuwa hatari. Haina athari ya moja kwa moja juu ya usalama wa mfumo; hata hivyo, uwezekano wa tukio hilo kutokea una athari ya moja kwa moja juu ya kuaminika kwa mfumo.
Njia ya moja kwa moja inafaa hasa kwa kuiga. Kielelezo cha 2 kinaonyesha kiigaji cha analogi kilichoundwa kwa ajili ya kusoma usalama wa saketi za kudhibiti vyombo vya habari. Uigaji wa mzunguko wa udhibiti hufanya iwezekanavyo kuthibitisha kwamba, kwa muda mrefu kama hakuna kosa, mzunguko una uwezo wa kuhakikisha kazi inayohitajika bila kukiuka vigezo vya usalama. Kwa kuongeza, simulator inaweza kuruhusu mchambuzi kuanzisha makosa katika vipengele mbalimbali vya mzunguko, kuchunguza matokeo yao na hivyo kutofautisha nyaya hizo ambazo zimeundwa vizuri (na makosa machache au hakuna hatari) kutoka kwa wale ambao wameundwa vibaya. Aina hii ya uchambuzi wa usalama pia inaweza kufanywa kwa kutumia kompyuta.
Kielelezo 2. Simulator kwa ajili ya utafiti wa nyaya za udhibiti wa vyombo vya habari
Mbinu ya kurudi nyuma
Ndani ya njia ya kurudi nyuma, mchambuzi anafanya kazi nyuma kutokana na tukio lisilofaa, tukio au ajali, kuelekea matukio mbalimbali ya awali ili kuamua ni nini kinaweza kusababisha matukio ya kuepukwa. Katika mchoro wa 1, tukio la mwisho la kuepukwa litakuwa kuanza kwa mashine bila kukusudia.
Matokeo ya uchanganuzi huu yanaweza kuwakilishwa katika mchoro unaofanana na mti (kwa sababu hii njia ya kurudi nyuma inajulikana kama "uchambuzi wa mti wenye makosa"), kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa 3.
Kielelezo 3. Mlolongo unaowezekana wa matukio
Mchoro unafuata shughuli za kimantiki, muhimu zaidi ambazo ni shughuli za "OR" na "AND". Operesheni ya "OR" inaashiria kwamba [X1] itatokea ikiwa [A] au [B] (au zote mbili) zitafanyika. Operesheni ya "NA" inaashiria kwamba kabla ya [X2] inaweza kutokea, zote mbili [C] na [D] lazima ziwe zimetukia (tazama mchoro 4).
Kielelezo 4. Uwakilishi wa shughuli mbili za mantiki
Njia ya kurudi nyuma hutumiwa mara nyingi katika uchanganuzi wa kipaumbele wa mifumo inayoonekana, haswa katika tasnia ya kemikali, angani, anga na nyuklia. Pia imeonekana kuwa muhimu sana kama njia ya kuchunguza ajali za viwandani.
Ingawa ni tofauti sana, njia za moja kwa moja na za nyuma ni za ziada. Njia ya moja kwa moja inategemea seti ya makosa au dysfunctions, na thamani ya uchambuzi huo kwa hiyo inategemea kwa kiasi kikubwa umuhimu wa dysfunctions mbalimbali zilizozingatiwa mwanzoni. Kuonekana kwa nuru hii, njia ya nyuma inaonekana kuwa ya utaratibu zaidi. Kwa kuzingatia ufahamu wa aina gani za ajali au matukio yanaweza kutokea, mchambuzi anaweza kwa nadharia kutumia mbinu hii kurejea matatizo yote au michanganyiko ya hitilafu inayoweza kuzileta. Hata hivyo, kwa sababu tabia zote za hatari za mfumo hazijulikani lazima mapema, zinaweza kugunduliwa kwa njia ya moja kwa moja, inayotumiwa kwa kuiga, kwa mfano. Mara tu hizi zimegunduliwa, hatari zinaweza kuchambuliwa kwa undani zaidi na njia ya kurudi nyuma.
Matatizo ya Uchambuzi wa Usalama wa Mfumo
Mbinu za uchanganuzi zilizoelezwa hapo juu sio tu michakato ya kimitambo ambayo inahitaji tu kutumika kiotomatiki ili kufikia hitimisho muhimu kwa kuboresha usalama wa mfumo. Kinyume chake, wachambuzi hukutana na matatizo kadhaa wakati wa kazi zao, na manufaa ya uchanganuzi wao yatategemea sana jinsi wanavyojiwekea kuyatatua. Baadhi ya matatizo ya kawaida ambayo yanaweza kutokea yanaelezwa hapa chini.
Kuelewa mfumo wa kujifunza na hali yake ya uendeshaji
Matatizo ya kimsingi katika uchanganuzi wowote wa usalama wa mfumo ni ufafanuzi wa mfumo utakaosomwa, mapungufu yake na masharti ambayo unatakiwa kufanya kazi wakati wa kuwepo kwake.
Ikiwa mchambuzi atazingatia mfumo mdogo ambao ni mdogo sana, matokeo yanaweza kuwa kupitishwa kwa mfululizo wa hatua za kuzuia random (hali ambayo kila kitu kinalenga kuzuia aina fulani za matukio, wakati hatari kubwa sawa hupuuzwa au kupunguzwa. ) Ikiwa, kwa upande mwingine, mfumo unaozingatiwa ni wa kina sana au wa jumla kuhusiana na tatizo fulani, inaweza kusababisha upotovu mkubwa wa dhana na majukumu, na uchambuzi hauwezi kusababisha kupitishwa kwa hatua zinazofaa za kuzuia.
Mfano wa kawaida unaoonyesha tatizo la kufafanua mfumo utakaochunguzwa ni usalama wa mashine za viwandani au mtambo. Katika hali ya aina hii, mchambuzi anaweza kujaribiwa kuzingatia tu vifaa halisi, bila kuzingatia ukweli kwamba inapaswa kuendeshwa au kudhibitiwa na mtu mmoja au zaidi. Urahisishaji wa aina hii wakati mwingine ni halali. Walakini, kinachopaswa kuchambuliwa sio tu mfumo mdogo wa mashine lakini mfumo mzima wa mfanyakazi-plus-mashine katika hatua mbali mbali za maisha ya vifaa (pamoja na, kwa mfano, usafirishaji na utunzaji, kusanyiko, upimaji na urekebishaji, operesheni ya kawaida. , matengenezo, disassembly na, katika baadhi ya matukio, uharibifu). Katika kila hatua mashine ni sehemu ya mfumo maalum ambao madhumuni na njia za kufanya kazi na kutofanya kazi ni tofauti kabisa na zile za mfumo katika hatua zingine. Kwa hiyo ni lazima iundwe na kutengenezwa kwa njia ya kuruhusu utendaji wa kazi inayohitajika chini ya hali nzuri ya usalama katika kila hatua.
Kwa ujumla zaidi, kuhusu masomo ya usalama katika makampuni, kuna viwango kadhaa vya mfumo: mashine, kituo cha kazi, zamu, idara, kiwanda na kampuni kwa ujumla. Kulingana na kiwango cha mfumo gani kinazingatiwa, aina zinazowezekana za kutofanya kazi-na hatua zinazofaa za kuzuia-ni tofauti kabisa. Sera nzuri ya uzuiaji lazima iruhusu hitilafu zinazoweza kutokea katika viwango mbalimbali.
Masharti ya uendeshaji wa mfumo yanaweza kuelezwa kwa namna ambayo mfumo unapaswa kufanya kazi, na hali ya mazingira ambayo inaweza kuwa chini yake. Ufafanuzi huu lazima uwe wa kweli vya kutosha kuruhusu hali halisi ambayo mfumo unaweza kufanya kazi. Mfumo ambao ni salama sana katika masafa ya uendeshaji yenye vikwazo zaidi unaweza usiwe salama sana ikiwa mtumiaji hawezi kuweka ndani ya masafa ya uendeshaji ya kinadharia yaliyowekwa. Kwa hivyo mfumo salama lazima uwe thabiti vya kutosha kustahimili tofauti zinazofaa katika hali ambayo unafanya kazi, na lazima uvumilie makosa fulani rahisi lakini yanayoonekana kwa upande wa waendeshaji.
Uundaji wa mfumo
Mara nyingi ni muhimu kuendeleza mfano ili kuchambua usalama wa mfumo. Hii inaweza kuibua matatizo fulani ambayo yanafaa kuchunguzwa.
Kwa mfumo mafupi na rahisi kama vile mashine ya kawaida, mfano huo unapatikana moja kwa moja kutoka kwa maelezo ya vipengele vya nyenzo na kazi zao (motors, maambukizi, nk) na njia ambayo vipengele hivi vinahusiana. Idadi ya modi zinazowezekana za kutofaulu kwa sehemu pia ni mdogo.
Mashine za kisasa kama vile kompyuta na roboti, ambazo zina vipengee changamano kama vile vichakataji vidogo na saketi za kielektroniki zenye muunganisho wa kiwango kikubwa sana, huleta tatizo maalum. Tatizo hili halijatatuliwa kikamilifu katika suala la uundaji modeli au kutabiri aina tofauti zinazowezekana za kutofaulu, kwa sababu kuna transistors nyingi za kimsingi katika kila chip na kwa sababu ya matumizi ya aina tofauti za programu.
Wakati mfumo wa kuchambuliwa ni shirika la kibinadamu, tatizo la kuvutia linalopatikana katika uundaji wa mfano liko katika uchaguzi na ufafanuzi wa baadhi ya vipengele visivyo vya nyenzo au visivyo kamili. Kituo fulani cha kazi kinaweza kuwakilishwa, kwa mfano, na mfumo unaojumuisha wafanyikazi, programu, kazi, mashine, vifaa na mazingira. (Sehemu ya "kazi" inaweza kuwa ngumu kufafanua, kwa kuwa sio kazi iliyoagizwa inayohesabiwa bali ni kazi jinsi inavyofanywa).
Wakati wa kuunda mashirika ya kibinadamu, mchambuzi anaweza kuchagua kuvunja mfumo unaozingatiwa kuwa mfumo mdogo wa habari na mfumo mdogo wa hatua moja au zaidi. Uchambuzi wa kushindwa katika hatua tofauti za mfumo mdogo wa habari (upataji wa habari, uwasilishaji, usindikaji na utumiaji) unaweza kufundisha sana.
Matatizo yanayohusiana na viwango vingi vya uchanganuzi
Matatizo yanayohusiana na viwango vingi vya uchanganuzi mara nyingi hujitokeza kwa sababu kuanzia tukio lisilotakikana, mchanganuzi anaweza kurejesha matukio ambayo ni ya mbali zaidi kwa wakati. Kulingana na kiwango cha uchambuzi unaozingatiwa, hali ya dysfunctions inayotokea inatofautiana; hiyo inatumika kwa hatua za kuzuia. Ni muhimu kuwa na uwezo wa kuamua katika kiwango gani uchambuzi unapaswa kusimamishwa na katika ngazi gani hatua za kuzuia zinapaswa kuchukuliwa. Mfano ni kisa rahisi cha ajali inayotokana na hitilafu ya mitambo inayosababishwa na matumizi ya mara kwa mara ya mashine chini ya hali isiyo ya kawaida. Hii inaweza kuwa imesababishwa na ukosefu wa mafunzo ya waendeshaji au kutoka kwa mpangilio duni wa kazi. Kulingana na kiwango cha uchambuzi unaozingatiwa, hatua ya kuzuia inayohitajika inaweza kuwa uingizwaji wa mashine na mashine nyingine yenye uwezo wa kuhimili hali mbaya zaidi ya matumizi, utumiaji wa mashine chini ya hali ya kawaida tu, mabadiliko katika mafunzo ya wafanyikazi, au upangaji upya wa mashine. kazi.
Ufanisi na upeo wa kipimo cha kuzuia hutegemea kiwango ambacho huletwa. Hatua ya kuzuia katika eneo la karibu la tukio lisilohitajika kuna uwezekano mkubwa wa kuwa na athari ya moja kwa moja na ya haraka, lakini madhara yake yanaweza kuwa mdogo; kwa upande mwingine, kwa kufanya kazi nyuma kwa kiwango cha kuridhisha katika uchanganuzi wa matukio, inapaswa kuwa inawezekana kupata aina ya dysfunction ambayo ni ya kawaida kwa ajali nyingi. Hatua yoyote ya kuzuia iliyochukuliwa katika ngazi hii itakuwa pana zaidi katika wigo, lakini ufanisi wake unaweza kuwa chini ya moja kwa moja.
Kwa kuzingatia kwamba kuna viwango kadhaa vya uchambuzi, kunaweza pia kuwa na mifumo mingi ya hatua za kuzuia, ambayo kila mmoja hubeba sehemu yake ya kazi ya kuzuia. Hili ni jambo muhimu sana, na mtu anahitaji tu kurudi kwenye mfano wa ajali inayozingatiwa sasa ili kufahamu ukweli. Kupendekeza kwamba mashine ibadilishwe na mashine nyingine yenye uwezo wa kuhimili hali mbaya zaidi ya matumizi huweka jukumu la kuzuia kwenye mashine. Kuamua kwamba mashine inapaswa kutumika tu chini ya hali ya kawaida inamaanisha kuweka onus kwa mtumiaji. Kwa njia hiyo hiyo, onus inaweza kuwekwa kwenye mafunzo ya wafanyakazi, shirika la kazi au wakati huo huo kwenye mashine, mtumiaji, kazi ya mafunzo na kazi ya shirika.
Kwa kiwango chochote cha uchanganuzi, ajali mara nyingi huonekana kama matokeo ya mchanganyiko wa hitilafu kadhaa au makosa. Kulingana na ikiwa hatua inachukuliwa kwa hitilafu moja au nyingine, au kwa kadhaa kwa wakati mmoja, muundo wa hatua ya kuzuia iliyopitishwa itatofautiana.
Zana ni sehemu ya kawaida ya maisha yetu kwamba wakati mwingine ni vigumu kukumbuka kwamba zinaweza kusababisha hatari. Zana zote zimetengenezwa kwa kuzingatia usalama, lakini mara kwa mara ajali inaweza kutokea kabla hatari zinazohusiana na zana kutambuliwa. Wafanyikazi lazima wajifunze kutambua hatari zinazohusiana na aina tofauti za zana na tahadhari za usalama zinazohitajika kuzuia hatari hizo. Vifaa vinavyofaa vya kujikinga, kama vile miwani ya usalama au glavu, vinapaswa kuvaliwa kwa ajili ya ulinzi dhidi ya hatari zinazoweza kutokea wakati wa kutumia zana za umeme zinazobebeka na zana za mikono.
Vyombo vya mkono
Zana za mikono hazina nguvu na zinajumuisha kila kitu kutoka kwa shoka hadi vifungu. Hatari kubwa zaidi zinazoletwa na zana za mkono hutokana na matumizi mabaya, utumiaji wa zana isiyo sahihi kwa kazi hiyo na urekebishaji usiofaa. Baadhi ya hatari zinazohusiana na utumiaji wa zana za mkono ni pamoja na, lakini sio mdogo kwa zifuatazo:
Mwajiri anawajibika kwa hali salama ya zana na vifaa vinavyotolewa kwa wafanyikazi, lakini wafanyikazi wana jukumu la kutumia na kudumisha zana ipasavyo. Wafanyikazi wanapaswa kuelekeza visu, visu au zana zingine mbali na maeneo ya njia na wafanyikazi wengine wanaofanya kazi kwa ukaribu. Visu na mikasi lazima iwe mkali, kwani zana zisizo na mwanga zinaweza kuwa hatari zaidi kuliko zile zenye ncha kali. (Ona mchoro 1.)
Kielelezo 1. bisibisi
Usalama unahitaji kwamba sakafu ziwe safi na kavu iwezekanavyo ili kuzuia kuteleza kwa bahati mbaya wakati wa kufanya kazi na au karibu na zana hatari za mkono. Ingawa cheche zinazozalishwa na chuma na zana za mkono za chuma kwa kawaida hazina moto wa kutosha kuwa vyanzo vya kuwaka, wakati wa kufanya kazi na au karibu na nyenzo zinazoweza kuwaka, zana zinazostahimili cheche zilizotengenezwa kwa shaba, plastiki, alumini au mbao zinaweza kutumika kuzuia kutokea kwa cheche.
Power Tools
Zana za nguvu ni hatari wakati zinatumiwa vibaya. Kuna aina kadhaa za zana za nguvu, kwa kawaida huwekwa kulingana na chanzo cha nguvu (umeme, nyumatiki, mafuta ya kioevu, majimaji, mvuke na poda ya kulipuka). Wafanyakazi wanapaswa kuwa na sifa au mafunzo katika matumizi ya zana zote za nguvu zinazotumiwa katika kazi zao. Wanapaswa kuelewa hatari zinazoweza kuhusishwa na utumiaji wa zana za nguvu, na kuzingatia tahadhari za jumla zifuatazo za usalama ili kuzuia hatari hizo kutokea:
Walinzi wa Kinga
Sehemu hatari za kusonga za zana za nguvu zinahitaji kulindwa. Kwa mfano, mikanda, gia, shafts, pulleys, sprockets, spindles, ngoma, flywheels, minyororo au sehemu nyingine za kurudisha nyuma, zinazozunguka au zinazosonga lazima zilindwe ikiwa sehemu hizo zinaguswa na wafanyakazi. Inapobidi, walinzi wanapaswa kutolewa ili kulinda opereta na wengine kwa heshima na hatari zinazohusiana na:
Walinzi wa usalama hawapaswi kamwe kuondolewa wakati chombo kinatumiwa. Kwa mfano, saws za mviringo za portable lazima ziwe na walinzi. Mlinzi wa juu lazima afunika blade nzima ya msumeno. Mlinzi wa chini unaoweza kurudishwa lazima afunika meno ya saw, isipokuwa inapowasiliana na nyenzo za kazi. Mlinzi wa chini lazima arudi moja kwa moja kwenye nafasi ya kifuniko wakati chombo kinatolewa kutoka kwa kazi. Kumbuka walinzi wa blade katika mfano wa msumeno wa nguvu (takwimu 2).
Kielelezo 2. Msumeno wa mviringo na mlinzi
Swichi za Usalama na Vidhibiti
Ifuatayo ni mifano ya zana za nguvu zinazoshikiliwa kwa mkono ambazo lazima ziwe na swichi ya kudhibiti ya "kuzima" ya mawasiliano ya muda:
Zana hizi pia zinaweza kuwa na kidhibiti cha kufunga, mradi kuzima kunaweza kukamilishwa kwa mwendo mmoja wa kidole sawa au vidole vinavyowasha.
Zana zifuatazo za nguvu zinazoshikiliwa kwa mkono zinaweza kuwa na swichi nzuri ya kudhibiti "kuzima" pekee:
Zana zingine za nguvu zinazoshikiliwa kwa mkono ambazo lazima ziwe na swichi ya shinikizo isiyobadilika ambayo itazima umeme wakati shinikizo linapotolewa ni pamoja na:
Zana za Umeme
Wafanyakazi wanaotumia zana za umeme lazima wafahamu hatari kadhaa. Mbaya zaidi kati ya hizi ni uwezekano wa kupigwa kwa umeme, ikifuatiwa na kuchoma na mshtuko mdogo. Chini ya hali fulani, hata kiwango kidogo cha mkondo kinaweza kusababisha fibrillation ya moyo ambayo inaweza kusababisha kifo. Mshtuko pia unaweza kusababisha mfanyakazi kuanguka kutoka kwa ngazi au sehemu zingine za kazi zilizoinuliwa.
Ili kupunguza uwezekano wa kuumia kwa wafanyikazi kutokana na mshtuko, zana lazima zilindwe na angalau moja ya njia zifuatazo:
Kielelezo 3. Uchimbaji wa umeme
Mbinu hizi za usalama za jumla zinapaswa kufuatwa wakati wa kutumia zana za umeme:
Magurudumu ya Abrasive yenye Nguvu
Kusaga, kukata, kung'arisha na magurudumu ya waya yenye nguvu husababisha matatizo maalum ya usalama kwa sababu magurudumu yanaweza kutengana na kutupa vipande vinavyoruka.
Kabla ya magurudumu ya abrasive kupachikwa, yanapaswa kuchunguzwa kwa karibu na sauti (au pete) kujaribiwa kwa kugonga kwa upole na chombo nyepesi kisicho na metali ili kuhakikisha kuwa hayana nyufa au kasoro. Ikiwa magurudumu yamepasuka au sauti yamekufa, yanaweza kuruka tofauti katika uendeshaji na haipaswi kutumiwa. Gurudumu ya sauti na isiyoharibika itatoa sauti ya metali iliyo wazi au "pete".
Ili kuzuia gurudumu kutoka kwa kupasuka, mtumiaji anapaswa kuhakikisha kuwa inafaa kwa uhuru kwenye spindle. Nati ya spindle lazima iimarishwe vya kutosha ili kushikilia gurudumu mahali pake bila kupotosha flange. Fuata mapendekezo ya mtengenezaji. Uangalifu lazima uchukuliwe ili kuhakikisha kuwa gurudumu la kusokota halitazidi vipimo vya gurudumu la abrasive. Kutokana na uwezekano wa gurudumu kutengana (kulipuka) wakati wa kuanza, mfanyakazi haipaswi kamwe kusimama moja kwa moja mbele ya gurudumu kwani inaongeza kasi kwa kasi kamili ya uendeshaji. Zana za kusaga zinazobebeka zinahitajika kuwa na walinzi wa usalama ili kulinda wafanyikazi sio tu kutoka kwa uso wa gurudumu linalosonga, lakini pia kutoka kwa vipande vya kuruka wakati wa kuvunjika. Kwa kuongeza, wakati wa kutumia grinder yenye nguvu, tahadhari hizi zinapaswa kuzingatiwa:
Vyombo vya nyumatiki
Vyombo vya nyumatiki vinaendeshwa na hewa iliyoshinikizwa na ni pamoja na chipu, visima, nyundo na sanders. Ingawa kuna hatari kadhaa zinazoweza kutokea katika utumiaji wa zana za nyumatiki, moja kuu ni hatari ya kugongwa na viambatisho vya chombo au aina fulani ya kifunga ambayo mfanyakazi anatumia na chombo. Ulinzi wa macho unahitajika na ulinzi wa uso unapendekezwa wakati wa kufanya kazi na zana za nyumatiki. Kelele ni hatari nyingine. Kufanya kazi na zana zenye kelele kama vile jackhammers kunahitaji matumizi ifaayo na ifaayo ya ulinzi ufaao wa usikivu.
Wakati wa kutumia chombo cha nyumatiki, mfanyakazi lazima aangalie ili kuhakikisha kuwa imefungwa kwa usalama kwenye hose ili kuzuia kukatwa. Waya fupi au kifaa cha kufuli chanya kinachoshikanisha hose ya hewa kwenye chombo kitatumika kama ulinzi wa ziada. Ikiwa hose ya hewa ina kipenyo cha zaidi ya inchi 1.27, vali ya usalama kupita kiasi inapaswa kusakinishwa kwenye chanzo cha usambazaji wa hewa ili kuzima hewa kiotomatiki endapo hose itavunjika. Kwa ujumla, tahadhari sawa zinapaswa kuchukuliwa na hose ya hewa ambayo inapendekezwa kwa kamba za umeme, kwa sababu hose inakabiliwa na aina sawa ya uharibifu au kupigwa kwa bahati mbaya, na pia inatoa hatari ya tripping.
Bunduki za hewa zilizobanwa hazipaswi kuelekezwa kwa mtu yeyote. Wafanyikazi hawapaswi kamwe "kumaliza" pua dhidi yao wenyewe au mtu mwingine yeyote. Klipu ya usalama au kihifadhi kinapaswa kusakinishwa ili kuzuia viambatisho, kama vile patasi kwenye nyundo ya kupasua, visirushwe bila kukusudia kutoka kwenye pipa. Skrini zinapaswa kuanzishwa ili kulinda wafanyikazi walio karibu dhidi ya kupigwa na vipande vya kuruka karibu na chip, bunduki za riveting, nyundo za hewa, staplers au vifaa vya kuchimba hewa.
Bunduki za kunyunyizia zisizo na hewa ambazo hubadilisha rangi na vimiminiko kwa shinikizo la juu (pauni 1,000 au zaidi kwa kila inchi ya mraba) lazima ziwe na vifaa vya usalama vinavyoonekana kiotomatiki au mwongozo ambavyo vitazuia kuwezesha hadi kifaa cha usalama kitolewe mwenyewe. Jackhammer nzito zinaweza kusababisha uchovu na matatizo ambayo yanaweza kupunguzwa kwa matumizi ya vishikizo vizito vya mpira ambavyo vinatoa mshiko salama. Mfanyakazi anayetumia jeki ni lazima avae miwani ya usalama na viatu vya usalama ili kujikinga na majeraha ikiwa nyundo itateleza au kuanguka. Kinga ya uso pia inapaswa kutumika.
Zana Zinazotumia Mafuta
Zana zinazotumia mafuta kwa kawaida hutumika kwa kutumia injini ndogo za mwako za ndani zinazotumia petroli. Hatari kubwa zaidi zinazoweza kutokea zinazohusiana na utumiaji wa zana zinazoendeshwa na mafuta hutokana na mvuke hatari wa mafuta unaoweza kuwaka au kulipuka na kutoa moshi hatari. Mfanyakazi lazima awe mwangalifu kushughulikia, kusafirisha na kuhifadhi petroli au mafuta tu kwenye vyombo vya kioevu vinavyoweza kuwaka, kulingana na taratibu zinazofaa za vimiminika vinavyoweza kuwaka. Kabla ya tangi la chombo kinachotumia mafuta kujazwa tena, mtumiaji lazima azime injini na kuiruhusu ipoe ili kuzuia kuwaka kwa mivuke hatari kwa bahati mbaya. Ikiwa kifaa kinachotumia mafuta kinatumiwa ndani ya eneo lililofungwa, uingizaji hewa mzuri na/au vifaa vya kinga ni muhimu ili kuzuia kuathiriwa na monoksidi kaboni. Vizima moto lazima viwepo katika eneo hilo.
Zana Zilizo na Mlipuko wa Poda
Zana zenye mlipuko zenye poda hufanya kazi kama bunduki iliyopakiwa na zinapaswa kushughulikiwa kwa heshima na tahadhari sawa. Kwa kweli, ni hatari sana hivi kwamba lazima ziendeshwe na wafanyikazi waliofunzwa au waliohitimu tu. Ulinzi unaofaa wa masikio, macho na uso ni muhimu unapotumia chombo kilicho na poda. Zana zote zinazoathiriwa na poda zinapaswa kuundwa kwa ajili ya malipo tofauti ya poda ili mtumiaji aweze kuchagua kiwango cha unga kinachohitajika kufanya kazi bila nguvu nyingi.
Mwisho wa mdomo wa chombo unapaswa kuwa na ngao ya kinga au ulinzi uliowekwa katikati kabisa kwenye pipa ili kumlinda mtumiaji kutokana na vipande au vijisehemu vyovyote vinavyoweza kusababisha hatari wakati chombo kinarushwa. Chombo lazima kitengenezwe ili kisichome isipokuwa kiwe na aina hii ya kifaa cha usalama. Ili kuzuia chombo kurusha kwa bahati mbaya, harakati mbili tofauti zinahitajika kwa kurusha: moja kuleta chombo kwenye nafasi, na nyingine kuvuta trigger. Zana lazima zisiwe na uwezo wa kufanya kazi hadi zishinikizwe dhidi ya uso wa kazi kwa nguvu ya angalau pauni 5 zaidi ya uzito wa jumla wa zana.
Ikiwa kifaa kilicho na poda kitawaka vibaya, mtumiaji anapaswa kusubiri angalau sekunde 30 kabla ya kujaribu kuiwasha tena. Ikiwa bado haitawaka moto, mtumiaji anapaswa kusubiri angalau sekunde nyingine 30 ili cartridge yenye kasoro ni uwezekano mdogo wa kulipuka, kisha uondoe kwa makini mzigo. Cartridge mbaya inapaswa kuwekwa ndani ya maji au vinginevyo kutupwa kwa usalama kwa mujibu wa taratibu za mwajiri.
Iwapo chombo kilicho na poda kinapata kasoro wakati wa matumizi, kinapaswa kutambulishwa na kutolewa nje ya huduma mara moja hadi kirekebishwe vizuri. Tahadhari za utumiaji salama na utunzaji wa zana zilizo na unga ni pamoja na zifuatazo:
Wakati wa kutumia zana zilizo na unga ili kuweka vifunga, tahadhari zifuatazo za usalama zinapaswa kuzingatiwa:
Vyombo vya Nguvu za Hydraulic
Kimiminiko kinachotumika katika zana za nguvu za majimaji lazima kiidhinishwe kwa matumizi yanayotarajiwa na lazima kihifadhi sifa zake za uendeshaji katika halijoto kali zaidi ambacho kitaathiriwa. Shinikizo la uendeshaji salama lililopendekezwa na mtengenezaji kwa hoses, valves, mabomba, filters na vifaa vingine haipaswi kuzidi. Ambapo kuna uwezekano wa uvujaji chini ya shinikizo la juu katika eneo ambalo vyanzo vya kuwaka, kama vile miale ya moto wazi au nyuso za moto, vinaweza kuwapo, matumizi ya vimiminika vinavyostahimili moto kama njia ya majimaji inapaswa kuzingatiwa.
Jacks
Jackets zote—lever na ratchet jacks, screw jacks na hydraulic jacks—lazima ziwe na kifaa kinachozizuia kuruka juu sana. Kikomo cha upakiaji wa mtengenezaji lazima kiwekwe alama ya kudumu katika sehemu maarufu kwenye jeki na kisipitishwe. Tumia kuzuia mbao chini ya msingi ikiwa ni lazima kufanya kiwango cha jack na salama. Ikiwa sehemu ya kuinua ni ya chuma, weka kizuizi cha mbao ngumu chenye unene wa inchi 1 (sentimita 2.54) au sawa kati ya sehemu ya chini ya uso na kichwa cha koti la chuma ili kupunguza hatari ya kuteleza. Jack haipaswi kutumiwa kuhimili mzigo ulioinuliwa. Mara baada ya mzigo kuinuliwa, inapaswa kuungwa mkono mara moja na vitalu.
Ili kusanidi jeki, hakikisha hali zifuatazo:
Utunzaji sahihi wa jacks ni muhimu kwa usalama. Jacks zote lazima zikaguliwe kabla ya kila matumizi na lubricated mara kwa mara. Ikiwa jack inakabiliwa na mzigo usio wa kawaida au mshtuko, inapaswa kuchunguzwa vizuri ili kuhakikisha kuwa haijaharibiwa. Jacks za hydraulic zilizo wazi kwa joto la kufungia lazima zijazwe na kioevu cha kutosha cha kuzuia baridi.
Muhtasari
Wafanyikazi wanaotumia zana za mikono na nguvu na ambao wako katika hatari ya kuanguka, kuruka, abrasive na kunyunyizia vitu na nyenzo, au kwa hatari ya vumbi hatari, mafusho, ukungu, mvuke au gesi, lazima wapewe vifaa vya kibinafsi vinavyohitajika. ili kuwalinda kutokana na hatari. Hatari zote zinazohusika katika utumiaji wa zana za nguvu zinaweza kuzuiwa na wafanyikazi kwa kufuata sheria tano za kimsingi za usalama:
Wafanyakazi na waajiri wana wajibu wa kufanya kazi pamoja ili kudumisha mazoea salama ya kazi. Ikiwa chombo kisicho salama au hali ya hatari inakabiliwa, inapaswa kuletwa kwa tahadhari ya mtu sahihi mara moja.
Nakala hii inajadili hali na misururu ya matukio yanayosababisha ajali zinazotokana na kuwasiliana na sehemu inayosonga ya mashine. Watu wanaoendesha na kudumisha mashine wana hatari ya kuhusika katika ajali mbaya. Takwimu za Marekani zinaonyesha kuwa watu 18,000 waliokatwa viungo na zaidi ya vifo 800 nchini Marekani kila mwaka husababishwa na visababishi hivyo. Kulingana na Taasisi ya Kitaifa ya Usalama na Afya ya Kazini ya Marekani (NIOSH), kategoria ya "kukamatwa, chini, au kati" ya majeraha katika uainishaji wao iliorodheshwa juu zaidi kati ya aina muhimu zaidi za majeraha ya kazi mnamo 1979. Majeraha kama hayo kwa ujumla yalihusisha mashine ( Etherton na Myers 1990). "Mawasiliano na sehemu ya mashine inayosogea" imeripotiwa kuwa tukio kuu la majeraha katika zaidi ya 10% ya ajali za kazini tangu kitengo hiki kilipoanzishwa katika takwimu za Uswidi za majeraha ya kazini mnamo 1979.
Mashine nyingi zina sehemu zinazosonga ambazo zinaweza kusababisha jeraha. Sehemu kama hizo zinazosonga zinaweza kupatikana katika hatua ya operesheni ambapo kazi inafanywa kwenye nyenzo, kama vile kukata, kuunda, kuchosha au kuharibika hufanyika. Zinaweza kupatikana katika kifaa ambacho hupeleka nishati kwenye sehemu za mashine inayofanya kazi, kama vile magurudumu ya kuruka, kapi, viunga vya kuunganisha, viunganishi, kamera, spindle, minyororo, cranks na gia. Zinaweza kupatikana katika sehemu zingine zinazosonga za mashine kama vile magurudumu kwenye vifaa vya rununu, injini za gia, pampu, vibambo na kadhalika. Misogeo ya mashine hatari pia inaweza kupatikana kati ya aina zingine za mashine, haswa katika vifaa vya msaidizi vinavyoshughulikia na kusafirisha mizigo kama vile vipande vya kazi, nyenzo, taka au zana.
Sehemu zote za mashine zinazosonga wakati wa utendakazi zinaweza kuchangia ajali zinazosababisha majeraha na uharibifu. Harakati za mashine zinazozunguka na za mstari, pamoja na vyanzo vyao vya nguvu, zinaweza kuwa hatari:
Mwendo unaozunguka. Hata shafts laini zinazozunguka zinaweza kushika kipengee cha nguo na, kwa mfano, kuteka mkono wa mtu kwenye nafasi ya hatari. Hatari katika shimoni inayozunguka huongezeka ikiwa ina sehemu zinazojitokeza au nyuso zisizo sawa au zenye ncha kali, kama vile skrubu za kurekebisha, boliti, mpasuo, noti au kingo za kukata. Sehemu za mashine zinazozunguka hutoa "pointi" kwa njia tatu tofauti:
Harakati za mstari. Mwendo wima, mlalo na wa kurudishana unaweza kusababisha jeraha kwa njia kadhaa: mtu anaweza kupokea msukumo au pigo kutoka kwa sehemu ya mashine, na anaweza kukamatwa kati ya sehemu ya mashine na kitu kingine, au kukatwa kwa makali makali, au kudumu. jeraha la nip kwa kunaswa kati ya sehemu inayosonga na kitu kingine (takwimu 1).
Kielelezo 1. Mifano ya harakati za mitambo ambazo zinaweza kumdhuru mtu
Vyanzo vya nguvu. Mara kwa mara, vyanzo vya nje vya nishati hutumiwa kuendesha mashine ambayo inaweza kuhusisha kiasi kikubwa cha nishati. Hizi ni pamoja na mifumo ya umeme, mvuke, majimaji, nyumatiki na mitambo, ambayo yote, ikiwa imetolewa au bila kudhibitiwa, inaweza kusababisha majeraha makubwa au uharibifu. Uchunguzi wa aksidenti zilizotokea zaidi ya mwaka mmoja (1987 hadi 1988) kati ya wakulima katika vijiji tisa kaskazini mwa India ulionyesha kwamba mashine za kukata malisho, zote zikiwa na muundo uleule, ni hatari zaidi zinapoendeshwa na injini au trekta. Mara kwa mara ya ajali zinazohusisha zaidi ya jeraha dogo (kwa kila mashine) ilikuwa 5.1 kwa kila elfu kwa wakataji wa mikono na 8.6 kwa kila elfu kwa wakataji wa umeme (Mohan na Patel 1992).
Majeraha Yanayohusiana na Mwendo wa Mashine
Kwa kuwa nguvu zinazohusiana na harakati za mashine mara nyingi ni kubwa sana, inaweza kudhaniwa kuwa majeraha ambayo husababisha yatakuwa makubwa. Dhana hii inathibitishwa na vyanzo kadhaa. "Mawasiliano na mashine zinazosonga au vifaa vinavyotengenezwa" yalichangia 5% tu ya ajali zote za kazi lakini kwa kiasi cha 10% ya ajali mbaya na kubwa (mivunjo, kukatwa kwa viungo na kadhalika) kulingana na takwimu za Uingereza (HSE 1989). Uchunguzi wa maeneo mawili ya kazi ya kutengeneza magari nchini Uswidi yanaelekeza upande mmoja. Ajali zilizosababishwa na harakati za mashine zilisababisha kuongezeka mara mbili ya idadi ya siku za likizo ya ugonjwa, kama inavyopimwa na viwango vya wastani, ikilinganishwa na ajali zisizohusiana na mashine. Ajali zinazohusiana na mashine pia zilitofautiana na ajali zingine kuhusiana na sehemu ya mwili iliyojeruhiwa: Matokeo yalionyesha kuwa 80% ya majeraha yaliyopatikana katika ajali za "mashine" yalikuwa ya mikono na vidole, wakati sehemu inayolingana ya ajali "nyingine" ilikuwa. 40% (Backström na Döös 1995).
Hali ya hatari katika usakinishaji wa kiotomatiki imegeuka kuwa tofauti (kulingana na aina ya ajali, mlolongo wa matukio na kiwango cha ukali wa jeraha) na ngumu zaidi (katika hali ya kiufundi na kwa hitaji la ustadi maalum) kuliko saa. mitambo ambapo mashine za kawaida hutumiwa. Muhula automatiska hapa inakusudiwa kurejelea kifaa ambacho, bila uingiliaji wa moja kwa moja wa mwanadamu, kinaweza kuanzisha harakati za mashine au kubadilisha mwelekeo au utendaji wake. Vifaa kama hivyo vinahitaji vifaa vya vitambuzi (km, vitambuzi vya nafasi au swichi ndogo) na/au aina fulani ya vidhibiti mfuatano (kwa mfano, programu ya kompyuta) ili kuelekeza na kufuatilia shughuli zao. Katika miongo ya hivi karibuni, a mtawala wa mantiki wa mpango (PLC) imekuwa ikiajiriwa zaidi kama kitengo cha udhibiti katika mifumo ya uzalishaji. Kompyuta ndogo sasa ndizo njia za kawaida zinazotumiwa kudhibiti vifaa vya uzalishaji katika ulimwengu ulioendelea, wakati njia zingine za udhibiti, kama vile vitengo vya mitambo ya kielektroniki, zinazidi kupungua. Katika tasnia ya utengenezaji wa Uswidi, matumizi ya mashine zinazodhibitiwa kwa nambari (NC) yaliongezeka kwa 11 hadi 12% kwa mwaka katika miaka ya 1980 (Hörte na Lindberg 1989). Katika uzalishaji wa kisasa wa viwanda, kujeruhiwa na "sehemu za kusonga za mashine" inazidi kuwa sawa na kujeruhiwa na "harakati za mashine zinazodhibitiwa na kompyuta".
Ufungaji otomatiki hupatikana katika sekta zaidi na zaidi za tasnia, na zina idadi inayoongezeka ya kazi. Usimamizi wa maduka, ushughulikiaji wa vifaa, uchakataji, unganisho na ufungashaji vyote vinaendeshwa kiotomatiki. Uzalishaji wa mfululizo umekuja kufanana na uzalishaji wa mchakato. Ikiwa ulishaji, uchakataji na uondoaji wa vipande vya kazi ni mechan, opereta hahitaji tena kuwa katika eneo la hatari wakati wa uzalishaji wa kawaida, usio na wasiwasi. Uchunguzi wa utafiti wa utengenezaji wa kiotomatiki umeonyesha kuwa ajali hutokea hasa katika kushughulikia usumbufu unaoathiri uzalishaji. Walakini, watu wanaweza pia kuingilia kati harakati za mashine katika kufanya kazi zingine, kama vile kusafisha, kurekebisha, kuweka upya, kudhibiti na kutengeneza.
Wakati uzalishaji unapojiendesha na mchakato hauko chini ya udhibiti wa moja kwa moja wa mwanadamu, hatari ya harakati zisizotarajiwa za mashine huongezeka. Waendeshaji wengi wanaofanya kazi na vikundi au mistari ya mashine zilizounganishwa wamepitia harakati kama hizo zisizotarajiwa za mashine. Nyingi ajali za kiotomatiki hutokea kama matokeo ya harakati kama hizo. Ajali ya kiotomatiki ni ajali ambayo kifaa kiotomatiki kilidhibiti (au kilipaswa kudhibiti) nishati inayosababisha jeraha. Hii ina maana kwamba nguvu inayomdhuru mtu hutoka kwa mashine yenyewe (kwa mfano, nishati ya harakati ya mashine). Katika utafiti wa ajali 177 za otomatiki nchini Uswidi, iligundulika kuwa jeraha lilisababishwa na "mwanzo usiotarajiwa" wa sehemu ya mashine katika 84% ya kesi (Backström na Harms-Ringdahl 1984). Mfano wa kawaida wa jeraha linalosababishwa na harakati za mashine inayodhibitiwa na kompyuta umeonyeshwa kwenye mchoro wa 2.
Kielelezo 2. Mfano wa kawaida wa jeraha linalosababishwa na harakati ya mashine inayodhibitiwa na kompyuta
Mojawapo ya tafiti zilizorejelewa hapo juu (Backström na Döös 1995) zilionyesha kuwa harakati za mashine zinazodhibitiwa kiotomatiki zilihusishwa na vipindi virefu vya likizo ya ugonjwa kuliko majeraha kwa sababu ya aina zingine za harakati za mashine, thamani ya wastani ikiwa juu mara nne katika moja ya sehemu za kazi. . Mtindo wa majeraha ya ajali za kiotomatiki ulikuwa sawa na ule wa ajali zingine za mashine (hasa zinazohusisha mikono na vidole), lakini mwelekeo ulikuwa kwa aina ya majeraha ya zamani kuwa mbaya zaidi (kukatwa kwa viungo, kuponda na kuvunjika).
Udhibiti wa kompyuta, kama mwongozo, una udhaifu kutoka kwa mtazamo wa kuegemea. Hakuna uhakika kwamba programu ya kompyuta itafanya kazi bila makosa. Vifaa vya kielektroniki, vilivyo na viwango vyao vya chini vya mawimbi, vinaweza kuwa nyeti kwa kuingiliwa ikiwa hazijalindwa ipasavyo, na matokeo ya kutofaulu kwa matokeo hayawezekani kutabiri kila wakati. Zaidi ya hayo, mabadiliko ya programu mara nyingi huachwa bila hati. Njia moja inayotumiwa kufidia udhaifu huu ni, kwa mfano, kwa kutumia mifumo "mbili" ambamo kuna misururu miwili inayojitegemea ya vipengele vya utendaji na mbinu ya ufuatiliaji ili minyororo yote miwili ionyeshe thamani sawa. Ikiwa mifumo inaonyesha maadili tofauti, hii inaonyesha kushindwa katika mojawapo yao. Lakini kuna uwezekano kwamba minyororo yote ya vipengele inaweza kuteseka kutokana na kosa sawa na kwamba wote wawili wanaweza kuwekwa nje ya utaratibu na usumbufu huo huo, na hivyo kutoa usomaji mzuri wa uongo (kama mifumo yote miwili inavyokubaliana). Hata hivyo, katika kesi chache tu zilizochunguzwa imewezekana kufuatilia ajali kwa kushindwa kwa kompyuta (tazama hapa chini), licha ya ukweli kwamba ni kawaida kwa kompyuta moja kudhibiti kazi zote za usakinishaji (hata kusimamisha usakinishaji). mashine kama matokeo ya uanzishaji wa kifaa cha usalama). Kama mbadala, mazingatio yanaweza kuzingatiwa kutoa mfumo uliojaribiwa na kujaribiwa na vipengee vya kielektroniki kwa kazi za usalama.
Matatizo ya Kiufundi
Kwa ujumla, inaweza kusema kuwa ajali moja ina sababu nyingi, ikiwa ni pamoja na kiufundi, mtu binafsi, mazingira na shirika. Kwa madhumuni ya kuzuia, ajali haizingatiwi kama tukio la pekee, lakini kama a mlolongo ya matukio au mchakato (Backström 1996). Kwa upande wa ajali za kiotomatiki, imeonyeshwa kuwa matatizo ya kiufundi mara nyingi ni sehemu ya mlolongo huo na hutokea ama katika moja ya hatua za mwanzo za mchakato au karibu na tukio la jeraha la ajali. Uchunguzi ambao matatizo ya kiufundi yanayohusika katika ajali za kiotomatiki yamechunguzwa yanaonyesha kuwa haya yanatokana na 75 hadi 85% ya ajali. Wakati huo huo, katika hali yoyote maalum, kuna kawaida sababu zingine, kama zile za asili ya shirika. Ni katika sehemu moja tu ya kumi ya visa ambapo imepatikana kuwa chanzo cha moja kwa moja cha nishati inayosababisha jeraha kinaweza kuhusishwa na hitilafu za kiufundi—kwa mfano, harakati za mashine zinazofanyika licha ya mashine kuwa imesimama. Takwimu zinazofanana zimeripotiwa katika tafiti zingine. Kawaida, shida ya kiufundi ilisababisha shida na vifaa, hivi kwamba mwendeshaji alilazimika kubadili kazi (kwa mfano, kuweka tena sehemu ambayo ilikuwa katika nafasi iliyopotoka). Ajali hiyo ilitokea wakati wa utekelezaji wa kazi hiyo, ikisababishwa na kushindwa kwa kiufundi. Robo ya ajali za kiotomatiki zilitanguliwa na usumbufu katika mtiririko wa nyenzo kama vile sehemu kukwama au kuingia katika nafasi iliyopotoka au yenye hitilafu (ona mchoro 3).
Kielelezo 3. Aina za matatizo ya kiufundi yanayohusika katika ajali za mitambo (idadi ya ajali =127)
Katika utafiti wa ajali 127 zinazohusisha uendeshaji otomatiki, ajali 28 kati ya hizi, zilizofafanuliwa katika kielelezo cha 4, zilichunguzwa zaidi ili kubaini aina za matatizo ya kiufundi ambayo yalihusika kama sababu za kusababisha (Backström na Döös, kwenye vyombo vya habari). Matatizo yaliyobainishwa katika uchunguzi wa ajali mara nyingi yalisababishwa na vipengele vyenye msongamano, kasoro au chakavu. Katika matukio mawili, tatizo lilisababishwa na hitilafu ya programu ya kompyuta, na katika moja kwa kuingiliwa kwa umeme. Katika zaidi ya nusu ya kesi (17 kati ya 28), makosa yalikuwa yamekuwepo kwa muda lakini hayajatatuliwa. Ni katika kesi 5 tu kati ya 28 ambapo kushindwa kwa kiufundi au kupotoka kulirejelewa, kulikuwa na kasoro isiyozidi ilijidhihirisha hapo awali. Makosa mengine yalikuwa yamerekebishwa ili kuonekana tena baadaye. Kasoro fulani zilikuwepo tangu wakati wa usakinishaji, ilhali nyingine zilitokana na uchakavu na athari za mazingira.
Idadi ya ajali za kiotomatiki zinazotokea wakati wa urekebishaji wa usumbufu wa uzalishaji huja kati ya theluthi moja na theluthi mbili ya visa vyote, kulingana na tafiti nyingi. Kwa maneno mengine, kuna makubaliano ya jumla kwamba kushughulikia usumbufu wa uzalishaji ni kazi ya hatari ya kikazi. Tofauti ya kiwango ambacho ajali hizo hutokea ina maelezo mengi, kati ya hayo yanahusiana na aina ya uzalishaji na jinsi kazi za kazi zinavyoainishwa. Katika baadhi ya tafiti za usumbufu, matatizo tu na kuacha mashine wakati wa uzalishaji wa kawaida zimezingatiwa; kwa wengine, matatizo mengi zaidi yametibiwa-kwa mfano, wale wanaohusika katika kuanzisha kazi.
Kipimo muhimu sana katika kuzuia ajali za automatisering ni kuandaa taratibu za kuondoa sababu za usumbufu wa uzalishaji ili zisirudiwe. Katika uchunguzi maalum wa usumbufu wa uzalishaji wakati wa ajali (Döös na Backström 1994), ilibainika kuwa kazi ya kawaida ambayo usumbufu ulizua ilikuwa kuachilia au kusahihisha nafasi ya kazi ambayo ilikuwa imekwama au kimakosa. kuwekwa. Tatizo la aina hii lilianzisha mojawapo ya mlolongo wa matukio mawili yanayofanana: (1) sehemu hiyo iliachiliwa na kuja katika nafasi yake sahihi, mashine ilipokea ishara ya kiotomatiki kuanza, na mtu huyo alijeruhiwa na harakati za mashine zilizoanzishwa, (2) ) hapakuwa na wakati wa sehemu hiyo kuachiliwa au kuwekwa upya kabla ya mtu huyo kujeruhiwa na mwendo wa mashine ambao ulikuja bila kutarajiwa, haraka zaidi au ulikuwa na nguvu zaidi kuliko ilivyotarajiwa. Ushughulikiaji mwingine wa usumbufu ulihusisha kuamsha msukumo wa kitambuzi, kukomboa sehemu ya mashine iliyokwama, kutekeleza aina rahisi za ufuatiliaji wa hitilafu, na kupanga kwa ajili ya kuanzisha upya (ona mchoro 4).
Kielelezo 4. Aina ya kushughulikia usumbufu wakati wa ajali (idadi ya ajali =76)
Usalama wa Wafanyakazi
Kategoria za wafanyikazi ambao huelekea kujeruhiwa katika ajali za kiotomatiki hutegemea jinsi kazi inavyopangwa-yaani, ni kikundi gani cha wafanyikazi hufanya kazi za hatari. Kwa mazoezi, hii ni suala la mtu gani mahali pa kazi amepewa kushughulikia shida na usumbufu kwa utaratibu. Katika tasnia ya kisasa ya Uswidi, uingiliaji kati wa vitendo kawaida unahitajika kutoka kwa watu wanaoendesha mashine. Hii ndiyo sababu, katika utafiti wa mahali pa kazi wa kutengeneza gari uliotajwa hapo awali nchini Uswidi (Backström na Döös, zilizokubaliwa kuchapishwa), ilibainika kuwa 82% ya watu waliopata majeraha kutokana na mashine za kiotomatiki walikuwa wafanyakazi wa uzalishaji au waendeshaji. Waendeshaji pia walikuwa na masafa ya juu ya ajali (ajali 15 za otomatiki kwa waendeshaji 1,000 kwa mwaka) kuliko wafanyikazi wa matengenezo (6 kwa 1,000). Matokeo ya tafiti ambayo yanaonyesha kuwa wafanyikazi wa matengenezo wanaathiriwa zaidi angalau kwa kiasi fulani kuelezewa na ukweli kwamba waendeshaji hawaruhusiwi kuingia katika maeneo ya machining katika baadhi ya makampuni. Katika mashirika yenye aina tofauti ya usambazaji wa kazi, makundi mengine ya wafanyakazi-wawekaji, kwa mfano-wanaweza kupewa kazi ya kutatua matatizo yoyote ya uzalishaji yanayotokea.
Hatua za kawaida za kurekebisha zinazochukuliwa katika muunganisho huu ili kuinua kiwango cha usalama wa kibinafsi ni kumlinda mtu dhidi ya miondoko ya hatari ya mashine kwa kutumia aina fulani ya kifaa cha usalama, kama vile ulinzi wa mashine. Kanuni kuu hapa ni ile ya usalama wa "passive" - ​​yaani, utoaji wa ulinzi ambao hauhitaji hatua kwa upande wa mfanyakazi. Hata hivyo, haiwezekani kuhukumu ufanisi wa vifaa vya kinga bila ujuzi mzuri sana na mahitaji halisi ya kazi kwenye mashine inayohusika, aina ya ujuzi ambayo kwa kawaida inamilikiwa tu na waendeshaji wa mashine wenyewe.
Kuna mambo mengi ambayo yanaweza kufanya hata kile kinachoonekana kuwa ni ulinzi mzuri wa mashine nje ya utekelezaji. Ili kufanya kazi yao, waendeshaji wanaweza kuhitaji kutenganisha au kukwepa kifaa cha usalama. Katika utafiti mmoja (Döös na Backström 1993), iligundulika kuwa kutengana au kukwepa kulifanyika katika ajali 12 kati ya 75 za otomatiki zilizofunikwa. Mara nyingi huwa ni suala la mtoa huduma kuwa na hamu kubwa, na hayuko tayari tena kukubali matatizo ya uzalishaji au kucheleweshwa kwa mchakato wa uzalishaji unaohusika katika kurekebisha usumbufu kwa mujibu wa maagizo. Njia moja ya kuepuka tatizo hili ni kufanya kifaa cha kinga kisionekane, ili kisiathiri kasi ya uzalishaji, ubora wa bidhaa au utendaji wa kazi. Lakini hii haiwezekani kila wakati; na pale ambapo kuna usumbufu unaorudiwa wa uzalishaji, hata usumbufu mdogo unaweza kusababisha watu wasitumie vifaa vya usalama. Tena, taratibu zinapaswa kupatikana ili kuondoa sababu za usumbufu wa uzalishaji ili zisirudiwe. Ukosefu wa njia ya kuthibitisha kuwa vifaa vya usalama hufanya kazi kwa kweli kulingana na vipimo ni sababu kubwa zaidi ya hatari. Miunganisho yenye hitilafu, anzisha mawimbi ambayo husalia kwenye mfumo na baadaye kusababisha kuanza kusikotarajiwa, kuongezeka kwa shinikizo la hewa, na vihisi ambavyo vimelegea vinaweza kusababisha kushindwa kwa vifaa vya kinga.
Muhtasari
Kama inavyoonyeshwa, masuluhisho ya kiufundi kwa shida yanaweza kusababisha shida mpya. Ingawa majeraha husababishwa na harakati za mashine, ambazo kimsingi ni za kiufundi kwa asili, hii haimaanishi moja kwa moja kwamba uwezekano wa kutokomezwa kwao unatokana na sababu za kiufundi tu. Mifumo ya kiufundi itaendelea kufanya kazi vibaya, na watu watashindwa kushughulikia hali ambazo hitilafu hizi husababisha. Hatari zitaendelea kuwepo, na zinaweza kudhibitiwa tu kwa njia mbalimbali. Sheria na udhibiti, hatua za shirika katika makampuni binafsi (kwa njia ya mafunzo, duru za usalama, uchambuzi wa hatari na kuripoti misukosuko na ajali zinazokaribia), na msisitizo wa uboreshaji thabiti, unaoendelea yote yanahitajika kama nyongeza ya maendeleo ya kiufundi.
Inaonekana kuna hatari nyingi zinazoweza kuundwa kwa kusonga sehemu za mashine kama kuna aina tofauti za mashine. Ulinzi ni muhimu ili kulinda wafanyakazi dhidi ya majeraha yasiyo ya lazima na yanayozuilika yanayohusiana na mashine. Kwa hivyo, sehemu yoyote ya mashine, kazi au mchakato ambao unaweza kusababisha jeraha unapaswa kulindwa. Ambapo uendeshaji wa mashine au kugusa nayo kwa bahati mbaya kunaweza kumdhuru opereta au watu wengine walio karibu, hatari lazima idhibitiwe au kuondolewa.
Mwendo na Vitendo vya Mitambo
Hatari za mitambo kwa kawaida huhusisha sehemu hatari zinazosogea katika maeneo matatu ya msingi yafuatayo:
Aina mbalimbali za mienendo na vitendo vya kimitambo ambavyo vinaweza kuleta hatari kwa wafanyakazi ni pamoja na harakati za wanachama zinazozunguka, silaha zinazorudishwa, mikanda ya kusonga, gia za kuunganisha, kukata meno na sehemu zozote zinazoathiri au kukata. Aina hizi tofauti za mwendo na vitendo ni vya msingi kwa takriban mashine zote, na kuzitambua ni hatua ya kwanza kuelekea kuwalinda wafanyakazi kutokana na hatari wanazoweza kuwasilisha.
Mwendo
Kuna aina tatu za msingi za mwendo: kuzunguka, kurudiana na kuvuka.
Mwendo unaozunguka inaweza kuwa hatari; hata shafts laini, zinazozunguka polepole zinaweza kushika nguo na kulazimisha mkono au mkono katika nafasi ya hatari. Majeraha kutokana na kuwasiliana na sehemu zinazozunguka inaweza kuwa kali (angalia mchoro 1).
Kielelezo 1. Vyombo vya habari vya punch vya mitambo
Kola, miunganisho, kamera, nguzo, magurudumu ya kuruka, ncha za shimoni, miisho ya kusokota na utiaji mlalo au wima ni baadhi ya mifano ya njia za kawaida za kuzungusha ambazo zinaweza kuwa hatari. Kuna hatari zaidi wakati boli, nick, mikwaruzo na vitufe vya kuonyesha au skrubu za seti zinapofichuliwa kwenye sehemu zinazozunguka kwenye mashine, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro 2.
Kielelezo 2. Mifano ya makadirio ya hatari kwenye sehemu zinazozunguka
Katika kukimbia nip points huundwa na sehemu zinazozunguka kwenye mashine. Kuna aina tatu kuu za vidokezo vya kukimbia:
Mchoro wa 3. Sehemu za kawaida za nip kwenye sehemu zinazozunguka
Mchoro 4. Nip pointi kati ya vipengele vinavyozunguka na sehemu zenye mwendo wa longitudinal
Mchoro 5. Nip pointi kati ya vipengele vya mashine inayozunguka
Mwendo unaorudiwa inaweza kuwa hatari kwa sababu wakati wa mwendo wa kurudi-na-nje au juu-chini, mfanyakazi anaweza kupigwa au kushikwa kati ya sehemu inayosogea na sehemu tuliyosimama. Mfano unaonyeshwa kwenye Mchoro 6.
Kielelezo 6. Mwendo hatari wa kurudiana
Mwendo wa kuvuka (sogeo katika mstari ulionyooka, unaoendelea) huleta hatari kwa sababu mfanyakazi anaweza kupigwa au kushikwa kwenye sehemu ya kubana au ya kukata na sehemu inayosonga. Mfano wa mwendo wa kuvuka umeonyeshwa kwenye mchoro 7.
Kielelezo 7. Mfano wa mwendo wa transverse
Vitendo
Kuna aina nne za msingi za hatua: kukata, kupiga ngumi, kukata manyoya na kuinama.
Hatua ya kukata inahusisha mwendo wa kupokezana, kurudiana au kuvuka. Hatua ya kukata huleta hatari katika hatua ya operesheni ambapo majeraha ya kidole, kichwa na mkono yanaweza kutokea na ambapo chips zinazoruka au nyenzo chakavu zinaweza kugonga macho au uso. Mifano ya kawaida ya mashine zilizo na hatari za kukata ni pamoja na misumeno ya bendi, misumeno ya mviringo, mashine ya kuchosha au kuchimba visima, mashine za kugeuza (lathes) na mashine za kusaga. (Ona sura ya 8.)
Kielelezo 8. Mifano ya hatari za kukata
Kupiga hatua matokeo wakati nguvu inawekwa kwenye slaidi (kondoo) kwa madhumuni ya kufunika, kuchora au kukanyaga chuma au nyenzo zingine. Hatari ya aina hii ya hatua hutokea katika hatua ya operesheni ambapo hisa huingizwa, kushikiliwa na kuondolewa kwa mkono. Mashine za kawaida zinazotumia hatua ya kuchomwa ni mashinikizo ya nguvu na wafanyakazi wa chuma. (Ona sura ya 9.)
Kielelezo 9. Operesheni ya kawaida ya kupiga
Kitendo cha kukata manyoya inahusisha kutumia nguvu kwenye slaidi au kisu ili kukata au kukata chuma au vifaa vingine. Hatari hutokea katika hatua ya operesheni ambapo hisa huingizwa, kushikiliwa na kuondolewa. Mifano ya kawaida ya mashine zinazotumiwa kwa shughuli za kukata manyoya ni mikata inayoendeshwa kwa njia ya majimaji au nyumatiki. (Ona mchoro 10.)
Kielelezo 10. Operesheni ya kukata nywele
Kitendo cha kukunja matokeo wakati nguvu inatumika kwenye slaidi ili kuunda, kuchora au kukanyaga chuma au nyenzo zingine. Hatari hutokea katika hatua ya operesheni ambapo hisa huingizwa, kushikiliwa na kuondolewa. Vifaa vinavyotumia hatua ya kupiga ni pamoja na mikanda ya nguvu, breki za kushinikiza na vipinda vya neli. (Ona mchoro 11.)
Kielelezo 11. Uendeshaji wa kupiga
Mahitaji ya Ulinzi
Ulinzi lazima ukidhi mahitaji ya chini ya jumla yafuatayo ili kulinda wafanyikazi dhidi ya hatari za kiufundi:
Zuia mawasiliano. Ulinzi lazima uzuie mikono, mikono au sehemu yoyote ya mwili wa mfanyakazi au nguo kugusana na sehemu hatari zinazosogea kwa kuondoa uwezekano wa waendeshaji au wafanyikazi wengine kuweka sehemu za miili yao karibu na sehemu hatari zinazosogea.
Kutoa usalama. Wafanyakazi hawapaswi kuwa na uwezo wa kuondoa au kuharibu kwa urahisi ulinzi. Walinzi na vifaa vya usalama vinapaswa kufanywa kwa nyenzo za kudumu ambazo zitastahimili hali ya matumizi ya kawaida na ambazo zimefungwa kwa mashine.
Kinga dhidi ya vitu vinavyoanguka. Ulinzi unapaswa kuhakikisha kuwa hakuna vitu vinavyoweza kuanguka katika sehemu zinazosogea na kuharibu kifaa au kuwa kitu ambacho kinaweza kugonga na kumjeruhi mtu.
Sio kuunda hatari mpya. Kinga huharibu madhumuni yake ikiwa itaunda hatari yake yenyewe, kama vile sehemu ya kukata, ukingo uliochongoka au uso ambao haujakamilika. Mipaka ya walinzi, kwa mfano, inapaswa kuvingirwa au kufungwa kwa namna ambayo huondoa kando kali.
Sio kuunda kuingiliwa. Kinga ambazo huzuia wafanyikazi kufanya kazi zao zinaweza kupuuzwa au kupuuzwa hivi karibuni. Ikiwezekana, wafanyakazi wanapaswa kuwa na uwezo wa kulainisha mashine bila kutenganisha au kuondoa ulinzi. Kwa mfano, kupata hifadhi za mafuta nje ya walinzi, na mstari unaoelekea kwenye sehemu ya lubrication, itapunguza haja ya kuingia eneo la hatari.
Mafunzo ya Kinga
Hata mfumo wa ulinzi wa kina zaidi hauwezi kutoa ulinzi unaofaa isipokuwa wafanyakazi wanajua jinsi ya kuutumia na kwa nini. Mafunzo mahususi na ya kina ni sehemu muhimu ya juhudi zozote za kutekeleza ulinzi dhidi ya hatari zinazohusiana na mashine. Ulindaji ufaao unaweza kuboresha tija na kuongeza ufanisi kwa kuwa huenda ukaondoa wasiwasi wa wafanyakazi kuhusu jeraha. Mafunzo ya ulinzi ni muhimu kwa waendeshaji wapya na matengenezo au wafanyakazi wa kuanzisha, wakati ulinzi wowote mpya au uliobadilishwa unawekwa katika huduma, au wakati wafanyakazi wanapewa mashine mpya au uendeshaji; inapaswa kuhusisha maelekezo au mafunzo ya vitendo katika yafuatayo:
Mbinu za Kulinda Mashine
Kuna njia nyingi za kulinda mashine. Aina ya operesheni, ukubwa au sura ya hisa, njia ya kushughulikia, mpangilio wa kimwili wa eneo la kazi, aina ya mahitaji ya nyenzo na uzalishaji au mapungufu itasaidia kuamua njia sahihi ya ulinzi kwa mashine ya mtu binafsi. Mbuni wa mashine au mtaalamu wa usalama lazima achague ulinzi bora zaidi na wa vitendo unaopatikana.
Ulinzi unaweza kuainishwa chini ya uainishaji tano wa jumla: (1) walinzi, (2) vifaa, (3) utengano, (4) utendakazi na (5) vingine.
Kulinda na walinzi
Kuna aina nne za jumla za walinzi (vizuizi vinavyozuia ufikiaji wa maeneo ya hatari), kama ifuatavyo:
Walinzi wa kudumu. Kilinzi kisichobadilika ni sehemu ya kudumu ya mashine na haitegemei sehemu zinazosonga kufanya kazi iliyokusudiwa. Inaweza kujengwa kwa karatasi ya chuma, skrini, kitambaa cha waya, pau, plastiki au nyenzo nyingine yoyote ambayo ni ya kutosha kustahimili athari yoyote inayoweza kupokea na kustahimili matumizi ya muda mrefu. Walinzi wasiobadilika kwa kawaida hupendekezwa kwa aina nyingine zote kwa sababu ya usahili na kudumu kwao (tazama jedwali 1).
Jedwali 1. Walinzi wa mashine
Method |
Kitendo cha kulinda |
faida |
Mapungufu |
Fasta |
· Hutoa kizuizi |
· Inafaa maombi mengi mahususi |
· Inaweza kuingilia kati mwonekano |
Imeingiliana |
· Huzima au kuzima nguvu na kuzuia kuwasha kwa mashine wakati ulinzi umefunguliwa; inapaswa kuhitaji mashine kusimamishwa kabla ya mfanyakazi kufikia eneo la hatari |
· Hutoa ulinzi wa juu zaidi |
· Inahitaji marekebisho makini na matengenezo |
Adjustable |
· Hutoa kizuizi ambacho kinaweza kurekebishwa ili kuwezesha aina mbalimbali za shughuli za uzalishaji |
· Inaweza kujengwa ili kuendana na matumizi mengi maalum |
· Opereta anaweza kuingia eneo la hatari: ulinzi unaweza usiwe kamili wakati wote |
Kujirekebisha |
· Hutoa kizuizi kinachotembea kulingana na ukubwa wa hisa inayoingia katika eneo la hatari |
· Walinzi wa nje ya rafu wanapatikana kibiashara |
· Haitoi ulinzi wa juu kila wakati |
Katika takwimu ya 12, walinzi wa kudumu kwenye vyombo vya habari vya nguvu hufunga kabisa hatua ya uendeshaji. Hifadhi inalishwa kupitia upande wa mlinzi kwenye eneo la kufa, na hisa iliyobaki inatoka upande wa pili.
Kielelezo 12. Walinzi wasiohamishika kwenye vyombo vya habari vya nguvu
Mchoro wa 13 unaonyesha mlinzi wa uzio usiobadilika ambao hulinda ukanda na kapi ya kitengo cha kusambaza nguvu. Jopo la ukaguzi hutolewa juu ili kupunguza hitaji la kuondoa walinzi.
Kielelezo 13. Mikanda ya kufunga ya walinzi na kapi zisizohamishika
Katika mchoro wa 14, walinzi wa kingo za kudumu wanaonyeshwa kwenye bandsaw. Walinzi hawa hulinda waendeshaji kutoka kwa magurudumu ya kugeuka na kusonga blade ya saw. Kwa kawaida, wakati pekee ambao walinzi wangefunguliwa au kuondolewa ungekuwa wa kubadilisha blade au matengenezo. Ni muhimu sana kwamba zimefungwa kwa usalama wakati saw inatumika.
Kielelezo 14. Walinzi waliowekwa kwenye bendi-saw
Walinzi walioingiliana. Wakati walinzi waliofungamana hufunguliwa au kuondolewa, utaratibu wa kujikwaa na/au nguvu hujizima kiotomatiki au kutenganisha, na mashine haiwezi kuzunguka au kuwashwa hadi ulinzi wa kuingiliana urejeshwe mahali pake. Hata hivyo, kuchukua nafasi ya ulinzi wa kuingiliana haipaswi kuanzisha upya mashine moja kwa moja. Walinzi waliounganishwa wanaweza kutumia nguvu za umeme, mitambo, majimaji au nyumatiki, au mchanganyiko wowote wa hizi. Kuingiliana haipaswi kuzuia "inchi" (yaani, harakati za hatua kwa hatua) kwa udhibiti wa kijijini, ikiwa inahitajika.
Mfano wa walinzi wa kuingiliana unaonyeshwa kwenye takwimu ya 15. Katika takwimu hii, utaratibu wa kupiga mashine ya picker (inayotumiwa katika sekta ya nguo) inafunikwa na ulinzi wa kizuizi kilichounganishwa. Mlinzi huyu hawezi kuinuliwa mashine inapofanya kazi, wala mashine haiwezi kuwashwa upya huku mlinzi akiwa ameinuka.
Kielelezo 15. Walinzi waliounganishwa kwenye mashine ya kuokota
Walinzi wanaoweza kubadilishwa. Walinzi wanaoweza kurekebishwa huruhusu unyumbufu katika kushughulikia ukubwa mbalimbali wa hisa. Mchoro wa 16 unaonyesha mlinzi wa uzio unaoweza kubadilishwa kwenye msumeno wa bendi.
Kielelezo 16. Walinzi wa kurekebisha kwenye bendi-saw
Walinzi wa kujirekebisha. Ufunguzi wa walinzi wa kujirekebisha huamua na harakati ya hisa. Opereta anapohamisha hisa kwenye eneo la hatari, mlinzi anasukumwa mbali, na kutoa mwanya ambao ni mkubwa wa kutosha kuingiza hisa pekee. Baada ya hisa kuondolewa, mlinzi anarudi kwenye nafasi ya kupumzika. Mlinzi huyu hulinda opereta kwa kuweka kizuizi kati ya eneo la hatari na opereta. Walinzi wanaweza kujengwa kwa plastiki, chuma au nyenzo nyingine kubwa. Walinzi wa kujirekebisha hutoa viwango tofauti vya ulinzi.
Mchoro wa 17 unaonyesha msumeno wa radial-arm na mlinzi wa kujirekebisha. Wakati blade inavutwa kwenye hisa, mlinzi husogea juu, akiwasiliana na hisa.
Kielelezo 17. Mlinzi wa kujirekebisha kwenye msumeno wa mkono wa radial
Ulinzi na vifaa
Vifaa vya usalama vinaweza kusimamisha mashine ikiwa mkono au sehemu yoyote ya mwili imewekwa bila kukusudia katika eneo la hatari, inaweza kuzuia au kuondoa mikono ya mendeshaji kutoka eneo la hatari wakati wa operesheni, inaweza kumtaka mendeshaji kutumia mikono yote miwili kwenye vidhibiti vya mashine kwa wakati mmoja. hivyo basi kuweka mikono na mwili nje ya hatari) au inaweza kutoa kizuizi ambacho kimeoanishwa na mzunguko wa uendeshaji wa mashine ili kuzuia kuingia kwenye eneo la hatari wakati wa sehemu ya hatari ya mzunguko. Kuna aina tano za msingi za vifaa vya usalama, kama ifuatavyo:
Vifaa vya kutambua uwepo
Aina tatu za vifaa vya kutambua ambavyo husimamisha mashine au kukatiza mzunguko wa kazi au uendeshaji ikiwa mfanyakazi yuko ndani ya eneo la hatari zimefafanuliwa hapa chini:
The photoelectric (macho) kifaa cha kutambua uwepo hutumia mfumo wa vyanzo vya mwanga na vidhibiti ambavyo vinaweza kukatiza mzunguko wa uendeshaji wa mashine. Ikiwa uwanja wa mwanga umevunjwa, mashine itaacha na haitazunguka. Kifaa hiki kinapaswa kutumika tu kwenye mashine ambazo zinaweza kusimamishwa kabla ya mfanyakazi kufika eneo la hatari. Mchoro wa 18 unaonyesha kifaa cha kutambua uwepo wa umeme kinachotumiwa na breki ya vyombo vya habari. Kifaa kinaweza kugeuzwa juu au chini ili kukidhi mahitaji tofauti ya uzalishaji.
Mchoro 18. Kifaa cha kuona uwepo wa umeme wa picha kwenye breki ya vyombo vya habari
The kifaa cha kutambua uwepo wa redio-frequency (capacitance). hutumia boriti ya redio ambayo ni sehemu ya mzunguko wa udhibiti. Wakati uwanja wa capacitance umevunjwa, mashine itaacha au haitafanya kazi. Kifaa hiki kinapaswa kutumika tu kwenye mashine ambazo zinaweza kusimamishwa kabla ya mfanyakazi kufika eneo la hatari. Hii inahitaji mashine kuwa na clutch ya msuguano au njia nyingine za kuaminika za kusimamisha. Mchoro wa 19 unaonyesha kifaa cha kutambua uwepo wa redio-frequency iliyowekwa kwenye vyombo vya habari vya mapinduzi ya sehemu.
Mchoro 19. Kifaa cha kutambua uwepo wa redio-frequency kwenye saw ya umeme
The kifaa cha kuhisi umeme-mitambo ina kichunguzi au upau wa mwasiliani ambao hushuka hadi umbali ulioamuliwa mapema opereta anapoanzisha mzunguko wa mashine. Ikiwa kuna kizuizi kinachoizuia kushuka umbali wake kamili uliotanguliwa, mzunguko wa udhibiti hauamilishi mzunguko wa mashine. Mchoro wa 20 unaonyesha kifaa cha kuhisi cha kielektroniki kwenye kijicho. Kichunguzi cha kuhisi kinapogusana na kidole cha mwendeshaji pia kinaonyeshwa.
Kielelezo 20. Kifaa cha kuhisi umeme kwenye mashine ya barua ya jicho
Vifaa vya kurudisha nyuma
Vifaa vya kuvuta nyuma hutumia safu ya nyaya zilizounganishwa kwenye mikono, viganja vya mikono na/au mikono ya mwendeshaji na hutumiwa hasa kwenye mashine zinazopiga hatua. Wakati slaidi/kondoo iko juu, mwendeshaji anaruhusiwa kufikia mahali pa kufanya kazi. Wakati slaidi/kondoo inapoanza kushuka, uunganisho wa mitambo huhakikisha moja kwa moja uondoaji wa mikono kutoka kwa hatua ya operesheni. Kielelezo 21 kinaonyesha kifaa cha kuvuta nyuma kwenye vyombo vya habari vidogo.
Kielelezo 21. Kifaa cha kuvuta nyuma kwenye vyombo vya habari vya nguvu
Vifaa vya kuzuia
Vifaa vya kuzuia, vinavyotumia nyaya au mikanda ambayo imeunganishwa kati ya sehemu isiyobadilika na mikono ya opereta, vimetumika katika baadhi ya nchi. Vifaa hivi kwa ujumla havizingatiwi kuwa ulinzi unaokubalika kwa sababu hupitishwa kwa urahisi na opereta, hivyo basi kuruhusu mikono kuwekwa katika eneo la hatari. (Ona jedwali 2.)
Jedwali 2. Vifaa
Method |
Kitendo cha kulinda |
faida |
Mapungufu |
Picha |
· Mashine haitaanza kuendesha baisikeli wakati uga wa mwanga umekatizwa |
· Inaweza kuruhusu harakati huru kwa opereta |
· Hailinde dhidi ya kushindwa kwa mitambo |
Masafa ya redio |
· Uendeshaji baiskeli kwa mashine hautaanza wakati uga wa uwezo umekatizwa |
· Inaweza kuruhusu harakati huru kwa opereta |
· Hailinde dhidi ya kushindwa kwa mitambo |
Electro-mitambo |
· Upau wa mawasiliano au uchunguzi husafiri umbali ulioamuliwa mapema kati ya opereta na eneo la hatari |
· Inaweza kuruhusu ufikiaji katika hatua ya operesheni |
· Upau wa mawasiliano au uchunguzi lazima urekebishwe ipasavyo kwa kila programu; marekebisho haya lazima yadumishwe ipasavyo |
Vuta nyuma |
Mashine inapoanza kuzunguka, mikono ya opereta hutolewa nje ya eneo la hatari |
· Huondoa hitaji la vizuizi kisaidizi au mwingiliano mwingine katika eneo la hatari |
· Mipaka ya mwendo wa mwendeshaji |
Vidhibiti vya safari za usalama: |
· Inasimamisha mashine inapojikwaa |
· Urahisi wa matumizi |
· Vidhibiti vyote lazima viwashwe wewe mwenyewe |
Udhibiti wa mikono miwili |
· Matumizi ya wakati mmoja ya mikono yote miwili inahitajika, kuzuia opereta kuingia eneo la hatari |
· Mikono ya mwendeshaji iko katika eneo lililopangwa mapema mbali na eneo la hatari |
· Inahitaji mashine ya mzunguko wa sehemu yenye breki |
Safari ya mikono miwili |
· Matumizi ya wakati mmoja ya mikono miwili kwenye vidhibiti tofauti huzuia mikono kuwa katika eneo la hatari wakati mzunguko wa mashine unapoanza |
· Mikono ya mwendeshaji iko mbali na eneo la hatari |
· Opereta anaweza kujaribu kufikia eneo la hatari baada ya mashine ya kukwaza |
Gate |
· Hutoa kizuizi kati ya eneo la hatari na operator au wafanyakazi wengine |
· Inaweza kuzuia kufika au kutembea katika eneo la hatari |
· Huenda ikahitaji ukaguzi wa mara kwa mara na matengenezo ya mara kwa mara |
Vifaa vya kudhibiti usalama
Vifaa hivi vyote vya kudhibiti usalama vinawashwa kwa mikono na lazima viwekewe upya mwenyewe ili kuwasha upya mashine:
Kielelezo 22. Upau wa mwili usio na shinikizo kwenye kinu cha mpira
Kielelezo 23. Fimbo ya safari ya usalama kwenye kinu cha mpira
Kielelezo 24. Kebo ya usalama ya tripwire kwenye kalenda
Kielelezo 25. Vifungo vya udhibiti wa mikono miwili kwenye vyombo vya habari vya clutch vya sehemu ya mapinduzi
Mchoro 26. Vifungo vya udhibiti wa mikono miwili kwenye vyombo vya habari vya nguvu vya clutch vya mapinduzi kamili
Kielelezo 27. Vyombo vya habari vya nguvu na lango
Kulinda kwa eneo au umbali
Ili kulinda mashine kulingana na eneo, mashine au sehemu zake za hatari zinazosogea lazima ziwekwe mahali pazuri ili maeneo ya hatari hayapatikani au haitoi hatari kwa mfanyakazi wakati wa operesheni ya kawaida ya mashine. Hili linaweza kutimizwa kwa kuta au uzio unaozuia ufikiaji wa mashine, au kwa kutafuta mashine ili kipengele cha muundo wa mtambo, kama vile ukuta, kumlinda mfanyakazi na wafanyakazi wengine. Uwezekano mwingine ni kuwa na sehemu hatari ziko juu kiasi cha kutoweza kufikia kawaida ya mfanyakazi yeyote. Uchambuzi wa kina wa hatari wa kila mashine na hali fulani ni muhimu kabla ya kujaribu mbinu hii ya kulinda. Mifano iliyotajwa hapa chini ni baadhi ya matumizi mengi ya kanuni ya ulinzi kwa eneo/umbali.
Mchakato wa kulisha. Mchakato wa kulisha unaweza kulindwa na eneo ikiwa umbali salama unaweza kudumishwa ili kulinda mikono ya mfanyakazi. Vipimo vya hisa vinavyofanyiwa kazi vinaweza kutoa usalama wa kutosha. Kwa mfano, wakati wa kutumia mashine ya kuchomwa ya mwisho mmoja, ikiwa hisa ina urefu wa futi kadhaa na mwisho mmoja tu wa hisa unafanywa kazi, operator anaweza kushikilia mwisho tofauti wakati kazi inafanywa. Hata hivyo, kulingana na mashine, ulinzi bado unaweza kuhitajika kwa wafanyakazi wengine.
Vidhibiti vya kuweka. Msimamo wa kituo cha udhibiti wa opereta hutoa mbinu inayoweza kutekelezwa ya kulinda kulingana na eneo. Vidhibiti vya waendeshaji vinaweza kuwa katika umbali salama kutoka kwa mashine ikiwa hakuna sababu ya opereta kuhudhuria kwenye mashine.
Njia za ulinzi wa kulisha na ejection
Njia nyingi za kulisha na ejection hazihitaji waendeshaji kuweka mikono yao katika eneo la hatari. Katika baadhi ya matukio, hakuna ushiriki wa waendeshaji ni muhimu baada ya mashine kuanzishwa, ambapo katika hali nyingine, waendeshaji wanaweza kulisha hisa kwa usaidizi wa utaratibu wa kulisha. Zaidi ya hayo, mbinu za uondoaji zinaweza kubuniwa ambazo hazihitaji uhusika wowote wa opereta baada ya mashine kuanza kufanya kazi. Baadhi ya mbinu za kulisha na kutoa hata zinaweza kuunda hatari zenyewe, kama vile roboti ambayo inaweza kuondoa hitaji la opereta kuwa karibu na mashine lakini inaweza kuunda hatari mpya kwa kusongesha mkono wake. (Ona jedwali 3.)
Jedwali 3. Njia za kulisha na ejection
Method |
Kitendo cha kulinda |
faida |
Mapungufu |
Mlisho otomatiki |
· Hisa hutolewa kutoka kwa safu, zilizoorodheshwa na utaratibu wa mashine, nk. |
· Huondoa hitaji la kuhusika kwa waendeshaji katika eneo la hatari |
Walinzi wengine pia wanahitajika kwa ulinzi wa waendeshaji-kawaida walinzi wa kizuizi |
Nusu moja kwa moja |
· Hisa inalishwa na chutes, movable dies, piga |
· Huondoa hitaji la kuhusika kwa waendeshaji katika eneo la hatari |
Walinzi wengine pia wanahitajika kwa ulinzi wa waendeshaji-kawaida walinzi wa kizuizi |
Automatic |
· Vipande vya kazi vinatolewa kwa njia ya hewa au mitambo |
· Huondoa hitaji la kuhusika kwa waendeshaji katika eneo la hatari |
· Inaweza kusababisha hatari ya kupuliza chips au uchafu |
Nusu moja kwa moja |
· Vipande vya kazi vinatolewa na mitambo |
· Mendeshaji hana lazima aingie eneo la hatari ili kuondoa kazi iliyokamilika |
· Walinzi wengine wanahitajika kwa mwendeshaji |
roboti |
· Wanafanya kazi ambayo kawaida hufanywa na mwendeshaji |
· Opereta si lazima aingie eneo la hatari |
· Wanaweza kujitengenezea hatari |
Kutumia mojawapo ya njia tano zifuatazo za kulisha na kutoa ili kulinda mashine hakuondoi hitaji la walinzi na vifaa vingine, ambavyo lazima vitumike inavyohitajika ili kutoa ulinzi dhidi ya hatari.
Mlisho otomatiki. Milisho ya kiotomatiki hupunguza mfiduo wa waendeshaji wakati wa mchakato wa kazi, na mara nyingi hauhitaji juhudi zozote za opereta baada ya mashine kusanidiwa na kufanya kazi. Kibonyezo cha nguvu katika mchoro 28 kina utaratibu wa kulisha kiotomatiki na mlinzi wa uzio usio na uwazi kwenye eneo la hatari.
Mchoro 28. Bonyeza kwa nguvu na kulisha moja kwa moja
Mlisho wa nusu otomatiki. Kwa kulisha nusu-otomatiki, kama ilivyo kwa kishini cha nguvu, opereta hutumia utaratibu wa kuweka kipande kinachochakatwa chini ya kondoo dume kwa kila pigo. Opereta hawana haja ya kufikia eneo la hatari, na eneo la hatari limefungwa kabisa. Mchoro 29 unaonyesha chakula cha chute ambacho kila kipande kinawekwa kwa mkono. Kutumia mlisho wa chute kwenye kibonyezo cha kutega hakusaidii tu kuweka kipande katikati kinapoteleza hadi kwenye kisanduku, lakini pia kunaweza kurahisisha tatizo la kutoa.
Mchoro 29. Bonyeza kwa nguvu na malisho ya chute
Utoaji otomatiki. Utoaji wa kiotomatiki unaweza kutumia shinikizo la hewa au kifaa cha mitambo ili kuondoa sehemu iliyokamilika kutoka kwa vyombo vya habari, na inaweza kuunganishwa na vidhibiti vya uendeshaji ili kuzuia uendeshaji hadi utoaji wa sehemu ukamilike. Utaratibu wa kuhama kwenye sufuria ulioonyeshwa kwenye mchoro wa 30 husogea chini ya sehemu iliyomalizika slaidi inaposogea kuelekea sehemu ya juu. Kisha gari la kuhamisha linashika sehemu iliyovuliwa kutoka kwenye slaidi na pini za kugonga na kuipotosha hadi kwenye chute. Wakati kondoo dume anaposogea chini kuelekea sehemu inayofuata tupu, chombo cha kusogea husogea mbali na eneo la kufa.
Kielelezo 30. Mfumo wa ejection wa Shuttle
Utoaji wa nusu otomatiki. Kielelezo 31 kinaonyesha utaratibu wa kutoa nusu-otomatiki unaotumiwa kwenye vyombo vya habari vya nguvu. Wakati plunger imetolewa kutoka eneo la kufa, mguu wa ejector, ambao umeunganishwa kiufundi na plunger, hupiga kazi iliyokamilishwa nje.
Kielelezo 31. Utaratibu wa ejection ya nusu-otomatiki
roboti. Roboti ni vifaa ngumu ambavyo hupakia na kupakua hisa, kukusanya sehemu, kuhamisha vitu au kufanya kazi iliyofanywa vinginevyo na opereta, na hivyo kuondoa mfiduo wa waendeshaji kwa hatari. Zinatumika vyema katika michakato ya uzalishaji wa juu inayohitaji utaratibu unaorudiwa, ambapo wanaweza kulinda dhidi ya hatari zingine kwa wafanyikazi. Roboti zinaweza kusababisha hatari, na walinzi wanaofaa lazima watumike. Mchoro wa 32 unaonyesha mfano wa roboti inayolisha vyombo vya habari.
Mchoro 32. Kutumia walinzi wa kizuizi kulinda bahasha ya roboti
Misaada mbalimbali ya ulinzi
Ingawa visaidizi mbalimbali vya kulinda havitoi ulinzi kamili dhidi ya hatari za mashine, vinaweza kuwapa waendeshaji mipaka ya ziada ya usalama. Uamuzi wa busara unahitajika katika matumizi na matumizi yao.
Vikwazo vya ufahamu. Vikwazo vya ufahamu havitoi ulinzi wa kimwili, lakini hutumikia tu kuwakumbusha waendeshaji kwamba wanakaribia eneo la hatari. Kwa ujumla, vizuizi vya ufahamu havizingatiwi kuwa vya kutosha wakati mfiduo wa kila mara wa hatari upo. Mchoro 33 unaonyesha kamba inayotumika kama kizuizi cha ufahamu kwenye sehemu ya nyuma ya kikata umeme. Vizuizi havizuii watu kuingia katika maeneo ya hatari, lakini hutoa tu ufahamu wa hatari.
Mchoro 33. Mtazamo wa nyuma wa mraba wa kukata nguvu
Kinga. Ngao zinaweza kutumika kutoa ulinzi dhidi ya chembe zinazoruka, kunyunyizia vimiminika vinavyofanya kazi vya chuma au vipozezi. Kielelezo 34 kinaonyesha programu mbili zinazowezekana.
Kielelezo 34. Maombi ya ngao
Vyombo vya kushikilia. Kushikilia zana mahali na kuondoa hisa. Matumizi ya kawaida yatakuwa ya kufikia eneo la hatari la vyombo vya habari au breki ya vyombo vya habari. Kielelezo 35 kinaonyesha aina mbalimbali za zana kwa madhumuni haya. Zana za kushikilia hazipaswi kutumiwa badala ulinzi wa mashine zingine; wao ni nyongeza tu ya ulinzi ambao walinzi wengine hutoa.
Kielelezo 35. Kushikilia zana
Push vijiti au vitalu, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro 36, inaweza kutumika wakati wa kuingiza hisa kwenye mashine, kama vile blade ya msumeno. Inapohitajika kwa mikono kuwa karibu na blade, kijiti cha kusukuma au kizuizi kinaweza kutoa ukingo wa usalama na kuzuia jeraha.
Mchoro 36. Matumizi ya fimbo ya kusukuma au kizuizi cha kusukuma
Maendeleo ya jumla katika kielektroniki kidogo na katika teknolojia ya vitambuzi yanatoa sababu ya kutumaini kwamba uboreshaji wa usalama wa kazini unaweza kupatikana kupitia upatikanaji wa vigunduzi vya kuaminika, ngumu, vya matengenezo ya chini na vya bei ghali. Makala haya yataelezea teknolojia ya vitambuzi, taratibu tofauti za utambuzi, masharti na vizuizi vinavyotumika kwa matumizi ya mifumo ya vitambuzi, na baadhi ya tafiti zilizokamilishwa na kazi ya kusawazisha nchini Ujerumani.
Vigezo vya Kigunduzi cha Uwepo
Uendelezaji na majaribio ya vitendo ya vigunduzi vya uwepo ni mojawapo ya changamoto kubwa zaidi za siku zijazo kwa juhudi za kiufundi katika kuboresha usalama wa kazi na ulinzi wa wafanyakazi kwa ujumla. Vigunduzi vya uwepo ni vitambuzi vinavyoashiria kwa uhakika na kwa uhakika uwepo wa karibu au njia ya mtu. Kwa kuongezea, onyo hili lazima litokee kwa haraka ili hatua ya kukwepa, kushika breki au kuzima kwa mashine isiyosimama kufanyike kabla ya mawasiliano yaliyotabiriwa kutokea. Ikiwa watu ni wakubwa au wadogo, bila kujali mkao wao, au jinsi wamevaa haipaswi kuwa na athari kwa kuegemea kwa kitambuzi. Kwa kuongezea, kihisia lazima kiwe na uhakika wa kufanya kazi na kiwe thabiti na cha bei nafuu, ili kiweze kutumika chini ya hali zinazohitajika sana, kama vile kwenye tovuti za ujenzi na kwa programu za rununu, na matengenezo ya chini. Ni lazima vitambuzi viwe kama mkoba wa hewa kwa kuwa havitunzishwi na viko tayari kila wakati. Kwa kuzingatia baadhi ya watumiaji kusita kudumisha kile ambacho wanaweza kukichukulia kama kifaa kisicho muhimu, vitambuzi vinaweza kuachwa bila kufanyiwa kazi kwa miaka mingi. Kipengele kingine cha vigunduzi vya uwepo, ambacho kina uwezekano mkubwa wa kuombwa, ni kwamba wao pia hugundua vizuizi vingine isipokuwa wanadamu na kumtahadharisha mwendeshaji kwa wakati ili kuchukua hatua ya kujihami, na hivyo kupunguza gharama za ukarabati na uharibifu wa nyenzo. Hii ni sababu ya kusakinisha vitambua uwepo ambavyo havipaswi kuthaminiwa.
Maombi ya Kigunduzi
Ajali zisizohesabika za vifo na majeraha mabaya ambayo yanaonekana kama matendo yasiyoepukika, ya majaaliwa ya mtu binafsi, yanaweza kuepukwa au kupunguzwa mradi vitambua uwepo vinakubalika zaidi kama hatua ya kuzuia katika uwanja wa usalama wa kazini. Magazeti yanaripoti ajali hizi mara nyingi sana: hapa mtu alipigwa na shehena ya kurudi nyuma, hapo mendeshaji hakuona mtu ambaye alikimbizwa na gurudumu la mbele la koleo la nguvu. Malori yanayorudi kinyumenyume mitaani, maeneo ya kampuni na maeneo ya ujenzi ndiyo chanzo cha ajali nyingi kwa watu. Kampuni za leo zilizoratibiwa kikamilifu hazitoi tena madereva wenza au watu wengine kufanya kama miongozo kwa dereva anayehifadhi lori. Mifano hii ya ajali zinazosonga inaweza kupanuliwa kwa urahisi kwa vifaa vingine vya rununu, kama vile lori za kuinua uma. Hata hivyo, matumizi ya vitambuzi inahitajika haraka ili kuzuia ajali zinazohusisha vifaa vya nusu-mobile na visivyosimama tu. Mfano ni maeneo ya nyuma ya mashine kubwa za kupakia, ambazo zimetambuliwa na wahudumu wa usalama kama maeneo yanayoweza kuwa hatari ambayo yanaweza kuboreshwa kwa kutumia vitambuzi vya bei nafuu. Tofauti nyingi za vigunduzi vya uwepo vinaweza kubadilishwa kwa ubunifu kwa magari mengine na vifaa vikubwa vya rununu ili kulinda dhidi ya aina za ajali zilizojadiliwa katika nakala hii, ambayo kwa ujumla husababisha uharibifu mkubwa na majeraha makubwa, ikiwa sio mbaya.
Tabia ya suluhu za kibunifu kuenea zaidi inaweza kuonekana kuahidi kwamba vigunduzi vya uwepo vitakuwa teknolojia ya kawaida ya usalama katika programu zingine; hata hivyo, hii si kesi popote. Mafanikio hayo, yanayochochewa na ajali na uharibifu mkubwa wa nyenzo, yanatarajiwa katika ufuatiliaji wa magari ya kubebea mizigo na lori kubwa na kwa maeneo yenye ubunifu zaidi ya "teknolojia mpya" - mashine za roboti zinazohamishika za siku zijazo.
Tofauti za nyanja za utumiaji wa vigunduzi vya uwepo na utofauti wa kazi - kwa mfano, kustahimili vitu (hata vitu vinavyosogea, chini ya hali fulani) ambavyo ni vya uga wa utambuzi na ambavyo havipaswi kusababisha ishara - vinahitaji vitambuzi ambamo “ teknolojia ya tathmini yenye akili” inasaidia mifumo ya utendaji wa kihisi. Teknolojia hii, ambayo ni suala la maendeleo ya siku za usoni, inaweza kufafanuliwa kutokana na mbinu za kuchora katika nyanja ya akili bandia (Schreiber na Kuhn 1995). Hadi sasa, ulimwengu mdogo umezuia matumizi ya sasa ya vitambuzi. Kuna mapazia ya mwanga; baa za mwanga; mikeka ya mawasiliano; sensorer passiv infrared; ultrasound na vigunduzi vya mwendo wa rada vinavyotumia athari ya Doppler; sensorer zinazofanya vipimo vya muda vilivyopita vya ultrasound, rada na msukumo wa mwanga; na skana za laser. Kamera za televisheni za kawaida zilizounganishwa na vichunguzi hazijajumuishwa kwenye orodha hii kwa sababu si vitambua uwepo. Hata hivyo, kamera hizo ambazo huwashwa kiotomatiki zinapohisi uwepo wa mtu, zimejumuishwa.
Teknolojia ya Sensor
Leo masuala makuu ya kihisi ni (1) kuboresha matumizi ya athari za kimwili (infrared, mwanga, ultrasound, rada, nk) na (2) ufuatiliaji binafsi. Vichanganuzi vya laser vinatengenezwa kwa umakini ili kutumika kama zana za kusogeza kwa roboti za rununu. Kwa hili, kazi mbili, tofauti kwa kanuni, lazima zisuluhishwe: urambazaji wa roboti na ulinzi wa watu (na nyenzo au vifaa) vilivyopo ili wasije wakapigwa, kupigwa au kunyakuliwa (Freund, Dierks na Rossman 1993). ) Roboti za simu za baadaye haziwezi kuhifadhi falsafa ile ile ya usalama ya "mgawanyo wa anga wa roboti na mtu" ambayo inatumika kwa roboti za kisasa za viwandani. Hii inamaanisha kuweka malipo ya juu juu ya utendakazi wa kuaminika wa kigunduzi cha uwepo kitakachotumika.
Matumizi ya "teknolojia mpya" mara nyingi huhusishwa na matatizo ya kukubalika, na inaweza kudhaniwa kuwa matumizi ya jumla ya roboti za rununu ambazo zinaweza kusonga na kushika, kati ya watu kwenye mimea, katika maeneo ya trafiki ya umma, au hata majumbani au sehemu za burudani. , zitakubaliwa tu ikiwa zina vifaa vya kugundua uwepo wa hali ya juu sana, wa kisasa na wa kuaminika. Ajali za kuvutia lazima ziepukwe kwa gharama yoyote ili kuepusha kuzidisha shida inayowezekana ya kukubalika. Kiwango cha sasa cha matumizi kwa ajili ya maendeleo ya aina hii ya vitambuzi vya ulinzi wa kazi haifikii kuzingatia hili. Ili kuokoa gharama nyingi, vigunduzi vya uwepo vinapaswa kutengenezwa na kujaribiwa kwa wakati mmoja na roboti za rununu na mifumo ya urambazaji, sio baadaye.
Kuhusiana na magari, maswali ya usalama yamepata umuhimu unaoongezeka. Usalama bunifu wa abiria katika magari ni pamoja na mikanda ya viti ya pointi tatu, viti vya watoto, mikoba ya hewa na mfumo wa breki wa kuzuia kufuli uliothibitishwa na majaribio ya mfululizo ya ajali. Hatua hizi za usalama zinawakilisha sehemu inayoongezeka kiasi ya gharama za uzalishaji. Mifumo ya hewa ya pembeni na mifumo ya sensa ya rada ili kupima umbali wa gari lililo mbele ni maendeleo ya mageuzi katika ulinzi wa abiria.
Usalama wa gari la nje - ambayo ni, ulinzi wa wahusika wengine - unapokea umakini zaidi. Hivi karibuni, ulinzi wa upande umehitajika, hasa kwa lori, ili kuzuia wapanda pikipiki, wapanda baiskeli na watembea kwa miguu kutokana na hatari ya kuanguka chini ya magurudumu ya nyuma. Hatua inayofuata ya kimantiki itakuwa kufuatilia eneo lililo nyuma ya magari makubwa yenye vitambua uwepo na kusakinisha vifaa vya onyo vya eneo la nyuma. Hili litakuwa na matokeo chanya ya kutoa ufadhili unaohitajika ili kuendeleza, kupima na kufanya utendakazi wa juu zaidi upatikane, kujifuatilia, bila matengenezo na kufanya kazi kwa kutegemewa, vitambuzi vya bei nafuu kwa madhumuni ya usalama wa kazini. Mchakato wa majaribio ambao ungeambatana na utekelezaji mpana wa vihisi au mifumo ya vitambuzi ungewezesha kwa kiasi kikubwa uvumbuzi katika maeneo mengine, kama vile majembe ya umeme, vipakiaji vizito na mashine nyingine kubwa za rununu ambazo huhifadhi nakala hadi nusu ya muda wakati wa operesheni yao. Mchakato wa mageuzi kutoka kwa roboti zisizosimama hadi roboti za rununu ni njia ya ziada ya ukuzaji wa vigunduzi vya uwepo. Kwa mfano, uboreshaji unaweza kufanywa kwa vitambuzi vinavyotumika sasa kwenye vihamisishi vya nyenzo za roboti za rununu au "trekta za sakafu za kiwanda zisizo na dereva", ambazo hufuata njia zisizobadilika na kwa hivyo zina mahitaji ya chini ya usalama. Matumizi ya vigunduzi vya uwepo ni hatua inayofuata ya kimantiki katika kuboresha usalama katika eneo la usafirishaji wa nyenzo na abiria.
Taratibu za Ugunduzi
Kanuni mbalimbali za kimwili, zinazopatikana kuhusiana na njia za kupima elektroniki na ufuatiliaji binafsi na, kwa kiasi, taratibu za utendaji wa juu za kompyuta, zinaweza kutumika kutathmini na kutatua kazi zilizotajwa hapo juu. Uendeshaji unaoonekana kuwa rahisi na wa uhakika wa mashine za kiotomatiki (roboti) zinazojulikana sana katika filamu za uwongo za kisayansi, itawezekana kukamilishwa katika ulimwengu wa kweli kupitia matumizi ya mbinu za kupiga picha na kanuni za utambuzi wa utendakazi wa hali ya juu pamoja na mbinu za kupima umbali zinazofanana na zile. kuajiriwa na skana za laser. Hali ya kitendawili kwamba kila kitu kinachoonekana kuwa rahisi kwa watu ni ngumu kwa automatons, lazima itambuliwe. Kwa mfano, kazi ngumu kama vile kucheza chess bora (ambayo inahitaji shughuli ya ubongo wa mbele) inaweza kuigwa kwa urahisi zaidi na kufanywa na mashine za kiotomatiki kuliko kazi rahisi kama vile kutembea wima au kutekeleza uratibu wa harakati za mkono kwa jicho na nyingine (iliyopatanishwa na ubongo wa kati na nyuma). Baadhi ya kanuni hizi, mbinu na taratibu zinazotumika kwa utumizi wa kihisi zimefafanuliwa hapa chini. Mbali na hayo, kuna idadi kubwa ya taratibu maalum za kazi maalum sana ambazo hufanya kazi kwa sehemu na mchanganyiko wa aina mbalimbali za madhara ya kimwili.
Mapazia ya kizuizi cha mwanga na baa. Miongoni mwa wagunduzi wa uwepo wa kwanza walikuwa mapazia ya kizuizi cha mwanga na baa. Wana jiometri ya ufuatiliaji wa gorofa; yaani aliyepita kizuizi hatagundulika tena. Mkono wa opereta, au uwepo wa zana au sehemu zilizoshikiliwa mkononi mwa opereta, kwa mfano, zinaweza kutambuliwa kwa haraka na kwa uhakika kwa kutumia vifaa hivi. Wanatoa mchango muhimu kwa usalama wa kazini kwa mashine (kama mashinikizo na mashine za ngumi) ambazo zinahitaji nyenzo hiyo kuwekwa kwa mkono. Kuegemea kunapaswa kuwa juu sana kitakwimu, kwa sababu wakati mkono unafika mara mbili hadi tatu kwa dakika, karibu shughuli milioni moja hufanywa katika miaka michache tu. Ufuatiliaji wa pande zote wa vipengele vya mtumaji na mpokeaji umeendelezwa kwa kiwango cha juu sana cha kiufundi ambacho kinawakilisha kiwango cha taratibu nyingine zote za kutambua uwepo.
Mikeka ya mawasiliano (badilisha mikeka). Kuna aina zote mbili za passive na kazi (pampu) za mikeka ya mawasiliano ya umeme na nyumatiki na sakafu, ambazo hapo awali zilitumiwa kwa idadi kubwa katika kazi za huduma (wafunguaji wa mlango), hadi zikabadilishwa na vigunduzi vya mwendo. Maendeleo zaidi yanaibuka kwa kutumia vigunduzi vya uwepo katika kila aina ya maeneo hatari. Kwa mfano, ukuzaji wa utengenezaji wa kiotomatiki na mabadiliko katika kazi ya mfanyakazi - kutoka kwa uendeshaji wa mashine hadi ufuatiliaji wa utendakazi wake - ulitoa mahitaji yanayolingana ya vigunduzi vinavyofaa. Usanifu wa matumizi haya ni wa hali ya juu (DIN 1995a), na mapungufu maalum (mpangilio, saizi, maeneo ya juu yanayoruhusiwa "yaliyokufa" yalihitaji uundaji wa utaalamu wa usakinishaji katika eneo hili la matumizi.
Matumizi ya kuvutia ya mikeka ya mawasiliano hutokea kwa kushirikiana na mifumo mingi ya roboti inayodhibitiwa na kompyuta. Opereta hubadilisha kipengee kimoja au viwili ili kigunduzi cha uwepo kichukue nafasi yake halisi na kufahamisha kompyuta, ambayo inasimamia mifumo ya udhibiti wa roboti na mfumo uliojengwa wa kuzuia mgongano. Katika jaribio moja lililoendelezwa na taasisi ya usalama ya shirikisho la Ujerumani (BAU), sakafu ya kitanda cha mawasiliano, inayojumuisha mikeka midogo ya kubadili umeme, ilijengwa chini ya eneo la kazi la mkono wa roboti kwa madhumuni haya (Freund, Dierks na Rossman 1993). Kigunduzi hiki cha uwepo kilikuwa na umbo la ubao wa chess. Sehemu ya mkeka iliyoamilishwa mtawalia iliiambia kompyuta nafasi ya mwendeshaji (takwimu 1) na opereta alipokaribia karibu sana na roboti, iliondoka. Bila kigunduzi cha uwepo mfumo wa roboti haungeweza kubaini nafasi ya mwendeshaji, na opereta basi hangeweza kulindwa.
Kielelezo 1. Mtu (kulia) na roboti mbili katika miili ya kanga iliyokokotwa
Reflectors (sensorer za mwendo na vigunduzi vya uwepo). Hata hivyo vitambuzi vilivyojadiliwa hadi sasa vinaweza kuwa vyema, sio vigunduzi vya uwepo kwa maana pana. Kufaa kwao—hasa kwa sababu za usalama wa kazini—kwa magari makubwa na vifaa vikubwa vya rununu kunaonyesha sifa mbili muhimu: (1) uwezo wa kufuatilia eneo kutoka nafasi moja, na (2) utendakazi bila makosa bila kuhitaji hatua za ziada. sehemu ya-kwa mfano, matumizi ya vifaa vya kuakisi. Kugundua uwepo wa mtu anayeingia kwenye eneo linalofuatiliwa na kubaki kusimamishwa hadi mtu huyu aondoke pia inamaanisha hitaji la kugundua mtu aliyesimama kabisa. Hii inatofautisha kinachojulikana kama sensorer za mwendo kutoka kwa vigunduzi vya uwepo, angalau kuhusiana na vifaa vya rununu; vitambuzi vya mwendo karibu kila mara huwashwa wakati gari linapowekwa kwenye mwendo.
Sensorer za mwendo. Aina mbili za msingi za vitambuzi vya mwendo ni: (1) "sensorer passiv infrared" (PIRS), ambazo huguswa na mabadiliko madogo kabisa katika boriti ya infrared katika eneo linalofuatiliwa (boriti ndogo zaidi inayoweza kutambulika ni takriban 10.-9 W yenye safu ya urefu wa takriban 7 hadi 20 ÎĽm); na (2) vitambuzi vya ultrasound na microwave kwa kutumia kanuni ya Doppler, ambayo huamua sifa za mwendo wa kitu kulingana na mabadiliko ya mzunguko. Kwa mfano, athari ya Doppler huongeza mzunguko wa pembe ya locomotive kwa mwangalizi inapokaribia, na hupunguza kasi ya treni inaposogea. Athari ya Doppler hufanya iwezekanavyo kujenga sensorer rahisi za mbinu, kwani mpokeaji anahitaji tu kufuatilia mzunguko wa ishara wa bendi za mzunguko wa jirani kwa kuonekana kwa mzunguko wa Doppler.
Katikati ya miaka ya 1970 utumizi wa vigunduzi mwendo ulienea katika programu za utendaji wa huduma kama vile vifungua milango, usalama wa wizi na ulinzi wa kitu. Kwa matumizi ya stationary, kugunduliwa kwa mtu anayekaribia mahali pa hatari kulitosha kutoa onyo kwa wakati au kuzima mashine. Huu ulikuwa msingi wa kuchunguza kufaa kwa vigunduzi mwendo kwa matumizi yao katika usalama wa kazi, hasa kwa njia ya PIRS (Mester et al. 1980). Kwa sababu mtu aliyevaa kwa ujumla ana joto la juu zaidi kuliko eneo linalozunguka (kichwa 34 ° C, mikono 31 ° C), kutambua mtu anayekaribia ni rahisi zaidi kuliko kuchunguza vitu visivyo hai. Kwa kiasi kidogo, sehemu za mashine zinaweza kuzunguka katika eneo linalofuatiliwa bila kuchochea kigunduzi.
Njia ya passiv (bila transmitter) ina faida na hasara. Faida ni kwamba PIRS haiongezi kelele na matatizo ya moshi wa umeme. Kwa usalama wa wizi na ulinzi wa kitu, ni muhimu sana kwamba kigunduzi kisiwe rahisi kupata. Sensorer ambayo ni kipokeaji tu, hata hivyo, haiwezi kufuatilia ufanisi wake yenyewe, ambayo ni muhimu kwa usalama wa kazi. Njia moja ya kukabiliana na kasoro hii ilikuwa kujaribu vitoa moduli ndogo za infrared (5 hadi 20 Hz) ambazo ziliwekwa kwenye eneo linalofuatiliwa na ambazo hazikusababisha kihisi, lakini mihimili yake ilisajiliwa kwa ukuzaji wa elektroniki uliowekwa kwa frequency ya urekebishaji. Marekebisho haya yaliigeuza kutoka kwa sensor ya "passive" hadi sensor "inayofanya kazi". Kwa njia hii pia iliwezekana kuangalia usahihi wa kijiometri wa eneo lililofuatiliwa. Vioo vinaweza kuwa na sehemu zisizoonekana, na mwelekeo wa kihisishi unaweza kutupwa na shughuli mbaya kwenye mmea. Mchoro wa 2 unaonyesha mpangilio wa majaribio na PIRS yenye jiometri iliyofuatiliwa kwa namna ya vazi la piramidi. Kwa sababu ya kufikia kwao kubwa, sensorer passive infrared imewekwa, kwa mfano, katika njia za maeneo ya kuhifadhi rafu.
Mchoro 2. Sensorer ya infrared kama kigunduzi cha mbinu katika eneo la hatari
Kwa ujumla, majaribio yalionyesha kuwa vigunduzi vya mwendo havifai kwa usalama wa kazini. Ghorofa ya makumbusho ya usiku haiwezi kulinganishwa na maeneo ya hatari mahali pa kazi.
Vigunduzi vya sauti ya juu, rada na msukumo wa mwanga. Vihisi vinavyotumia kanuni ya mapigo ya moyo/echo—yaani, vipimo vya muda vilivyopita vya ultrasound, rada au misukumo ya mwanga—vina uwezo mkubwa kama vitambua uwepo. Kwa skana za laser, msukumo wa mwanga unaweza kufagia kwa mfululizo wa haraka (kawaida kwa mtindo wa kuzunguka), kwa mfano, kwa usawa, na kwa msaada wa kompyuta mtu anaweza kupata maelezo ya umbali wa vitu kwenye ndege inayoonyesha mwanga. Ikiwa, kwa mfano, sio tu mstari mmoja unaohitajika, lakini ukamilifu wa kile kilicho kabla ya robot ya simu katika eneo hadi urefu wa mita 2, basi kiasi kikubwa cha data lazima kuchakatwa ili kuonyesha eneo jirani. Kigunduzi cha uwepo "bora" cha siku zijazo kitajumuisha mchanganyiko wa michakato miwili ifuatayo:
Kielelezo cha 3 kinaonyesha, kutoka kwa mradi uliotajwa hapo awali wa BAU (Freund, Dierks na Rossman 1993), matumizi ya kichanganuzi cha leza kwenye roboti ya rununu ambayo pia huchukua kazi za urambazaji (kupitia boriti ya kuhisi mwelekeo) na ulinzi wa mgongano wa vitu vilivyo karibu. jirani (kupitia boriti ya kipimo cha ardhi kwa ajili ya kutambua uwepo). Kwa kuzingatia vipengele hivi, roboti ya rununu ina uwezo wa kuendesha gari kiotomatiki bila malipo (yaani, uwezo wa kuendesha gari karibu na vikwazo). Kitaalamu, hili linafikiwa kwa kutumia pembe ya 45° ya mzunguko wa skana kuelekea upande wa nyuma wa pande zote mbili (kuingia kwenye bandari na ubao wa nyota wa roboti) pamoja na pembe ya 180° kuelekea mbele. Mihimili hii imeunganishwa na kioo maalum ambacho hufanya kama pazia nyepesi kwenye sakafu mbele ya roboti ya rununu (kutoa mstari wa maono ya ardhini). Ikiwa kutafakari kwa laser kunatoka hapo, roboti itaacha. Ingawa vichanganuzi vya leza na mwanga vilivyoidhinishwa kwa matumizi ya usalama kazini viko sokoni, vitambuzi hivi vya uwepo vina uwezo mkubwa wa kuendelezwa zaidi.
Mchoro 3. Roboti ya rununu yenye skana ya leza kwa urambazaji na matumizi ya kutambua uwepo
Vihisi vya sauti ya juu na rada, vinavyotumia muda uliopita kutoka kwa mawimbi hadi majibu ili kubainisha umbali, havihitaji sana kutoka kwa mtazamo wa kiufundi na hivyo vinaweza kuzalishwa kwa bei nafuu zaidi. Eneo la vitambuzi lina umbo la klabu na lina klabu moja au zaidi ndogo za upande, ambazo zimepangwa kwa ulinganifu. Kasi ya kuenea kwa ishara (sauti: 330 m/s; wimbi la sumakuumeme: 300,000 km/s) huamua kasi inayohitajika ya vifaa vya elektroniki vinavyotumiwa.
Vifaa vya onyo vya eneo la nyuma. Katika Maonyesho ya Hanover ya 1985, BAU ilionyesha matokeo ya mradi wa awali juu ya matumizi ya ultrasound kwa ajili ya kupata eneo nyuma ya magari makubwa (Langer na Kurfürst 1985). Muundo wa ukubwa kamili wa kichwa cha kihisi kilichoundwa na vitambuzi vya Polaroid™ uliwekwa kwenye ukuta wa nyuma wa lori la usambazaji bidhaa. Kielelezo cha 4 kinaonyesha utendakazi wake kimaumbile. Kipenyo kikubwa cha kihisi hiki hutoa pembe ndogo kiasi (takriban 18°), maeneo yaliyopimwa yenye umbo la klabu ya masafa marefu, yaliyopangwa kando ya kila mmoja na kuweka masafa tofauti ya upeo wa mawimbi. Katika mazoezi inaruhusu mtu kuweka jiometri yoyote inayofuatiliwa inayotakiwa, ambayo inachanganuliwa na sensorer takriban mara nne kwa pili kwa kuwepo au kuingia kwa watu. Mifumo mingine ya onyo ya eneo la nyuma iliyoonyeshwa ilikuwa na vitambuzi kadhaa sambamba vilivyopangwa.
Mchoro 4. Uwekaji wa kichwa cha kupimia na eneo linalofuatiliwa upande wa nyuma wa lori
Maonyesho haya ya wazi yalikuwa ya mafanikio makubwa kwenye maonyesho. Ilionyesha kwamba ulinzi wa eneo la nyuma la magari makubwa na vifaa unachunguzwa katika maeneo mengi—kwa mfano, na kamati maalumu za vyama vya wafanyabiashara wa viwanda. (Berufsgenossenschaften), bima za ajali za manispaa (ambao wanawajibika kwa magari ya manispaa), maafisa wa usimamizi wa tasnia ya serikali, na watengenezaji wa vitambuzi, ambao wamekuwa wakifikiria zaidi kuhusu magari kama magari ya huduma (kwa maana ya kuzingatia mifumo ya maegesho ili kulinda dhidi ya gari. uharibifu wa mwili wa gari). Kamati ya dharula iliyotolewa kutoka kwa vikundi ili kukuza vifaa vya onyo vya eneo la nyuma iliundwa yenyewe na ilichukua kama jukumu la kwanza kuandaa orodha ya mahitaji kutoka kwa mtazamo wa usalama wa kazini. Miaka kumi imepita wakati ambapo mengi yamefanyiwa kazi katika ufuatiliaji wa eneo la nyuma-labda kazi muhimu zaidi ya vigunduzi vya uwepo; lakini mafanikio makubwa bado hayapo.
Miradi mingi imefanywa kwa vitambuzi vya ultrasound—kwa mfano, kwenye korongo za kupanga za mbao-pande zote, koleo la majimaji, magari maalum ya manispaa, na magari mengine ya matumizi, na vile vile kwenye lori za kuinua uma na vipakiaji (Schreiber 1990). Vifaa vya onyo vya eneo la nyuma ni muhimu haswa kwa mashine kubwa ambayo huhifadhi nakala rudufu wakati mwingi. Vigunduzi vya uwepo wa sauti hutumika, kwa mfano, kwa ulinzi wa magari maalum yasiyo na dereva kama vile mashine za kushughulikia nyenzo za roboti. Ikilinganishwa na bumpers za mpira, vitambuzi hivi vina eneo kubwa zaidi la utambuzi ambalo huruhusu kushika breki kabla ya kuwasiliana kati ya mashine na kitu. Vihisi sawia vya magari ni maendeleo yanayofaa na yanahusisha mahitaji magumu sana.
Wakati huo huo, Kamati ya Viwango vya Kiufundi ya Mfumo wa Usafirishaji ya DIN iliboresha Kiwango cha 75031, "Vifaa vya kugundua vizuizi wakati wa kubadilisha" (DIN 1995b). Mahitaji na vipimo viliwekwa kwa safu mbili: mita 1.8 kwa lori za usambazaji na mita 3.0—eneo la onyo la ziada—kwa lori kubwa zaidi. Eneo lililofuatiliwa limewekwa kwa njia ya utambuzi wa miili ya mtihani wa cylindrical. Masafa ya mita 3 pia ni kuhusu kikomo cha kile kinachowezekana kiufundi kwa sasa, kwani vitambuzi vya ultrasound lazima ziwe na utando wa chuma uliofungwa, kutokana na hali zao mbaya za kufanya kazi. Mahitaji ya ufuatiliaji wa mfumo wa sensor yanawekwa, kwani jiometri inayofuatiliwa inayohitajika inaweza kutekelezwa tu kwa mfumo wa vitambuzi vitatu au zaidi. Kielelezo cha 5 kinaonyesha kifaa cha onyo cha eneo la nyuma kinachojumuisha vitambuzi vitatu vya ultrasound (Microsonic GmbH 1996). Vile vile hutumika kwa kifaa cha arifa kwenye teksi ya dereva na aina ya ishara ya onyo. Yaliyomo katika DIN Standard 75031 pia yameainishwa katika Ripoti ya kimataifa ya kiufundi ya ISO TR 12155, “Magari ya kibiashara—Kifaa cha kugundua vizuizi wakati wa kubadilisha” (ISO 1994). Wazalishaji mbalimbali wa sensor wameunda prototypes kulingana na kiwango hiki.
Mchoro 5. Lori ya ukubwa wa kati iliyo na kifaa cha onyo cha eneo la nyuma (Picha ndogo).
Hitimisho
Tangu mapema miaka ya 1970, taasisi kadhaa na watengenezaji wa sensor wamefanya kazi ili kukuza na kuanzisha "vigunduzi vya uwepo". Katika matumizi maalum ya "vifaa vya onyo vya eneo la nyuma" kuna DIN Standard 75031 na ISO Report TR 12155. Kwa sasa Deutsche Post AG inafanya jaribio kubwa. Watengenezaji kadhaa wa sensor kila moja wameweka lori tano za ukubwa wa kati na vifaa kama hivyo. Matokeo chanya ya mtihani huu ni mengi sana kwa maslahi ya usalama wa kazi. Kama ilivyosisitizwa mwanzoni, vigunduzi vya uwepo katika nambari zinazohitajika ni changamoto kubwa kwa teknolojia ya usalama katika maeneo mengi ya matumizi yaliyotajwa. Kwa hivyo ni lazima kutambulika kwa gharama ya chini ikiwa uharibifu wa vifaa, mashine na vifaa, na, juu ya yote, majeraha kwa watu, mara nyingi ni mabaya sana, yataahirishwa kuwa ya zamani.
Vifaa vya kudhibiti na vifaa vinavyotumiwa kutenganisha na kubadili lazima vijadiliwe kila wakati kuhusiana na mifumo ya kiufundi, neno linalotumika katika makala haya kujumuisha mashine, mitambo na vifaa. Kila mfumo wa kiufundi hutimiza kazi maalum na iliyopewa ya vitendo. Udhibiti sahihi wa usalama na vifaa vya kubadili vinahitajika ikiwa kazi hii ya vitendo inapaswa kufanya kazi au hata iwezekanavyo chini ya hali salama. Vifaa vile hutumiwa ili kuanzisha udhibiti, kukatiza au kuchelewesha sasa na/au misukumo ya nishati ya umeme, majimaji, nyumatiki na pia uwezo unaoweza kutokea.
Kutengwa na Kupunguza Nishati
Vifaa vya kutenganisha hutumiwa kutenganisha nishati kwa kukata laini ya usambazaji kati ya chanzo cha nishati na mfumo wa kiufundi. Kifaa cha kutenganisha lazima kwa kawaida kitoe muunganisho halisi unaoweza kutambulika wa usambazaji wa nishati. Kukatwa kwa usambazaji wa nishati lazima pia kuunganishwa kila wakati na upunguzaji wa nishati iliyohifadhiwa katika sehemu zote za mfumo wa kiufundi. Ikiwa mfumo wa kiufundi unalishwa na vyanzo kadhaa vya nishati, njia hizi zote za usambazaji lazima ziwe na uwezo wa kutengwa kwa uhakika. Watu waliofunzwa kushughulikia aina husika ya nishati na wanaofanya kazi kwenye mwisho wa nishati ya mfumo wa kiufundi, hutumia vifaa vya kujitenga ili kujikinga na hatari za nishati. Kwa sababu za usalama, watu hawa wataangalia kila mara ili kuhakikisha kwamba hakuna nishati inayoweza kuwa hatari iliyosalia katika mfumo wa kiufundi—kwa mfano, kwa kuhakikisha kutokuwepo kwa uwezo wa umeme katika kesi ya nishati ya umeme. Utunzaji usio na hatari wa vifaa fulani vya kujitenga huwezekana tu kwa wataalam waliofunzwa; katika hali hiyo, kifaa cha kutenganisha lazima kifanywe kuwa haiwezekani kwa watu wasioidhinishwa. (Ona mchoro 1.)
Kielelezo 1. Kanuni za vifaa vya kutenganisha umeme na nyumatiki
Kubadilisha Mwalimu
Kifaa kikuu cha kubadili hutenganisha mfumo wa kiufundi kutoka kwa usambazaji wa nishati. Tofauti na kifaa cha kujitenga, kinaweza kuendeshwa bila hatari hata na "wataalamu wasio na nishati". Kifaa cha kubadili-master kinatumika kukata mifumo ya kiufundi ambayo haitumiki kwa wakati fulani ikiwa, tuseme, utendakazi wao utazuiwa na watu wa tatu ambao hawajaidhinishwa. Pia hutumika kukata muunganisho kwa madhumuni kama vile matengenezo, ukarabati wa malfunctions, kusafisha, kuweka upya na kuweka upya, mradi kazi kama hiyo inaweza kufanywa bila nishati kwenye mfumo. Kwa kawaida, wakati kifaa cha kubadili bwana pia kina sifa za kifaa cha kutenganisha, kinaweza pia kuchukua na/au kushiriki kazi yake. (Ona mchoro 2.)
Kielelezo 2. Mchoro wa sampuli ya vifaa vya kubadili bwana vya umeme na nyumatiki
Kifaa cha kukatwa kwa usalama
Kifaa cha kukatwa kwa usalama hakitenganishi mfumo mzima wa kiufundi kutoka kwa chanzo cha nishati; badala yake, huondoa nishati kutoka kwa sehemu za mfumo muhimu kwa mfumo mdogo wa uendeshaji. Uingiliaji kati wa muda mfupi unaweza kuteuliwa kwa ajili ya mifumo ndogo ya uendeshaji-kwa mfano, kwa ajili ya kuweka au kuweka upya / kuweka upya mfumo, kwa ajili ya kurekebisha hitilafu, kusafisha mara kwa mara, na kwa harakati muhimu na zilizoteuliwa na mlolongo wa utendaji unaohitajika wakati wa kozi. ya kusanidi, kuweka upya/kuweka upya au kukimbia kwa majaribio. Vifaa tata vya uzalishaji na mitambo haviwezi kuzimwa tu na kifaa cha kubadili-badilisha katika hali hizi, kwani mfumo mzima wa kiufundi haukuweza kuanza tena pale ulipoacha baada ya hitilafu kurekebishwa. Zaidi ya hayo, kifaa cha kubadili bwana haipatikani sana, katika mifumo ya kina zaidi ya kiufundi, mahali ambapo kuingilia kati lazima kufanywe. Kwa hivyo kifaa cha kukatwa kwa usalama kinalazimika kutimiza mahitaji kadhaa, kama vile yafuatayo:
Ambapo kifaa cha kubadili-master kinachotumiwa katika mfumo fulani wa kiufundi kinaweza kutimiza mahitaji yote ya kifaa cha kukatiwa muunganisho wa usalama, kinaweza pia kuchukua utendakazi huu. Lakini hiyo bila shaka itakuwa afadhali ya kuaminika tu katika mifumo rahisi sana ya kiufundi. (Ona sura ya 3.)
Kielelezo cha 3. Mchoro wa kanuni za msingi za kifaa cha kukatwa kwa usalama
Dhibiti Gia za Mifumo midogo ya Uendeshaji
Gia za kudhibiti huruhusu usogeo na mifuatano ya utendaji inayohitajika kwa mifumo midogo ya uendeshaji ya mfumo wa kiufundi kutekelezwa na kudhibitiwa kwa usalama. Gia za kudhibiti kwa mifumo midogo ya uendeshaji inaweza kuhitajika kwa usanidi (wakati majaribio yatatekelezwa); kwa udhibiti (wakati malfunctions katika uendeshaji wa mfumo inapaswa kutengenezwa au wakati blockages lazima kuondolewa); au madhumuni ya mafunzo (kuonyesha shughuli). Katika hali kama hizi, utendakazi wa kawaida wa mfumo hauwezi tu kuanza tena, kwani mtu anayeingilia kati atakuwa hatarini kwa harakati na michakato inayosababishwa na ishara za udhibiti ama zilizoingizwa kimakosa au kuzalishwa kimakosa. Gia ya kudhibiti kwa mifumo midogo ya kufanya kazi lazima iendane na mahitaji yafuatayo:
Mchoro 4. Vifaa vya kuwezesha katika gia za udhibiti kwa mifumo ndogo ya uendeshaji inayohamishika na isiyosimama
Badili ya Dharura
Swichi za dharura ni muhimu ambapo utendakazi wa kawaida wa mifumo ya kiufundi unaweza kusababisha hatari ambazo muundo wa mfumo ufaao wala kuchukua tahadhari zinazofaa za usalama kunaweza kuzuia. Katika mifumo ndogo ya uendeshaji, swichi ya dharura mara nyingi huwa sehemu ya gia ya kudhibiti mfumo mdogo wa uendeshaji. Inapoendeshwa katika hatari, swichi ya dharura hutekeleza michakato ambayo inarudisha mfumo wa kiufundi katika hali salama ya kufanya kazi haraka iwezekanavyo. Kuhusiana na vipaumbele vya usalama, ulinzi wa watu ni jambo la msingi; kuzuia uharibifu wa nyenzo ni ya pili, isipokuwa inawajibika kuhatarisha watu pia. Swichi ya dharura lazima itimize mahitaji yafuatayo:
Mchoro 5. Mchoro wa kanuni za paneli za kudhibiti katika swichi za dharura
Kifaa cha Kudhibiti cha kubadili-badili
Vifaa vya udhibiti wa swichi-kazi hutumika kuwasha mfumo wa kiufundi kwa operesheni ya kawaida na kuanzisha, kutekeleza na kukatiza harakati na michakato iliyoteuliwa kwa operesheni ya kawaida. Kifaa cha udhibiti wa kubadili kazi hutumiwa pekee wakati wa uendeshaji wa kawaida wa mfumo wa kiufundi-yaani, wakati wa utekelezaji usio na wasiwasi wa kazi zote zilizopewa. Inatumiwa ipasavyo na watu wanaoendesha mfumo wa kiufundi. Vifaa vya kudhibiti swichi-tenda lazima vikidhi mahitaji yafuatayo:
Kielelezo 6. Uwakilishi wa kimkakati wa jopo la kudhibiti uendeshaji
Swichi za Ufuatiliaji
Swichi za ufuatiliaji huzuia kuanza kwa mfumo wa kiufundi mradi tu hali ya usalama inayofuatiliwa haijatimizwa, na hukatiza operesheni mara tu hali ya usalama inapoacha kutimizwa. Wao hutumiwa, kwa mfano, kufuatilia milango katika vyumba vya ulinzi, kuangalia nafasi sahihi ya walinzi wa usalama au kuhakikisha kwamba mipaka ya kasi au njia hazizidi. Swichi za ufuatiliaji lazima zitimize ipasavyo mahitaji yafuatayo ya usalama na kutegemewa:
Mchoro 7. Mchoro wa kubadili na uendeshaji mzuri wa mitambo na kukatwa kwa chanya
Mizunguko ya Udhibiti wa Usalama
Vifaa kadhaa vya kubadilishia usalama vilivyoelezwa hapo juu havitekelezi kazi ya usalama moja kwa moja, bali kwa kutoa ishara ambayo hupitishwa na kuchakatwa na saketi ya udhibiti wa usalama na hatimaye kufikia sehemu hizo za mfumo wa kiufundi ambao hufanya kazi halisi ya usalama. Kifaa cha kukata muunganisho wa usalama, kwa mfano, mara kwa mara husababisha kukatwa kwa nishati katika sehemu muhimu kwa njia isiyo ya moja kwa moja, ilhali swichi kuu kawaida hutenganisha usambazaji wa sasa kwa mfumo wa kiufundi moja kwa moja.
Kwa sababu saketi za udhibiti wa usalama lazima zipitishe mawimbi ya usalama kwa uhakika, kanuni zifuatazo lazima zizingatiwe:
Vipengee vinavyotumiwa katika saketi za kudhibiti usalama lazima vitekeleze kazi ya usalama kwa njia ya kuaminika. Majukumu ya vipengee ambavyo havikidhi hitaji hili yanapasa kutekelezwa kwa kupanga upunguzaji wa kazi tofauti iwezekanavyo na yanapaswa kuwekwa chini ya uangalizi.
Katika miaka michache iliyopita wasindikaji wadogo wamechukua nafasi inayoongezeka kila wakati katika uwanja wa teknolojia ya usalama. Kwa sababu kompyuta nzima (yaani, kitengo cha usindikaji cha kati, kumbukumbu na vipengee vya pembeni) sasa vinapatikana katika sehemu moja kama "kompyuta za chip moja", teknolojia ya microprocessor inatumika sio tu katika udhibiti changamano wa mashine, lakini pia katika ulinzi wa muundo rahisi. (kwa mfano, gridi za mwanga, vifaa vya kudhibiti mikono miwili na kingo za usalama). Programu inayodhibiti mifumo hii inajumuisha kati ya elfu moja na makumi kadhaa ya maelfu ya amri moja na kwa kawaida huwa na matawi ya programu mia kadhaa. Programu zinafanya kazi kwa wakati halisi na mara nyingi zimeandikwa katika lugha ya mkusanyiko wa watayarishaji programu.
Kuanzishwa kwa mifumo inayodhibitiwa na kompyuta katika nyanja ya teknolojia ya usalama kumeambatanishwa katika vifaa vyote vya kiufundi vya kiwango kikubwa sio tu na miradi ya gharama kubwa ya utafiti na maendeleo lakini pia na vizuizi muhimu vilivyoundwa ili kuimarisha usalama. (Teknolojia ya anga, teknolojia ya kijeshi na teknolojia ya nguvu ya atomiki hapa inaweza kutajwa kama mifano ya matumizi makubwa.) Uga wa pamoja wa uzalishaji wa wingi wa viwanda hadi sasa umeshughulikiwa kwa mtindo mdogo sana. Hii kwa kiasi fulani ni kwa sababu mizunguko ya haraka ya sifa ya uvumbuzi ya muundo wa mashine za viwandani hufanya iwe vigumu kubeba, kwa namna yoyote ile iliyozuiliwa sana, maarifa kama vile yanaweza kutolewa kutoka kwa miradi ya utafiti inayohusika na majaribio ya mwisho ya kiwango kikubwa. vifaa vya usalama. Hii inafanya uundaji wa taratibu za tathmini za haraka na za gharama nafuu kuwa desideratum (Reinert na Reuss 1991).
Makala haya yanachunguza kwanza mashine na vifaa ambamo mifumo ya kompyuta kwa sasa hufanya kazi za usalama, kwa kutumia mifano ya ajali zinazotokea mara kwa mara katika eneo la ulinzi wa mashine ili kuonyesha jukumu mahususi ambalo kompyuta hutekeleza katika teknolojia ya usalama. Ajali hizi zinaonyesha ni tahadhari gani zichukuliwe ili vifaa vya usalama vinavyodhibitiwa na kompyuta vinavyoanza kutumika kwa wingi hivi sasa visisababishe ongezeko la ajali. Sehemu ya mwisho ya kifungu inachora utaratibu ambao utawezesha hata mifumo midogo ya kompyuta kuletwa kwenye kiwango kinachofaa cha usalama wa kiufundi kwa gharama zinazokubalika na ndani ya muda unaokubalika. Kanuni zilizoonyeshwa katika sehemu hii ya mwisho kwa sasa zinaletwa katika taratibu za viwango vya kimataifa na zitakuwa na athari kwa maeneo yote ya teknolojia ya usalama ambayo kompyuta hupata matumizi.
Mifano ya Matumizi ya Programu na Kompyuta katika Uga wa Ulinzi wa Mashine
Mifano minne ifuatayo inaweka wazi kwamba programu na kompyuta kwa sasa zinaingia zaidi na zaidi katika programu zinazohusiana na usalama katika kikoa cha kibiashara.
Ufungaji wa mawimbi ya dharura ya kibinafsi hujumuisha, kama sheria, kituo cha kati cha kupokea na idadi ya vifaa vya kibinafsi vya kuashiria dharura. Vifaa vinabebwa na watu wanaofanya kazi kwenye tovuti peke yao. Iwapo yeyote kati ya watu hawa wanaofanya kazi peke yake atajikuta katika hali ya dharura, wanaweza kutumia kifaa kupiga kengele kwa mawimbi ya redio katika kituo kikuu cha upokezi. Kichochezi kama hicho cha kengele tegemezi kinaweza pia kuongezwa na utaratibu wa kuwasha unaojitegemea ulioamilishwa na vitambuzi vilivyojengwa ndani ya vifaa vya dharura vya kibinafsi. Vifaa vya kibinafsi na kituo kikuu cha kupokea mara nyingi hudhibitiwa na kompyuta ndogo. Inafikiriwa kuwa kushindwa kwa utendaji maalum wa kompyuta iliyojengwa kunaweza kusababisha, katika hali ya dharura, kushindwa kukwepa kengele. Kwa hivyo, tahadhari lazima zichukuliwe ili kugundua na kurekebisha upotezaji wa utendakazi kwa wakati.
Mashine za kuchapisha zinazotumiwa leo kuchapisha magazeti ni mashine kubwa. Utando wa karatasi kawaida hutayarishwa na mashine tofauti kwa njia ya kuwezesha mpito usio na mshono kwa safu mpya ya karatasi. Kurasa zilizochapishwa zinakunjwa na mashine ya kukunja na baadaye kufanya kazi kupitia mlolongo wa mashine zaidi. Hii inasababisha pallets zilizojaa magazeti yaliyoshonwa kikamilifu. Ijapokuwa mimea kama hiyo imejiendesha kiotomatiki, kuna mambo mawili ambayo uingiliaji kati wa mwongozo lazima ufanywe: (1) katika upambaji wa njia za karatasi, na (2) katika kuondoa vizuizi vinavyosababishwa na machozi ya karatasi kwenye sehemu za hatari kwenye roli zinazozunguka. Kwa sababu hii, kasi iliyopunguzwa ya operesheni au hali ya kukimbia ya njia au wakati mdogo lazima ihakikishwe na teknolojia ya udhibiti wakati mashinikizo yanarekebishwa. Kwa sababu ya taratibu changamano za uendeshaji zinazohusika, kila kituo cha uchapishaji lazima kiwe na kidhibiti chake cha mantiki kinachoweza kupangwa. Hitilafu yoyote inayotokea katika udhibiti wa mtambo wa uchapishaji wakati gridi za ulinzi zikiwa wazi lazima zizuiwe kuongoza ama hadi kwenye kuanza kusikotarajiwa kwa mashine iliyosimamishwa au kufanya kazi kwa kupita kasi iliyopunguzwa ipasavyo.
Katika viwanda vikubwa na maghala, magari ya roboti yanayoongozwa kiotomatiki yasiyo na dereva hutembea kwenye nyimbo zilizo na alama maalum. Nyimbo hizi zinaweza kutembezwa wakati wowote na watu, au vifaa na vifaa vinaweza kuachwa kwenye njia bila kukusudia, kwa kuwa hazijatenganishwa kimuundo na mistari mingine ya trafiki. Kwa sababu hii, aina fulani ya vifaa vya kuzuia mgongano lazima vitumike ili kuhakikisha kuwa gari litasimamishwa kabla ya mgongano wowote hatari na mtu au kitu kutokea. Katika programu za hivi majuzi zaidi, uzuiaji wa mgongano unafanywa kwa kutumia vichanganuzi vya mwanga vya ultrasonic au leza vinavyotumiwa pamoja na bumper ya usalama. Kwa kuwa mifumo hii inafanya kazi chini ya udhibiti wa kompyuta, inawezekana kusanidi maeneo kadhaa ya kudumu ya kugundua ili gari liweze kurekebisha majibu yake kulingana na eneo maalum la kutambua ambalo mtu iko. Kushindwa katika kifaa cha kinga haipaswi kusababisha mgongano hatari na mtu.
Viti vya kudhibiti kukata karatasi hutumiwa kukandamiza na kisha kukata rundo nene za karatasi. Wao huchochewa na kifaa cha kudhibiti mikono miwili. Mtumiaji lazima afike kwenye eneo la hatari la mashine baada ya kila kata kufanywa. Kinga isiyo ya kawaida, kwa kawaida gridi ya mwanga, hutumiwa kwa kushirikiana na kifaa cha udhibiti wa mikono miwili na mfumo salama wa kudhibiti mashine ili kuzuia majeraha wakati karatasi inalishwa wakati wa operesheni ya kukata. Takriban guillotines kubwa zaidi, za kisasa zaidi zinazotumika leo zinadhibitiwa na mifumo ya kompyuta ndogo ya njia nyingi. Uendeshaji wa mikono miwili na gridi ya mwanga lazima pia uhakikishwe kufanya kazi kwa usalama.
Ajali na Mifumo Inayodhibitiwa na Kompyuta
Karibu katika nyanja zote za matumizi ya viwandani, ajali za programu na kompyuta zinaripotiwa (Neumann 1994). Katika hali nyingi, kushindwa kwa kompyuta sio kusababisha kuumia kwa watu. Mapungufu hayo kwa vyovyote vile yanawekwa hadharani pale tu yanapohusu maslahi ya umma. Hii ina maana kwamba matukio ya utendakazi au ajali zinazohusiana na kompyuta na programu ambapo majeraha kwa watu yanahusika yanajumuisha idadi kubwa ya matukio yote yaliyotangazwa. Kwa bahati mbaya, ajali ambazo hazisababishwi na watu wengi hazichunguzwi kuhusu visababishi vyake kwa nguvu sawa na ajali zinazoonekana zaidi, kwa kawaida katika mimea mikubwa. Kwa sababu hii, mifano inayofuata inarejelea maelezo manne ya hitilafu au ajali za kawaida za mifumo inayodhibitiwa na kompyuta nje ya uwanja wa ulinzi wa mashine, ambayo hutumiwa kupendekeza kile kinachopaswa kuzingatiwa wakati hukumu kuhusu teknolojia ya usalama inafanywa.
Ajali zinazosababishwa na hitilafu za nasibu katika maunzi
Ajali ifuatayo ilisababishwa na msongamano wa hitilafu za nasibu katika maunzi pamoja na kushindwa kwa programu: Kinu kilichopashwa joto kupita kiasi katika mtambo wa kemikali, ambapo vali za usaidizi zilifunguliwa, na kuruhusu yaliyomo kwenye kiyezo kutolewa kwenye angahewa. Ajali hii ilitokea muda mfupi baada ya onyo kutolewa kwamba kiwango cha mafuta kwenye sanduku la gia kilikuwa kidogo sana. Uchunguzi wa makini wa hitilafu hiyo ulionyesha kwamba muda mfupi baada ya kichocheo kuanzisha athari kwenye kinu-na matokeo ambayo kinu hicho kingehitaji kupoezwa zaidi—kompyuta, kwa msingi wa ripoti ya viwango vya chini vya mafuta kwenye kisanduku cha gia, iliganda yote. ukubwa chini ya udhibiti wake kwa thamani isiyobadilika. Hii iliweka mtiririko wa maji baridi kwa kiwango cha chini sana na kinu kilicho na joto kupita kiasi kama matokeo. Uchunguzi zaidi ulionyesha kuwa dalili ya viwango vya chini vya mafuta imeonyeshwa na sehemu yenye kasoro.
Programu ilikuwa imejibu kulingana na vipimo na kuzuiwa kwa kengele na kurekebisha vigezo vyote vya uendeshaji. Haya yalikuwa matokeo ya utafiti wa HAZOP (changanuzi za hatari na utendakazi) (Knowlton 1986) uliofanywa kabla ya tukio, ambao ulihitaji kwamba vigeu vyote vinavyodhibitiwa visirekebishwe katika tukio la kushindwa. Kwa kuwa mpangaji programu hakuwa na ufahamu wa utaratibu kwa undani, hitaji hili lilitafsiriwa kumaanisha kuwa watendaji waliodhibitiwa (valve za kudhibiti katika kesi hii) hazipaswi kubadilishwa; hakuna tahadhari ililipwa kwa uwezekano wa kupanda kwa joto. Mtayarishaji programu hakuzingatia kwamba baada ya kupokea ishara yenye makosa mfumo unaweza kujikuta katika hali ya aina inayohitaji uingiliaji hai wa kompyuta ili kuzuia hitilafu. Hali ambayo ilisababisha ajali hiyo haikuwezekana, zaidi ya hayo, kwamba haikuchambuliwa kwa kina katika utafiti wa HAZOP (Levenson 1986). Mfano huu hutoa mpito kwa jamii ya pili ya sababu za programu na ajali za kompyuta. Hizi ni kushindwa kwa utaratibu ambazo ziko kwenye mfumo tangu mwanzo, lakini ambazo zinajidhihirisha tu katika hali fulani maalum ambazo mtengenezaji hajazingatia.
Ajali zinazosababishwa na kushindwa kwa uendeshaji
Katika majaribio ya uwanjani wakati wa ukaguzi wa mwisho wa roboti, fundi mmoja aliazima kaseti ya roboti jirani na kubadilisha nyingine tofauti bila kumfahamisha mwenzake kuwa amefanya hivyo. Aliporudi mahali pake pa kazi, mwenzake aliingiza kaseti isiyo sahihi. Kwa kuwa alisimama karibu na roboti na kutarajia mlolongo fulani wa harakati kutoka kwayo - mlolongo ambao ulitoka tofauti kwa sababu ya mpango uliobadilishana - mgongano ulitokea kati ya roboti na mwanadamu. Ajali hii inaelezea mfano wa kawaida wa kushindwa kwa uendeshaji. Jukumu la hitilafu kama hizo katika utendakazi na ajali kwa sasa linaongezeka kwa sababu ya kuongezeka kwa utata katika utumiaji wa mifumo ya usalama inayodhibitiwa na kompyuta.
Ajali zinazosababishwa na kushindwa kwa utaratibu katika maunzi au programu
Torpedo yenye kichwa cha kivita ilipaswa kufukuzwa kwa madhumuni ya mafunzo, kutoka kwa meli ya kivita kwenye bahari kuu. Kwa sababu ya kasoro katika vifaa vya kuendesha gari torpedo ilibaki kwenye bomba la torpedo. Nahodha aliamua kurudi kwenye bandari ya nyumbani ili kuokoa torpedo. Muda mfupi baada ya meli kuanza kurudi nyumbani, torpedo ililipuka. Uchambuzi wa ajali hiyo ulibaini kuwa watengenezaji wa torpedo walilazimika kujenga ndani ya torpedo utaratibu ulioundwa kuzuia kurudi kwake kwenye pedi ya uzinduzi baada ya kufutwa kazi na hivyo kuharibu meli iliyoizindua. Utaratibu uliochaguliwa kwa hili ulikuwa kama ifuatavyo: Baada ya kurusha torpedo ukaguzi ulifanywa, kwa kutumia mfumo wa urambazaji wa inertial, ili kuona ikiwa mwendo wake umebadilika na 180 °. Mara tu torpedo ilipohisi kuwa imegeuka 180 °, torpedo ililipuka mara moja, eti kwa umbali salama kutoka kwa pedi ya uzinduzi. Utaratibu huu wa kugundua ulianzishwa katika kesi ya torpedo ambayo haikuwa imezinduliwa vizuri, na matokeo yake kwamba torpedo ilipuka baada ya meli kubadilisha mwendo wake kwa 180 °. Huu ni mfano wa kawaida wa ajali inayotokea kwa sababu ya kutofaulu kwa vipimo. Mahitaji katika vipimo kwamba torpedo haipaswi kuharibu meli yake mwenyewe ikiwa mwendo wake wa mabadiliko haukuundwa kwa usahihi wa kutosha; kwa hivyo tahadhari ilipangwa kimakosa. Hitilafu ilionekana wazi tu katika hali fulani, ambayo programu hakuwa na kuzingatia kama uwezekano.
Tarehe 14 Septemba 1993, Lufthansa Airbus A 320 ilianguka ilipokuwa ikitua Warsaw (mchoro 1). Uchunguzi wa makini wa ajali hiyo ulionyesha kuwa marekebisho katika mantiki ya kutua ya kompyuta iliyo kwenye bodi iliyofanywa baada ya ajali na Lauda Air Boeing 767 mwaka wa 1991 yalihusika kwa kiasi fulani kwa kutua kwa ajali hii. Kilichotokea katika ajali hiyo ya 1991 ni kwamba msukumo wa msukumo, ambao hugeuza sehemu fulani ya gesi ya injini ili kuvunja breki ya ndege wakati wa kutua, ulihusika ikiwa ingali angani, na hivyo kulazimisha mashine hiyo kupiga mbizi ya pua bila kudhibitiwa. Kwa sababu hii, ufungaji wa kielektroniki wa kupotoka kwa msukumo ulikuwa umejengwa kwenye mashine za Airbus. Utaratibu huu uliruhusu ukengeushaji wa msukumo kuanza kutumika tu baada ya vitambuzi kwenye seti zote mbili za gia ya kutua kuashiria mgandamizo wa vifyonza vya mshtuko chini ya shinikizo la magurudumu kugusa chini. Kwa msingi wa habari zisizo sahihi, marubani wa ndege huko Warsaw walitarajia upepo mkali wa upande.
Kielelezo 1. Lufthansa Airbus baada ya ajali Warsaw 1993
Kwa sababu hii walileta mashine ndani kwa kuinama kidogo na Airbus ikagusa chini kwa gurudumu la kulia pekee, na kuacha upande wa kushoto ukiwa na uzito chini ya uzani kamili. Kwa sababu ya kufungwa kwa njia ya kielektroniki ya kupotoka kwa msukumo, kompyuta iliyo kwenye ubao ilimnyima rubani kwa muda wa sekunde tisa ujanja kama huo ambao ungeruhusu ndege kutua kwa usalama licha ya hali mbaya. Ajali hii inaonyesha wazi kwamba marekebisho katika mifumo ya kompyuta yanaweza kusababisha hali mpya na hatari ikiwa anuwai ya matokeo yao hayatazingatiwa mapema.
Mfano ufuatao wa hitilafu pia unaonyesha madhara mabaya ambayo urekebishaji wa amri moja unaweza kuwa nayo katika mifumo ya kompyuta. Maudhui ya pombe ya damu imedhamiriwa, katika vipimo vya kemikali, kwa kutumia serum ya wazi ya damu ambayo corpuscles ya damu imetolewa mapema. Kwa hivyo, maudhui ya pombe ya seramu ni ya juu (kwa sababu ya 1.2) kuliko ile ya damu nzima. Kwa sababu hii maadili ya pombe katika seramu lazima yagawanywe kwa kipengele cha 1.2 ili kuanzisha sehemu muhimu za kisheria na kiafya-kwa-takwimu elfu. Katika jaribio la maabara lililofanyika mwaka wa 1984, viwango vya pombe vya damu vilivyothibitishwa katika vipimo sawa vilivyofanywa katika taasisi tofauti za utafiti kwa kutumia serum vilipaswa kulinganishwa na kila mmoja. Kwa kuwa ilikuwa swali la kulinganisha tu, amri ya kugawanya na 1.2 ilifutwa kutoka kwa programu katika moja ya taasisi kwa muda wa majaribio. Baada ya jaribio la maabara kukamilika, amri ya kuzidisha kwa 1.2 ililetwa kimakosa kwenye mpango mahali hapa. Takriban sehemu 1,500 zisizo sahihi kwa kila elfu zilihesabiwa kati ya Agosti 1984 na Machi 1985 kama matokeo. Kosa hili lilikuwa muhimu kwa taaluma ya madereva wa lori walio na viwango vya pombe vya damu kati ya 1.0 na 1.3 kwa elfu, kwani adhabu ya kisheria inayojumuisha kunyang'anywa leseni ya dereva kwa muda mrefu ni matokeo ya 1.3 kwa kila elfu.
Ajali zinazosababishwa na athari kutoka kwa mikazo ya uendeshaji au kutoka kwa mikazo ya mazingira
Kama matokeo ya usumbufu unaosababishwa na ukusanyaji wa taka katika eneo faafu la mashine ya kuchapa na kufyatua ya kompyuta ya CNC (kidhibiti cha nambari za kompyuta), mtumiaji alianzisha "kusimamisha kwa programu". Alipokuwa akijaribu kutoa uchafu huo kwa mikono yake, msukumo wa mashine ulianza kusonga licha ya kusimama kwa programu na kumjeruhi vibaya mtumiaji. Uchambuzi wa ajali hiyo umebaini kuwa haikuwa swali la hitilafu katika mpango huo. Uanzishaji usiotarajiwa haukuweza kutolewa tena. Ukiukwaji kama huo ulizingatiwa hapo awali kwenye mashine zingine za aina sawa. Inaonekana kuwa sawa kuhitimisha kutoka kwa haya kwamba ajali lazima ilisababishwa na kuingiliwa kwa sumakuumeme. Ajali sawa na roboti za viwandani zinaripotiwa kutoka Japani (Neumann 1987).
Hitilafu katika uchunguzi wa anga ya Voyager 2 Januari 18, 1986, huweka wazi hata zaidi ushawishi wa mikazo ya kimazingira kwenye mifumo inayodhibitiwa na kompyuta. Siku sita kabla ya ukaribiaji wa karibu wa Uranus, sehemu kubwa za mistari nyeusi-nyeupe zilifunika picha kutoka Voyager 2. Uchanganuzi sahihi ulionyesha kuwa neno moja la amri la mfumo mdogo wa data ya ndege ulisababisha kutofaulu. picha zilibanwa katika uchunguzi. Kidogo hiki kilikuwa na uwezekano mkubwa kuwa kiliondolewa mahali pake ndani ya kumbukumbu ya programu na athari ya chembe ya ulimwengu. Usambazaji bila hitilafu wa picha zilizobanwa kutoka kwa uchunguzi ulifanyika siku mbili tu baadaye, kwa kutumia programu mbadala inayoweza kupita sehemu ya kumbukumbu iliyoshindwa (Laeser, McLaughlin na Wolff 1987).
Muhtasari wa ajali zilizowasilishwa
Ajali zilizochanganuliwa zinaonyesha kuwa hatari fulani ambazo zinaweza kupuuzwa chini ya masharti kwa kutumia teknolojia rahisi ya kielektroniki, hupata umuhimu wakati kompyuta zinatumiwa. Kompyuta huruhusu uchakataji wa kazi changamano na za usalama kwa hali mahususi. Ubainifu usio na utata, usio na makosa, kamili na unaoweza kufanyiwa majaribio wa vipengele vyote vya usalama huwa kwa sababu hii muhimu hasa. Hitilafu katika vipimo ni vigumu kugundua na mara nyingi huwa sababu ya ajali katika mifumo changamano. Vidhibiti vinavyoweza kupangwa bila malipo kwa kawaida huletwa kwa nia ya kuweza kuguswa kwa urahisi na haraka kwa soko linalobadilika. Marekebisho, hata hivyo—hasa katika mifumo changamano—yana madhara ambayo ni vigumu kutabiri. Marekebisho yote kwa hivyo lazima yawe chini ya usimamizi rasmi wa utaratibu wa mabadiliko ambapo utenganisho wazi wa kazi za usalama kutoka kwa mifumo isiyohusika na usalama utasaidia kuweka matokeo ya marekebisho ya teknolojia ya usalama kwa urahisi kuchunguzwa.
Kompyuta hufanya kazi na viwango vya chini vya umeme. Kwa hiyo wanahusika na kuingiliwa kutoka kwa vyanzo vya mionzi ya nje. Kwa kuwa urekebishaji wa ishara moja kati ya mamilioni unaweza kusababisha kutofanya kazi vizuri, inafaa kulipa kipaumbele maalum kwa mada ya utangamano wa sumakuumeme kuhusiana na kompyuta.
Utoaji huduma wa mifumo inayodhibitiwa na kompyuta kwa sasa unazidi kuwa ngumu zaidi na kwa hivyo haueleweki zaidi. Ergonomics ya programu ya mtumiaji na programu ya usanidi kwa hiyo inakuwa ya kuvutia zaidi kutoka kwa mtazamo wa teknolojia ya usalama.
Hakuna mfumo wa kompyuta unaoweza kufanyiwa majaribio 100%. Utaratibu rahisi wa udhibiti wenye milango 32 ya ingizo ya binary na njia 1,000 tofauti za programu unahitaji 4.3 Ă— 10.12 vipimo kwa ukaguzi kamili. Kwa kiwango cha majaribio 100 kwa sekunde kutekelezwa na kutathminiwa, mtihani kamili ungechukua miaka 1,362.
Taratibu na Hatua za Uboreshaji wa Vifaa vya Usalama Vinavyodhibitiwa na Kompyuta
Taratibu zimetayarishwa ndani ya miaka 10 iliyopita ambayo inaruhusu umilisi wa changamoto mahususi zinazohusiana na usalama kuhusiana na kompyuta. Taratibu hizi zinajielekeza kwa hitilafu za kompyuta zilizoelezewa katika sehemu hii. Mifano iliyoelezwa ya programu na kompyuta katika ulinzi wa mashine na ajali zilizochambuliwa, zinaonyesha kuwa kiwango cha uharibifu na hivyo pia hatari inayohusika katika matumizi mbalimbali ni tofauti sana. Kwa hiyo ni wazi kwamba tahadhari zinazohitajika kwa ajili ya uboreshaji wa kompyuta na programu zinazotumiwa katika teknolojia ya usalama zinapaswa kuanzishwa kuhusiana na hatari.
Kielelezo cha 2 kinaonyesha utaratibu wa ubora ambapo upunguzaji wa hatari unaohitajika unaopatikana kwa kutumia mifumo ya usalama unaweza kuamuliwa bila kujali kiwango ambacho uharibifu hutokea (Bell na Reinert 1992). Aina za kushindwa katika mifumo ya kompyuta iliyochambuliwa katika sehemu ya "Ajali na mifumo inayodhibitiwa na kompyuta" (hapo juu) inaweza kuletwa kuhusiana na kile kinachoitwa Viwango vya Uadilifu wa Usalama - yaani, vifaa vya kiufundi vya kupunguza hatari.
Kielelezo 2. Utaratibu wa ubora wa uamuzi wa hatari
Kielelezo cha 3 kinaweka wazi kwamba ufanisi wa hatua zilizochukuliwa, kwa hali yoyote, ili kupunguza hitilafu katika programu na kompyuta unahitaji kukua na hatari inayoongezeka (DIN 1994; IEC 1993).
Kielelezo 3, Ufanisi wa tahadhari zinazochukuliwa dhidi ya makosa bila ya hatari
Uchambuzi wa ajali zilizochorwa hapo juu unaonyesha kuwa kutofaulu kwa ulinzi unaodhibitiwa na kompyuta husababishwa sio tu na hitilafu za sehemu za nasibu, lakini pia na hali fulani za uendeshaji ambazo mpangaji programu ameshindwa kuzingatia. Matokeo yasiyo dhahiri ya mara moja ya marekebisho ya programu yaliyofanywa wakati wa matengenezo ya mfumo ni chanzo kingine cha makosa. Inafuata kwamba kunaweza kuwa na kushindwa katika mifumo ya usalama inayodhibitiwa na microprocessors ambayo, ingawa inafanywa wakati wa maendeleo ya mfumo, inaweza kusababisha hali ya hatari tu wakati wa operesheni. Tahadhari dhidi ya kushindwa vile lazima zichukuliwe wakati mifumo inayohusiana na usalama iko katika hatua ya maendeleo. Hatua hizi zinazoitwa kushindwa-kuepuka lazima zichukuliwe sio tu wakati wa awamu ya dhana, lakini pia katika mchakato wa maendeleo, ufungaji na marekebisho. Makosa fulani yanaweza kuepukwa ikiwa yatagunduliwa na kusahihishwa wakati wa mchakato huu (DIN 1990).
Kama ajali ya mwisho iliyoelezewa inavyoonyesha wazi, kuvunjika kwa transistor moja kunaweza kusababisha kushindwa kwa kiufundi kwa vifaa vya kiotomatiki ngumu sana. Kwa kuwa kila saketi moja ina maelfu mengi ya transistors na vipengee vingine, hatua nyingi za kuepuka kushindwa ni lazima zichukuliwe ili kutambua kushindwa kama vile kugeuka kwa kazi na kuanzisha majibu sahihi katika mfumo wa kompyuta. Kielelezo cha 4 kinaelezea aina za kushindwa katika mifumo ya kielektroniki inayoweza kupangwa pamoja na mifano ya tahadhari ambazo zinaweza kuchukuliwa ili kuepuka na kudhibiti kushindwa katika mifumo ya kompyuta (DIN 1990; IEC 1992).
Kielelezo 4. Mifano ya tahadhari zilizochukuliwa ili kudhibiti na kuepuka makosa katika mifumo ya kompyuta
Uwezekano na Matarajio ya Mifumo ya Kielektroniki Inayoweza Kuratibiwa katika Teknolojia ya Usalama
Mashine na mimea ya kisasa inazidi kuwa changamano na lazima ifikie kazi pana zaidi katika muda mfupi zaidi. Kwa sababu hii, mifumo ya kompyuta imechukua karibu maeneo yote ya tasnia tangu katikati ya miaka ya 1970. Ongezeko hili la utata pekee limechangia pakubwa katika kupanda kwa gharama zinazohusika katika kuboresha teknolojia ya usalama katika mifumo hiyo. Ingawa programu na kompyuta huleta changamoto kubwa kwa usalama mahali pa kazi, pia zinawezesha utekelezwaji wa mifumo mipya isiyo na makosa katika uwanja wa teknolojia ya usalama.
Mstari wa kudondosha lakini wenye kufundisha wa Ernst Jandl utasaidia kueleza maana ya dhana makosa-kirafiki. "Lichtung: Manche meinen lechts und rinks kann man nicht velwechsern, werch ein Illtum". (“Dilection: Many berieve light and reft can be intelchanged, what an ellol”.) Licha ya kubadilishana kwa herufi. r na l, msemo huu unaeleweka kwa urahisi na binadamu mtu mzima wa kawaida. Hata mtu aliye na ufasaha wa chini katika lugha ya Kiingereza anaweza kutafsiri kwa Kiingereza. Kazi ni, hata hivyo, haiwezekani kwa kompyuta inayotafsiri peke yake.
Mfano huu unaonyesha kwamba mwanadamu anaweza kuguswa kwa njia isiyofaa zaidi kuliko kompyuta ya lugha. Hii ina maana kwamba wanadamu, kama viumbe wengine wote, wanaweza kuvumilia kushindwa kwa kuwaelekeza kwenye uzoefu. Ikiwa mtu anaangalia mashine zinazotumiwa leo, mtu anaweza kuona kwamba wengi wa mashine huadhibu kushindwa kwa mtumiaji si kwa ajali, lakini kwa kupungua kwa uzalishaji. Mali hii inaongoza kwa udanganyifu au ukwepaji wa ulinzi. Teknolojia ya kisasa ya kompyuta huweka mifumo ovyo ya usalama wa kazini ambayo inaweza kuitikia kwa akili—yaani, kwa njia iliyorekebishwa. Mifumo kama hiyo kwa hivyo huwezesha hali ya tabia isiyofaa makosa katika mashine za riwaya. Wanaonya watumiaji wakati wa operesheni isiyofaa kwanza kabisa na kuzima mashine tu wakati hii ndiyo njia pekee ya kuepuka ajali. Uchambuzi wa ajali unaonyesha kuwa katika eneo hili kuna uwezekano mkubwa wa kupunguza ajali (Reinert na Reuss 1991).
Mfumo wa kiotomatiki wa mseto (HAS) unalenga kuunganisha uwezo wa mashine zenye akili bandia (kulingana na teknolojia ya kompyuta) na uwezo wa watu wanaoingiliana na mashine hizi wakati wa shughuli zao za kazi. Maswala makuu ya matumizi ya HAS yanahusiana na jinsi mifumo ndogo ya binadamu na mashine inapaswa kuundwa ili kutumia vyema ujuzi na ujuzi wa sehemu zote mbili za mfumo wa mseto, na jinsi waendeshaji wa binadamu na vipengele vya mashine wanapaswa kuingiliana. kuhakikisha kazi zao zinakamilishana. Mifumo mingi ya kiotomatiki ya mseto imeibuka kama bidhaa za utumizi wa mbinu za kisasa zenye msingi wa habari na udhibiti ili kuweka kiotomatiki na kuunganisha utendaji tofauti wa mifumo changamano ya kiteknolojia. HAS ilitambuliwa awali kwa kuanzishwa kwa mifumo ya kompyuta inayotumiwa katika kubuni na uendeshaji wa mifumo ya udhibiti wa wakati halisi kwa vinu vya nguvu za nyuklia, kwa mitambo ya usindikaji wa kemikali na teknolojia ya utengenezaji wa sehemu tofauti. HAS sasa inaweza pia kupatikana katika tasnia nyingi za huduma, kama vile udhibiti wa trafiki wa anga na taratibu za urambazaji wa ndege katika eneo la anga la kiraia, na katika muundo na utumiaji wa mifumo ya akili ya magari na barabara kuu katika usafirishaji wa barabara.
Pamoja na maendeleo yanayoendelea katika uundaji wa otomatiki unaotegemea kompyuta, asili ya kazi za binadamu katika mifumo ya kiteknolojia ya kisasa hubadilika kutoka kwa zile zinazohitaji ustadi wa utambuzi hadi kwa zile zinazoita shughuli za utambuzi, ambazo zinahitajika kwa utatuzi wa shida, kwa kufanya maamuzi katika ufuatiliaji wa mfumo, na kwa kazi za udhibiti wa usimamizi. Kwa mfano, waendeshaji binadamu katika mifumo ya utengenezaji iliyounganishwa na kompyuta kimsingi hufanya kama wachunguzi wa mfumo, wasuluhishi wa matatizo na watoa maamuzi. Shughuli za utambuzi za msimamizi wa kibinadamu katika mazingira yoyote ya HAS ni (1) kupanga kile kinachopaswa kufanywa kwa muda fulani, (2) kuandaa taratibu (au hatua) ili kufikia malengo yaliyopangwa, (3) kufuatilia maendeleo. ya michakato (ya kiteknolojia), (4) "kufundisha" mfumo kupitia kompyuta inayoingiliana na binadamu, (5) kuingilia kati ikiwa mfumo unatenda isivyo kawaida au ikiwa vipaumbele vya udhibiti vinabadilika na (6) kujifunza kupitia maoni kutoka kwa mfumo kuhusu athari za vitendo vya usimamizi (Sheridan 1987).
Ubunifu wa Mfumo wa Mseto
Mwingiliano wa mashine na binadamu katika HAS unahusisha utumiaji wa vitanzi vya mawasiliano kati ya waendeshaji binadamu na mashine mahiri—mchakato unaojumuisha kuhisi na kuchakata taarifa na kuanzisha na kutekeleza majukumu ya udhibiti na kufanya maamuzi—ndani ya muundo fulani wa ugawaji kazi kati ya. binadamu na mashine. Kwa uchache, mwingiliano kati ya watu na otomatiki unapaswa kuonyesha ugumu wa juu wa mifumo ya kiotomatiki ya mseto, pamoja na sifa zinazofaa za waendeshaji wa binadamu na mahitaji ya kazi. Kwa hivyo, mfumo wa otomatiki wa mseto unaweza kufafanuliwa rasmi kama sehemu moja katika fomula ifuatayo:
INA = (T, U, C, E, I)
ambapo T = mahitaji ya kazi (kimwili na kiakili); U = sifa za mtumiaji (kimwili na kiakili); C = sifa za otomatiki (vifaa na programu, ikiwa ni pamoja na miingiliano ya kompyuta); E = mazingira ya mfumo; I = seti ya mwingiliano kati ya vipengele hapo juu.
Seti ya mwingiliano I inajumuisha mwingiliano wote unaowezekana kati ya T, U na C in E bila kujali asili yao au nguvu ya ushirika. Kwa mfano, mwingiliano unaowezekana unaweza kuhusisha uhusiano wa data iliyohifadhiwa kwenye kumbukumbu ya kompyuta na maarifa yanayolingana, ikiwa yapo, ya opereta wa binadamu. Maingiliano I inaweza kuwa ya msingi (yaani, pekee kwa uhusiano wa mtu-kwa-mmoja), au changamano, kama vile kutahusisha mwingiliano kati ya opereta binadamu, programu mahususi inayotumiwa kufikia kazi inayotakikana, na kiolesura halisi kinachopatikana na kompyuta.
Wabunifu wa mifumo mingi ya kiotomatiki ya mseto huzingatia hasa ujumuishaji unaosaidiwa na kompyuta wa mashine za kisasa na vifaa vingine kama sehemu za teknolojia inayotegemea kompyuta, mara chache huzingatia sana hitaji kuu la ujumuishaji mzuri wa mwanadamu ndani ya mifumo kama hiyo. Kwa hiyo, kwa sasa, mifumo mingi ya kompyuta-jumuishi (kiteknolojia) haiendani kikamilifu na uwezo wa asili wa waendeshaji binadamu kama inavyoonyeshwa na ujuzi na ujuzi muhimu kwa udhibiti na ufuatiliaji wa mifumo hii. Kutopatana huko kunatokea katika viwango vyote vya utendakazi wa binadamu, mashine na binadamu, na kunaweza kufafanuliwa ndani ya mfumo wa mtu binafsi na shirika zima au kituo. Kwa mfano, matatizo ya kuunganisha watu na teknolojia katika makampuni ya juu ya viwanda hutokea mapema katika hatua ya kubuni ya HAS. Shida hizi zinaweza kuzingatiwa kwa kutumia modeli ifuatayo ya ujumuishaji wa mfumo wa ugumu wa mwingiliano, I, kati ya wabunifu wa mfumo, D, waendeshaji binadamu, H, au watumiaji wanaowezekana wa mfumo na teknolojia, T:
Mimi (H, T) = F [ I (H, D), I (D, T)]
ambapo I inasimamia mwingiliano unaofaa unaofanyika katika muundo fulani wa HAS, wakati F inaonyesha mahusiano ya kazi kati ya wabunifu, waendeshaji wa binadamu na teknolojia.
Muundo ulio hapo juu wa ujumuishaji wa mfumo unaonyesha ukweli kwamba mwingiliano kati ya watumiaji na teknolojia huamuliwa na matokeo ya ujumuishaji wa mwingiliano wa awali - yaani, (1) wale kati ya wabunifu wa HAS na watumiaji watarajiwa na (2) wale kati ya wabunifu. na teknolojia ya HAS (katika kiwango cha mashine na ushirikiano wao). Ikumbukwe kwamba ingawa mwingiliano mkali kwa kawaida huwa kati ya wabunifu na teknolojia, ni mifano michache tu ya mahusiano yenye nguvu sawa kati ya wabunifu na waendeshaji binadamu inaweza kupatikana.
Inaweza kubishaniwa kuwa hata katika mifumo ya kiotomatiki zaidi, jukumu la mwanadamu bado ni muhimu kwa utendakazi wa mfumo uliofanikiwa katika kiwango cha utendakazi. Bainbridge (1983) alibainisha seti ya matatizo yanayohusiana na uendeshaji wa HAS ambayo yanatokana na asili ya otomatiki yenyewe, kama ifuatavyo:
Ugawaji wa Kazi
Mojawapo ya maswala muhimu ya muundo wa HAS ni kuamua ni ngapi na ni kazi ngapi au majukumu yanapaswa kugawiwa waendeshaji wa kibinadamu, na ni ngapi na ngapi kwa kompyuta. Kwa ujumla, kuna madarasa matatu ya msingi ya matatizo ya ugawaji wa kazi ambayo yanapaswa kuzingatiwa: (1) msimamizi wa kibinadamu-mgao wa kazi ya kompyuta, (2) mgao wa kazi ya kibinadamu na binadamu na (3) ugawaji wa kazi ya kompyuta-kompyuta. Kwa hakika, maamuzi ya ugawaji yanapaswa kufanywa kupitia utaratibu wa ugawaji uliopangwa kabla ya muundo wa mfumo wa kimsingi kuanza. Kwa bahati mbaya mchakato huo wa kimfumo hauwezekani kwa urahisi, kwani kazi zitakazogawiwa huenda zikahitaji uchunguzi zaidi au lazima zitekelezwe kwa mwingiliano kati ya vipengele vya mfumo wa binadamu na mashine—yaani, kupitia utumizi wa dhana ya udhibiti wa usimamizi. Ugawaji wa kazi katika mifumo mseto ya kiotomatiki unapaswa kuzingatia ukubwa wa majukumu ya usimamizi wa binadamu na kompyuta, na inapaswa kuzingatia asili ya mwingiliano kati ya opereta wa binadamu na mifumo ya usaidizi wa maamuzi ya kompyuta. Njia za uhamishaji taarifa kati ya mashine na violesura vya pembejeo na pato la binadamu na upatanifu wa programu yenye uwezo wa binadamu wa kutatua matatizo ya utambuzi pia inapaswa kuzingatiwa.
Katika mbinu za kitamaduni za uundaji na usimamizi wa mifumo ya otomatiki ya mseto, wafanyikazi walizingatiwa kama mifumo inayoamua ya pato la pembejeo, na kulikuwa na tabia ya kupuuza asili ya kiteleolojia ya tabia ya mwanadamu - ambayo ni, tabia inayolenga lengo inayotegemea kupata habari muhimu na uteuzi wa malengo (Goodstein et al. 1988). Ili kufanikiwa, muundo na usimamizi wa mifumo ya kiotomatiki ya mseto ya hali ya juu lazima iwe kulingana na maelezo ya kazi za akili za binadamu zinazohitajika kwa kazi mahususi. Mbinu ya "uhandisi wa utambuzi" (ilivyoelezwa zaidi hapa chini) inapendekeza kwamba mifumo ya mashine ya binadamu (mseto) inahitaji kubuniwa, kubuniwa, kuchambuliwa na kutathminiwa kulingana na michakato ya kiakili ya binadamu (yaani, mtindo wa kiakili wa opereta wa mifumo ya kubadilika inazingatiwa. akaunti). Yafuatayo ni mahitaji ya mbinu inayomlenga binadamu katika muundo na uendeshaji wa HAS kama ilivyoandaliwa na Corbett (1988):
Uhandisi wa Mambo ya Utambuzi wa Binadamu
Uhandisi wa mambo ya utambuzi wa binadamu huzingatia jinsi waendeshaji binadamu hufanya maamuzi mahali pa kazi, kutatua matatizo, kuunda mipango na kujifunza ujuzi mpya (Hollnagel na Woods 1983). Majukumu ya waendeshaji binadamu wanaofanya kazi katika HAS yoyote yanaweza kuainishwa kwa kutumia mpango wa Rasmussen (1983) katika makundi makuu matatu:
Katika kubuni na usimamizi wa HAS, mtu anapaswa kuzingatia sifa za utambuzi za wafanyakazi ili kuhakikisha utangamano wa uendeshaji wa mfumo na mtindo wa ndani wa mfanyakazi unaoelezea kazi zake. Kwa hivyo, kiwango cha maelezo ya mfumo kinapaswa kuhamishwa kutoka kwa msingi wa ujuzi hadi vipengele vinavyotegemea sheria na ujuzi vya utendakazi wa binadamu, na mbinu zinazofaa za uchanganuzi wa kazi ya utambuzi zinapaswa kutumiwa kutambua muundo wa opereta wa mfumo. Suala linalohusiana katika uundaji wa HAS ni muundo wa njia za upitishaji habari kati ya opereta wa binadamu na vipengele vya mfumo otomatiki, katika viwango vya kimwili na vya utambuzi. Uhamisho kama huo wa habari unapaswa kuendana na njia za habari zinazotumiwa katika viwango tofauti vya utendakazi wa mfumo-yaani, kuona, kwa maneno, kugusa au mchanganyiko. Upatanifu huu wa taarifa huhakikisha kwamba aina tofauti za uhamishaji taarifa zitahitaji kutopatana kidogo kati ya kati na asili ya habari. Kwa mfano, onyesho la kuona ni bora zaidi kwa uwasilishaji wa habari za anga, wakati ingizo la ukaguzi linaweza kutumika kuwasilisha habari za maandishi.
Mara nyingi opereta wa kibinadamu huendeleza mfano wa ndani unaoelezea uendeshaji na kazi ya mfumo kulingana na uzoefu wake, mafunzo na maelekezo kuhusiana na aina fulani ya interface ya mashine ya binadamu. Kwa kuzingatia ukweli huu, wabunifu wa HAS wanapaswa kujaribu kujenga ndani ya mashine (au mifumo mingine ya bandia) mfano wa sifa za kimwili na za utambuzi za opereta wa binadamu-yaani, taswira ya mfumo ya opereta (Hollnagel na Woods 1983) . Wabunifu wa HAS lazima pia wazingatie kiwango cha uondoaji katika maelezo ya mfumo pamoja na kategoria mbalimbali zinazohusika za tabia ya mwendeshaji binadamu. Viwango hivi vya uondoaji kwa ajili ya kuiga utendaji wa binadamu katika mazingira ya kazi ni kama ifuatavyo (Rasmussen 1983): (1) umbo la kimwili (muundo wa anatomia), (2) kazi za kimwili (kazi za kisaikolojia), (3) kazi za jumla (taratibu za kisaikolojia na utambuzi). na michakato inayoathiri), (4) kazi dhahania (uchakataji wa habari) na (5) madhumuni ya utendaji (miundo ya thamani, hadithi, dini, mwingiliano wa wanadamu). Viwango hivi vitano lazima vizingatiwe kwa wakati mmoja na wabunifu ili kuhakikisha utendaji mzuri wa HAS.
Ubunifu wa Programu ya Mfumo
Kwa kuwa programu ya kompyuta ni sehemu ya msingi ya mazingira yoyote ya HAS, uundaji wa programu, ikiwa ni pamoja na usanifu, majaribio, uendeshaji na urekebishaji, na masuala ya kutegemewa kwa programu lazima pia yazingatiwe katika hatua za awali za maendeleo ya HAS. Kwa njia hii, mtu anapaswa kuwa na uwezo wa kupunguza gharama ya kugundua makosa ya programu na kuondoa. Ni vigumu, hata hivyo, kukadiria kutegemewa kwa vipengele vya binadamu vya HAS, kwa sababu ya mapungufu katika uwezo wetu wa kuiga utendaji wa kazi ya binadamu, mzigo unaohusiana na makosa yanayoweza kutokea. Mzigo kupita kiasi au kutotosha kiakili kunaweza kusababisha habari nyingi kupita kiasi na kuchoshwa, mtawalia, na inaweza kusababisha utendaji duni wa binadamu, na kusababisha makosa na uwezekano unaoongezeka wa ajali. Wabunifu wa HAS wanapaswa kuajiri miingiliano inayobadilika, ambayo hutumia mbinu za kijasusi za bandia, kutatua matatizo haya. Kando na upatanifu wa mashine za binadamu, suala la kubadilika kwa mashine-binadamu ni lazima lizingatiwe ili kupunguza viwango vya mkazo vinavyotokea wakati uwezo wa binadamu unaweza kupitwa.
Kwa sababu ya kiwango cha juu cha ugumu wa mifumo mingi ya kiotomatiki ya mseto, utambuzi wa hatari zozote zinazohusiana na vifaa, programu, taratibu za uendeshaji na mwingiliano wa mashine ya binadamu wa mifumo hii inakuwa muhimu kwa mafanikio ya juhudi zinazolenga kupunguza majeraha na uharibifu wa vifaa. . Hatari za usalama na kiafya zinazohusiana na mifumo changamano ya kiotomatiki ya mseto, kama vile teknolojia ya utengenezaji iliyounganishwa na kompyuta (CIM), ni wazi kuwa ni mojawapo ya vipengele muhimu zaidi vya muundo na uendeshaji wa mfumo.
Masuala ya Usalama wa Mfumo
Mazingira ya otomatiki ya mseto, yenye uwezo mkubwa wa tabia mbaya ya programu ya udhibiti chini ya hali ya usumbufu wa mfumo, huunda kizazi kipya cha hatari za ajali. Mifumo ya otomatiki ya mseto inapobadilika zaidi na changamano, usumbufu wa mfumo, ikiwa ni pamoja na matatizo ya kuanzisha na kuzima na mikengeuko katika udhibiti wa mfumo, kunaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa uwezekano wa hatari kubwa kwa waendeshaji binadamu. Jambo la kushangaza ni kwamba katika hali nyingi zisizo za kawaida, waendeshaji kwa kawaida hutegemea utendakazi mzuri wa mifumo midogo ya usalama otomatiki, mazoezi ambayo yanaweza kuongeza hatari ya majeraha mabaya. Kwa mfano, uchunguzi wa ajali zinazohusiana na utendakazi wa mifumo ya udhibiti wa kiufundi ulionyesha kuwa karibu theluthi moja ya mlolongo wa ajali ni pamoja na kuingilia kati kwa binadamu katika kitanzi cha udhibiti wa mfumo uliovurugika.
Kwa kuwa hatua za jadi za usalama haziwezi kubadilishwa kwa urahisi kulingana na mahitaji ya mazingira ya HAS, mikakati ya kudhibiti majeraha na kuzuia ajali inahitaji kuangaliwa upya kwa kuzingatia sifa asili za mifumo hii. Kwa mfano, katika eneo la teknolojia ya juu ya utengenezaji, michakato mingi ina sifa ya kuwepo kwa kiasi kikubwa cha mtiririko wa nishati ambayo haiwezi kutarajiwa kwa urahisi na waendeshaji wa binadamu. Zaidi ya hayo, matatizo ya usalama kwa kawaida hujitokeza kwenye miingiliano kati ya mifumo midogo, au matatizo ya mfumo yanapoendelea kutoka kwa mfumo mmoja hadi mwingine. Kulingana na Shirika la Kimataifa la Viwango (ISO 1991), hatari zinazohusiana na hatari zinazosababishwa na mitambo ya kiotomatiki ya viwandani hutofautiana kulingana na aina za mashine za viwandani zilizojumuishwa katika mfumo maalum wa utengenezaji na njia ambazo mfumo huo umewekwa, kuratibiwa, kuendeshwa na kudumishwa. na kukarabatiwa. Kwa mfano, ulinganisho wa ajali zinazohusiana na roboti nchini Uswidi na aina nyinginezo za ajali zilionyesha kwamba roboti zinaweza kuwa mashine hatari zaidi za viwanda zinazotumiwa katika tasnia ya hali ya juu ya utengenezaji. Kiwango cha ajali kilichokadiriwa kwa roboti za viwandani kilikuwa ajali moja mbaya kwa miaka 45 ya roboti, kiwango cha juu zaidi kuliko cha mitambo ya viwandani, ambayo iliripotiwa kuwa ajali moja kwa miaka 50 ya mashine. Ikumbukwe hapa kwamba mitambo ya viwandani nchini Marekani ilichangia takriban 23% ya vifo vyote vinavyohusiana na mashine za ufundi chuma kwa kipindi cha 1980-1985, na mitambo ya nguvu ilishika nafasi ya kwanza kwa heshima ya bidhaa ya ukali-frequency kwa majeraha yasiyo ya kuua.
Katika kikoa cha teknolojia ya hali ya juu ya utengenezaji, kuna sehemu nyingi zinazosonga ambazo ni hatari kwa wafanyikazi wanapobadilisha msimamo wao kwa njia ngumu nje ya uwanja wa kuona wa waendeshaji wa kibinadamu. Maendeleo ya haraka ya kiteknolojia katika utengenezaji uliounganishwa na kompyuta yaliunda hitaji muhimu la kusoma athari za teknolojia ya juu ya utengenezaji kwa wafanyikazi. Ili kubaini hatari zinazosababishwa na vipengele mbalimbali vya mazingira hayo ya HAS, ajali zilizopita zinahitaji kuchambuliwa kwa makini. Kwa bahati mbaya, ajali zinazohusisha matumizi ya roboti ni vigumu kutenganisha na ripoti za ajali zinazohusiana na mashine zinazoendeshwa na binadamu, na, kwa hiyo, kunaweza kuwa na asilimia kubwa ya ajali ambazo hazijarekodiwa. Sheria za afya na usalama kazini za Japani zinasema kwamba "roboti za viwandani kwa sasa hazina njia za kuaminika za usalama na wafanyikazi hawawezi kulindwa dhidi yao isipokuwa matumizi yao yamedhibitiwa". Kwa mfano, matokeo ya uchunguzi uliofanywa na Wizara ya Kazi ya Japani (Sugimoto 1987) ya ajali zinazohusiana na roboti za viwandani katika viwanda 190 vilivyochunguzwa (na roboti 4,341 zinazofanya kazi) yalionyesha kuwa kulikuwa na misukosuko 300 inayohusiana na roboti, kati ya hizo kesi 37. ya vitendo visivyo salama vilivyosababisha baadhi ya ajali karibu, 9 zilikuwa ajali zinazosababisha majeraha, na 2 zilikuwa ajali mbaya. Matokeo ya tafiti zingine zinaonyesha kuwa otomatiki kwa msingi wa kompyuta sio lazima kuongeza kiwango cha jumla cha usalama, kwani maunzi ya mfumo hayawezi kufanywa kuwa salama na kazi za usalama katika programu ya kompyuta pekee, na vidhibiti vya mfumo sio vya kutegemewa sana kila wakati. Zaidi ya hayo, katika HAS changamano, mtu hawezi kutegemea pekee vifaa vya kutambua usalama ili kugundua hali ya hatari na kuchukua mikakati ifaayo ya kuepuka hatari.
Madhara ya Automation kwenye Afya ya Binadamu
Kama ilivyojadiliwa hapo juu, shughuli za wafanyakazi katika mazingira mengi ya HAS kimsingi ni zile za udhibiti wa usimamizi, ufuatiliaji, usaidizi wa mfumo na matengenezo. Shughuli hizi pia zinaweza kuainishwa katika vikundi vinne vya msingi kama ifuatavyo: (1) kazi za kupanga programu yaani, kusimba taarifa zinazoongoza na kuelekeza uendeshaji wa mashine, (2) ufuatiliaji wa vipengele vya uzalishaji na udhibiti wa HAS, (3) matengenezo ya vipengele vya HAS ili kuzuia. au kupunguza hitilafu za mashine, na (4) kufanya kazi mbalimbali za usaidizi, n.k. Mapitio mengi ya hivi karibuni ya athari za HAS kwa ustawi wa wafanyikazi yalihitimisha kuwa ingawa utumiaji wa HAS katika eneo la utengenezaji kunaweza kuondoa kazi nzito na hatari. , kufanya kazi katika mazingira ya HAS kunaweza kuwa kutoridhisha na kuwafadhaisha wafanyakazi. Vyanzo vya mfadhaiko vilijumuisha ufuatiliaji wa mara kwa mara unaohitajika katika programu nyingi za HAS, upeo mdogo wa shughuli zilizotengwa, kiwango cha chini cha mwingiliano wa wafanyikazi unaoruhusiwa na muundo wa mfumo, na hatari za usalama zinazohusiana na hali isiyotabirika na isiyoweza kudhibitiwa ya kifaa. Ingawa baadhi ya wafanyakazi wanaohusika katika shughuli za upangaji programu na matengenezo wanahisi vipengele vya changamoto, ambavyo vinaweza kuwa na athari chanya kwa ustawi wao, athari hizi mara nyingi hupunguzwa na hali ngumu na inayodai ya shughuli hizi, pamoja na shinikizo. zinazotolewa na wasimamizi ili kukamilisha shughuli hizi haraka.
Ingawa katika baadhi ya mazingira ya HAS waendeshaji wa binadamu huondolewa kutoka kwa vyanzo vya jadi vya nishati (mtiririko wa kazi na harakati za mashine) wakati wa hali ya kawaida ya uendeshaji, kazi nyingi katika mifumo ya automatiska bado zinahitajika kufanywa kwa kuwasiliana moja kwa moja na vyanzo vingine vya nishati. Kwa kuwa idadi ya vipengele mbalimbali vya HAS inazidi kuongezeka, mkazo maalum lazima uwekwe kwenye faraja na usalama wa wafanyakazi na katika uundaji wa masharti ya udhibiti wa majeraha, haswa kwa kuzingatia ukweli kwamba wafanyikazi hawawezi tena kuendelea na kazi. uchangamano na ugumu wa mifumo hiyo.
Ili kukidhi mahitaji ya sasa ya udhibiti wa majeraha na usalama wa mfanyakazi katika mifumo ya uundaji iliyojumuishwa ya kompyuta, Kamati ya ISO ya Mifumo ya Uendeshaji Kiwandani imependekeza kiwango kipya cha usalama kinachoitwa "Safety of Integrated Manufacturing Systems" (1991). Kiwango hiki kipya cha kimataifa, ambacho kilitengenezwa kwa kutambua hatari fulani zilizopo katika mifumo jumuishi ya utengenezaji bidhaa inayojumuisha mashine za viwandani na vifaa vinavyohusika, inalenga kupunguza uwezekano wa majeraha kwa wafanyakazi wanapofanya kazi au karibu na mfumo jumuishi wa utengenezaji. Vyanzo vikuu vya hatari zinazoweza kutokea kwa waendeshaji binadamu katika CIM zinazotambuliwa na kiwango hiki zimeonyeshwa kwenye kielelezo cha 1.
Mchoro 1. Chanzo kikuu cha hatari katika utengenezaji uliounganishwa na kompyuta (CIM) (baada ya ISO 1991)
Makosa ya Kibinadamu na Mfumo
Kwa ujumla, hatari katika HAS inaweza kutokea kutokana na mfumo yenyewe, kutokana na ushirikiano wake na vifaa vingine vilivyopo katika mazingira ya kimwili, au kutokana na mwingiliano wa wafanyakazi wa binadamu na mfumo. Ajali ni moja tu ya matokeo kadhaa ya mwingiliano wa mashine ya binadamu ambayo yanaweza kutokea chini ya hali hatari; karibu na ajali na matukio ya uharibifu ni ya kawaida zaidi (Zimolong na Duda 1992). Kutokea kwa hitilafu kunaweza kusababisha mojawapo ya matokeo haya: (1) hitilafu itabaki bila kutambuliwa, (2) mfumo unaweza kufidia kosa, (3) hitilafu husababisha kuharibika kwa mashine na/au kusimamishwa kwa mfumo au (4) ) kosa husababisha ajali.
Kwa kuwa si kila kosa la kibinadamu linalosababisha tukio muhimu litasababisha ajali halisi, inafaa kutofautisha zaidi kati ya kategoria za matokeo kama ifuatavyo: (1) tukio lisilo salama (yaani, tukio lolote lisilo la kukusudia bila kujali kama litasababisha majeraha, uharibifu au uharibifu. hasara), (2) ajali (yaani, tukio lisilo salama linalosababisha jeraha, uharibifu au hasara), (3) tukio la uharibifu (yaani, tukio lisilo salama ambalo husababisha tu aina fulani ya uharibifu wa nyenzo), (4) a karibu na ajali au “near miss” (yaani, tukio lisilo salama ambapo jeraha, uharibifu au hasara iliepukwa kwa bahati nzuri na ukingo mdogo) na (5) kuwepo kwa uwezekano wa ajali (yaani, matukio yasiyo salama ambayo yangeweza kusababisha majeraha, uharibifu. , au hasara, lakini, kutokana na hali, haikusababisha hata ajali iliyokaribia).
Mtu anaweza kutofautisha aina tatu za msingi za makosa ya kibinadamu katika HAS:
Jamii hii, iliyobuniwa na Reason (1990), inatokana na urekebishaji wa uainishaji wa ujuzi wa kanuni-maarifa wa Rasmussen wa utendaji wa binadamu kama ilivyoelezwa hapo juu. Katika kiwango cha msingi wa ujuzi, utendakazi wa binadamu hutawaliwa na mifumo iliyohifadhiwa ya maagizo yaliyopangwa awali yanayowakilishwa kama miundo ya analogi katika kikoa cha muda. Kiwango cha msingi cha sheria kinatumika kushughulikia shida zinazojulikana ambazo suluhu hutawaliwa na sheria zilizohifadhiwa (zinazoitwa "uzalishaji", kwa vile zinapatikana, au zinazalishwa, zinahitajika). Sheria hizi zinahitaji uchunguzi fulani (au hukumu) kufanywa, au hatua fulani za kurekebisha zichukuliwe, ikizingatiwa kuwa hali fulani zimetokea ambazo zinahitaji jibu linalofaa. Katika kiwango hiki, makosa ya kibinadamu kwa kawaida huhusishwa na uainishaji mbaya wa hali, na kusababisha matumizi ya sheria isiyo sahihi au kumbukumbu isiyo sahihi ya hukumu au taratibu zinazofuata. Makosa ya msingi wa maarifa hutokea katika hali za riwaya ambazo vitendo vinapaswa kupangwa "mkondoni" (kwa wakati fulani), kwa kutumia michakato ya uchambuzi na maarifa yaliyohifadhiwa. Hitilafu katika ngazi hii hutokana na mapungufu ya rasilimali na ujuzi usio kamili au usio sahihi.
Mifumo ya jumla ya uundaji makosa (GEMS) iliyopendekezwa na Reason (1990), ambayo inajaribu kupata asili ya aina za msingi za makosa ya binadamu, inaweza kutumika kupata taknologia ya jumla ya tabia ya binadamu katika HAS. GEMS inataka kujumuisha maeneo mawili tofauti ya utafiti wa makosa: (1) kuteleza na kupunguka, ambapo vitendo hukeuka kutoka kwa nia ya sasa kutokana na kushindwa kwa utekelezaji na/au kushindwa kwa uhifadhi na (2) makosa, ambapo vitendo vinaweza kutekelezwa kulingana na mpango, lakini mpango huo hautoshi kufikia matokeo yanayotarajiwa.
Tathmini ya Hatari na Kinga katika CIM
Kulingana na ISO (1991), tathmini ya hatari katika CIM inapaswa kufanywa ili kupunguza hatari zote na kuwa msingi wa kuamua malengo na hatua za usalama katika uundaji wa programu au mipango ya kuunda mazingira salama ya kufanya kazi na kuhakikisha. usalama na afya ya wafanyakazi pia. Kwa mfano, hatari za kazi katika mazingira ya HAS yenye msingi wa utengenezaji zinaweza kubainishwa kama ifuatavyo: (1) opereta wa binadamu anaweza kuhitaji kuingia eneo la hatari wakati wa kurejesha usumbufu, kazi za huduma na matengenezo, (2) eneo la hatari ni ngumu kubaini, kutambua na kudhibiti, (3) kazi inaweza kuwa ya kuchosha na (4) aksidenti zinazotokea ndani ya mifumo ya utengenezaji iliyounganishwa na kompyuta mara nyingi huwa mbaya. Kila hatari iliyotambuliwa inapaswa kutathminiwa kwa hatari yake, na hatua zinazofaa za usalama zinapaswa kuamuliwa na kutekelezwa ili kupunguza hatari hiyo. Hatari zinapaswa pia kuthibitishwa kwa heshima na vipengele vyote vifuatavyo vya mchakato wowote: kitengo kimoja chenyewe; mwingiliano kati ya vitengo moja; sehemu za uendeshaji za mfumo; na uendeshaji wa mfumo kamili kwa njia na masharti yote ya uendeshaji yaliyokusudiwa, ikiwa ni pamoja na masharti ambayo njia za kawaida za ulinzi zimesimamishwa kwa shughuli kama vile kupanga programu, uthibitishaji, utatuzi wa matatizo, matengenezo au ukarabati.
Awamu ya muundo wa mkakati wa usalama wa ISO (1991) kwa CIM ni pamoja na:
Uainishaji wa usalama wa mfumo unapaswa kujumuisha:
Kwa mujibu wa ISO (1991), mahitaji yote muhimu ya kuhakikisha uendeshaji salama wa mfumo wa CIM yanahitajika kuzingatiwa katika uundaji wa taratibu za kupanga usalama. Hii inajumuisha hatua zote za kinga ili kupunguza hatari na inahitaji:
Utaratibu wa kupanga usalama unapaswa kushughulikia, miongoni mwa mengine, masuala yafuatayo ya usalama ya CIM:
Udhibiti wa Usumbufu wa Mfumo
Katika usakinishaji mwingi wa HAS unaotumika katika eneo la utengezaji lililounganishwa na kompyuta, waendeshaji wa kibinadamu kwa kawaida huhitajika kwa madhumuni ya kudhibiti, kupanga, kudumisha, kuweka mapema, kuhudumia au kutatua kazi. Usumbufu katika mfumo husababisha hali ambazo hufanya iwe muhimu kwa wafanyikazi kuingia katika maeneo hatari. Katika suala hili, inaweza kudhaniwa kuwa usumbufu unasalia kuwa sababu muhimu zaidi ya kuingiliwa kwa binadamu katika CIM, kwa sababu mifumo mara nyingi zaidi itaratibiwa kutoka nje ya maeneo yenye vikwazo. Mojawapo ya masuala muhimu zaidi kwa usalama wa CIM ni kuzuia usumbufu, kwani hatari nyingi hutokea katika awamu ya utatuzi wa mfumo. Kuepusha usumbufu ni lengo la kawaida kuhusu usalama na gharama nafuu.
Usumbufu katika mfumo wa CIM ni hali au kazi ya mfumo ambayo inapotoka kutoka kwa hali iliyopangwa au inayotarajiwa. Mbali na tija, usumbufu wakati wa uendeshaji wa CIM una athari ya moja kwa moja kwa usalama wa watu wanaohusika katika uendeshaji wa mfumo. Utafiti wa Kifini (Kuivanen 1990) ulionyesha kuwa takriban nusu ya usumbufu katika utengenezaji wa kiotomatiki hupunguza usalama wa wafanyikazi. Sababu kuu za usumbufu zilikuwa makosa katika muundo wa mfumo (34%), kushindwa kwa vipengele vya mfumo (31%), makosa ya kibinadamu (20%) na mambo ya nje (15%). Kushindwa kwa mashine nyingi kulisababishwa na mfumo wa kudhibiti, na, katika mfumo wa udhibiti, kushindwa zaidi kulitokea katika sensorer. Njia bora ya kuongeza kiwango cha usalama wa mitambo ya CIM ni kupunguza idadi ya usumbufu. Ingawa vitendo vya wanadamu katika mifumo iliyovurugika huzuia kutokea kwa ajali katika mazingira ya HAS, pia huchangia kwao. Kwa mfano, uchunguzi wa ajali zinazohusiana na utendakazi wa mifumo ya udhibiti wa kiufundi ulionyesha kuwa karibu theluthi moja ya mlolongo wa ajali ni pamoja na kuingilia kati kwa binadamu katika kitanzi cha udhibiti wa mfumo uliovurugika.
Masuala makuu ya utafiti katika masuala ya kuzuia usumbufu wa CIM (1) sababu kuu za usumbufu, (2) vipengele na utendaji usiotegemewa, (3) athari za usumbufu kwenye usalama, (4) athari za usumbufu kwenye utendakazi wa mfumo, ( 5) uharibifu wa nyenzo na (6) matengenezo. Usalama wa HAS unapaswa kupangwa mapema katika hatua ya muundo wa mfumo, kwa kuzingatia teknolojia, watu na shirika, na kuwa sehemu muhimu ya mchakato wa jumla wa kupanga kiufundi wa HAS.
INA Ubunifu: Changamoto za Baadaye
Ili kuhakikisha manufaa kamili ya mifumo ya kiotomatiki ya mseto kama ilivyojadiliwa hapo juu, maono mapana zaidi ya maendeleo ya mfumo, ambayo yanategemea ujumuishaji wa watu, shirika na teknolojia, inahitajika. Aina tatu kuu za ujumuishaji wa mfumo zinapaswa kutumika hapa:
Mahitaji ya chini ya muundo wa mifumo ya kiotomatiki ya mseto yanapaswa kujumuisha yafuatayo: (1) kunyumbulika, (2) urekebishaji unaobadilika, (3) uitikiaji ulioboreshwa, na (4) hitaji la kuwahamasisha watu na kutumia vyema ujuzi, uamuzi na uzoefu wao. . Yaliyo hapo juu pia yanahitaji kuwa miundo ya shirika ya HAS, mazoea ya kazi na teknolojia iandaliwe ili kuruhusu watu katika viwango vyote vya mfumo kurekebisha mikakati yao ya kazi kwa anuwai ya hali za udhibiti wa mifumo. Kwa hivyo, mashirika, mazoea ya kazi na teknolojia ya HAS itabidi kubuniwa na kuendelezwa kama mifumo iliyo wazi (Kidd 1994).
Mfumo wa otomatiki wa mseto wa wazi (OHAS) ni mfumo unaopokea pembejeo kutoka na kutuma matokeo kwa mazingira yake. Wazo la mfumo wazi linaweza kutumika sio tu kwa usanifu wa mfumo na muundo wa shirika, lakini pia kwa mazoea ya kazi, miingiliano ya kompyuta ya binadamu, na uhusiano kati ya watu na teknolojia: mtu anaweza kutaja, kwa mfano, mifumo ya ratiba, mifumo ya udhibiti na. mifumo ya usaidizi wa maamuzi. Mfumo wazi pia ni ule unaoweza kubadilika wakati unaruhusu watu kiwango kikubwa cha uhuru kufafanua hali ya uendeshaji wa mfumo. Kwa mfano, katika eneo la utengenezaji wa hali ya juu, mahitaji ya mfumo wa otomatiki wa mseto wazi yanaweza kutekelezwa kupitia dhana ya utengenezaji wa binadamu na kompyuta-jumuishi (HCIM). Kwa mtazamo huu, muundo wa teknolojia unapaswa kushughulikia usanifu wa jumla wa mfumo wa HCIM, ikiwa ni pamoja na yafuatayo: (1) masuala ya mtandao wa vikundi, (2) muundo wa kila kikundi, (3) mwingiliano kati ya vikundi, (4) asili ya programu inayosaidia na (5) mahitaji ya mawasiliano ya kiufundi na ujumuishaji kati ya moduli za programu zinazosaidia.
Mfumo wa kiotomatiki wa mseto unaoweza kubadilika, kinyume na mfumo funge, hauzuii kile waendeshaji binadamu wanaweza kufanya. Jukumu la mbuni wa HAS ni kuunda mfumo ambao utakidhi matakwa ya kibinafsi ya mtumiaji na kuruhusu watumiaji wake kufanya kazi kwa njia ambayo wanaona inafaa zaidi. Sharti la lazima la kuruhusu uingizaji wa mtumiaji ni uundaji wa mbinu ya usanifu inayobadilika-yaani, OHAS ambayo inaruhusu kuwezesha, teknolojia inayoauniwa na kompyuta kwa ajili ya utekelezaji wake katika mchakato wa kubuni. Haja ya kuunda mbinu ya muundo unaobadilika ni moja wapo ya mahitaji ya haraka ili kutambua dhana ya OHAS kwa vitendo. Kiwango kipya cha teknolojia ya udhibiti wa usimamizi wa binadamu inahitaji pia kuendelezwa. Teknolojia kama hiyo inapaswa kuruhusu opereta wa binadamu "kuona kupitia" mfumo mwingine wa udhibiti usioonekana wa HAS utendakazi—kwa mfano, kwa kutumia mfumo wa video unaoingiliana, wa kasi ya juu katika kila sehemu ya udhibiti na uendeshaji wa mfumo. Hatimaye, mbinu ya ukuzaji wa usaidizi wa akili na unaobadilika sana, unaotegemea kompyuta wa majukumu ya binadamu na utendaji kazi wa binadamu katika mifumo mseto ya kiotomatiki pia inahitajika sana.
Inakubaliwa kwa ujumla kuwa mifumo ya udhibiti lazima iwe salama wakati wa matumizi. Kwa kuzingatia hili, mifumo mingi ya kisasa ya udhibiti imeundwa kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1.
Kielelezo 1. Muundo wa jumla wa mifumo ya udhibiti
Njia rahisi zaidi ya kufanya mfumo wa udhibiti kuwa salama ni kujenga ukuta usioweza kupenyeka kuuzunguka ili kuzuia ufikiaji wa binadamu au kuingiliwa katika eneo la hatari. Mfumo kama huo ungekuwa salama sana, ingawa hauwezekani, kwani haitawezekana kupata ufikiaji ili kufanya kazi nyingi za upimaji, ukarabati na urekebishaji. Kwa sababu ufikiaji wa maeneo ya hatari lazima uruhusiwe chini ya hali fulani, hatua za ulinzi isipokuwa kuta tu, ua na kadhalika zinahitajika ili kuwezesha uzalishaji, usakinishaji, huduma na matengenezo.
Baadhi ya hatua hizi za kinga zinaweza kuunganishwa kwa sehemu au kikamilifu katika mifumo ya udhibiti, kama ifuatavyo:
Aina hizi za hatua za kinga zinaamilishwa na waendeshaji. Walakini, kwa sababu wanadamu mara nyingi huwakilisha sehemu dhaifu katika matumizi, kazi nyingi, kama zifuatazo, hufanywa kiotomatiki:
Kazi ya kawaida ya mifumo ya udhibiti ni sharti muhimu zaidi la uzalishaji. Iwapo kipengele cha utendakazi cha uzalishaji kitakatizwa kwa sababu ya hitilafu ya udhibiti, si rahisi lakini si hatari. Ikiwa kazi inayohusiana na usalama haitatekelezwa, inaweza kusababisha upotezaji wa uzalishaji, uharibifu wa vifaa, majeraha au hata kifo. Kwa hivyo, kazi za mfumo wa udhibiti zinazohusika na usalama lazima ziwe za kuaminika na salama zaidi kuliko kazi za mfumo wa udhibiti wa kawaida. Kulingana na Maelekezo ya Baraza la Ulaya 89/392/EEC (Miongozo ya Mashine), ni lazima mifumo ya udhibiti iundwe na kujengwa ili iwe salama na yenye kutegemeka.
Vidhibiti vinajumuisha idadi ya vipengele vilivyounganishwa pamoja ili kutekeleza kitendakazi kimoja au zaidi. Vidhibiti vimegawanywa katika vituo. Chaneli ni sehemu ya kidhibiti kinachofanya kazi maalum (kwa mfano, kuanza, kuacha, kuacha dharura). Kimwili, chaneli huundwa na safu ya vifaa (transistors, diode, relays, milango, nk) ambayo, kutoka kwa sehemu moja hadi nyingine, (zaidi ya umeme) habari inayowakilisha kazi hiyo huhamishwa kutoka kwa pembejeo hadi pato.
Katika kubuni njia za udhibiti kwa kazi zinazohusiana na usalama (kazi hizo zinazohusisha wanadamu), mahitaji yafuatayo lazima yatimizwe:
Kuegemea
Kuegemea ni uwezo wa kituo cha udhibiti au sehemu ya kufanya kazi inayohitajika chini ya hali maalum kwa muda fulani bila kushindwa. (Uwezekano wa vipengee mahususi au chaneli za udhibiti zinaweza kuhesabiwa kwa kutumia mbinu zinazofaa.) Kuegemea lazima kubainishwe kila wakati kwa thamani maalum ya wakati. Kwa ujumla, kuegemea kunaweza kuonyeshwa na fomula katika Mchoro 2.
Kielelezo 2. Fomula ya kuaminika
Kuegemea kwa mifumo ngumu
Mifumo imeundwa kutoka kwa vipengele. Ikiwa uaminifu wa vipengele hujulikana, uaminifu wa mfumo kwa ujumla unaweza kuhesabiwa. Katika hali kama hizi, zifuatazo zinatumika:
Mifumo ya serial
Jumla ya kuegemea Rkwa ya mfumo wa serial unaojumuisha vipengele vya N vya kuegemea sawa RC imehesabiwa kama kwenye Mchoro 3.
Kielelezo 3. Grafu ya kuaminika ya vipengele vilivyounganishwa kwa serial
Kuegemea kwa jumla ni chini kuliko kuegemea kwa sehemu ndogo ya kuaminika. Kadiri idadi ya vipengele vilivyounganishwa kwa serial inavyoongezeka, uaminifu wa jumla wa mnyororo huanguka kwa kiasi kikubwa.
Mifumo sambamba
Jumla ya kuegemea Rkwa ya mfumo sambamba unaojumuisha vipengele vya N vya kuegemea sawa RC imehesabiwa kama kwenye Mchoro 4.
Kielelezo 4. Grafu ya kuaminika ya vipengele vilivyounganishwa vilivyounganishwa
Kuegemea kwa jumla kunaweza kuboreshwa kwa kiasi kikubwa kupitia uunganisho wa sambamba wa vipengele viwili au zaidi.
Kielelezo cha 5 kinaonyesha mfano wa vitendo. Kumbuka kuwa mzunguko utazima motor kwa uhakika zaidi. Hata kama relay A au B itashindwa kufungua mwasiliani wake, injini bado itazimwa.
Mchoro 5. Mfano wa vitendo wa takwimu 4
Kuhesabu uaminifu wa jumla wa chaneli ni rahisi ikiwa utegemezi wote wa sehemu muhimu unajulikana na unapatikana. Katika kesi ya vipengele ngumu (mizunguko iliyounganishwa, microprocessors, nk) hesabu ya kuegemea jumla ni ngumu au haiwezekani ikiwa taarifa muhimu haijachapishwa na mtengenezaji.
usalama
Wataalamu wanapozungumza kuhusu usalama na kuita mashine salama, wanamaanisha usalama wa mashine au mfumo mzima. Usalama huu, hata hivyo, ni wa jumla sana, na haujafafanuliwa vya kutosha kwa mbuni wa vidhibiti. Ufafanuzi ufuatao wa usalama inaweza kuwa ya vitendo na kutumika kwa wabunifu wa saketi za udhibiti: Usalama ni uwezo wa mfumo wa udhibiti kufanya kazi inayohitajika ndani ya mipaka iliyowekwa, kwa muda fulani, hata wakati makosa yanayotarajiwa yanapotokea. Kwa hivyo, ni lazima ifafanuliwe wakati wa kubuni jinsi njia inayohusiana na usalama lazima iwe "salama". (Mbunifu anaweza kutengeneza chaneli ambayo ni salama dhidi ya kutofaulu kwa mara ya kwanza, dhidi ya kutofaulu kwa moja, dhidi ya kutofaulu mara mbili, n.k.) Zaidi ya hayo, chaneli inayofanya kazi ambayo inatumika kuzuia ajali inaweza kutegemewa kimsingi, lakini haina kuwa salama dhidi ya kushindwa. Hii inaweza kufafanuliwa vyema na mifano ifuatayo:
Mfano 1
Mfano unaoonyeshwa katika mchoro wa 6 ni chaneli ya udhibiti inayohusiana na usalama inayofanya kazi ya usalama inayohitajika. Sehemu ya kwanza inaweza kuwa kubadili ambayo inafuatilia, kwa mfano, nafasi ya mlango wa kufikia eneo la hatari. Sehemu ya mwisho ni motor ambayo huendesha sehemu za mitambo zinazosonga ndani ya eneo la hatari.
Mchoro 6. Njia ya udhibiti inayohusika na usalama inayofanya kazi ya usalama inayohitajika
Kazi ya usalama inayohitajika katika kesi hii ni mbili: Ikiwa mlango umefungwa, motor inaweza kukimbia. Ikiwa mlango umefunguliwa, motor lazima izimwe. Kujua uaminifu R1 kwa R6, inawezekana kuhesabu kuegemea Rmapema. Waumbaji wanapaswa kutumia vipengele vya kuaminika ili kudumisha kuegemea juu ya kutosha ya mfumo mzima wa udhibiti (yaani, uwezekano kwamba kazi hii bado inaweza kufanywa, sema, hata miaka 20 inapaswa kuhesabiwa katika kubuni). Matokeo yake, wabunifu lazima watimize kazi mbili: (1) mzunguko lazima ufanye kazi inayohitajika, na (2) uaminifu wa vipengele na njia nzima ya udhibiti lazima iwe ya kutosha.
Swali lifuatalo sasa linapaswa kuulizwa: Je, chaneli iliyotajwa hapo juu itafanya kazi zinazohitajika za usalama hata kama hitilafu itatokea kwenye mfumo (kwa mfano, ikiwa kiwasilishi cha relay kitashikamana au hitilafu ya sehemu)? Jibu ni "Hapana". Sababu ni kwamba kituo kimoja cha udhibiti kinachojumuisha vipengele vilivyounganishwa tu na kufanya kazi na ishara za tuli si salama dhidi ya kushindwa moja. Kituo kinaweza kuwa na kuegemea fulani tu, ambayo inahakikisha uwezekano kwamba kazi itatekelezwa. Katika hali kama hizi, usalama daima humaanisha kama kushindwa kuhusiana.
Mfano 2
Iwapo chaneli ya udhibiti itaaminika na kuwa salama, muundo lazima urekebishwe kama ilivyo kwenye kielelezo cha 7. Mfano unaoonyeshwa ni chaneli ya udhibiti inayohusiana na usalama inayojumuisha idhaa ndogo mbili zilizotenganishwa kikamilifu.
Mchoro 7. Njia ya udhibiti inayohusiana na usalama iliyo na njia ndogo mbili tofauti kabisa
Muundo huu ni salama dhidi ya kushindwa kwa mara ya kwanza (na uwezekano wa kushindwa zaidi katika idhaa ndogo sawa), lakini si salama dhidi ya hitilafu mbili ambazo zinaweza kutokea katika njia ndogo mbili tofauti (wakati huo huo au kwa nyakati tofauti) kwa sababu hakuna mzunguko wa kugundua kutofaulu. Kwa hiyo, awali subchannels zote mbili zinafanya kazi kwa kuegemea juu (angalia mfumo sambamba), lakini baada ya kushindwa kwa kwanza ni chaneli moja tu itafanya kazi, na kuegemea kunapungua. Iwapo hitilafu ya pili itatokea katika kituo kidogo ambacho bado kinafanya kazi, zote mbili zitakuwa zimeshindwa, na kazi ya usalama haitafanywa tena.
Mfano 3
Mfano unaoonyeshwa kwenye kielelezo cha 8 ni chaneli ya udhibiti inayohusiana na usalama inayojumuisha idhaa ndogo mbili tofauti ambazo hufuatiliana.
Mchoro 8. Njia ya udhibiti inayohusiana na usalama iliyo na idhaa ndogo mbili tofauti zinazofuatiliana
Muundo kama huo ni salama kwa sababu baada ya kutofaulu, idhaa ndogo moja tu haitafanya kazi, huku kituo kingine kikiendelea kupatikana na kitafanya kazi ya usalama. Kwa kuongeza, muundo una mzunguko wa kugundua kutofaulu. Ikiwa, kwa sababu ya kutofaulu, vituo vyote viwili vinashindwa kufanya kazi kwa njia ile ile, hali hii itagunduliwa na mzunguko wa "kipekee au", na matokeo yake kwamba mashine itazimwa kiatomati. Hii ni mojawapo ya njia bora zaidi za kubuni vidhibiti vya mashine—kubuni idhaa ndogo zinazohusiana na usalama. Wao ni salama dhidi ya kushindwa moja na wakati huo huo kutoa kuegemea kutosha ili nafasi kwamba kushindwa mbili kutokea wakati huo huo ni minuscule.
Upungufu
Ni dhahiri kwamba kuna mbinu mbalimbali ambazo mbuni anaweza kuboresha kutegemewa na/au usalama (dhidi ya kushindwa). Mifano ya awali inaonyesha jinsi utendaji (yaani, mlango kufungwa, motor inaweza kukimbia; mlango kufunguliwa, motor lazima kusimamishwa) inaweza kupatikana kwa ufumbuzi mbalimbali. Njia zingine ni rahisi sana (kituo kimoja kidogo) na zingine ngumu zaidi (vituo vidogo viwili vilivyo na usimamizi wa pande zote). (Ona sura ya 9.)
Kielelezo 9. Kuegemea kwa mifumo isiyohitajika na au bila kutambua kushindwa
Kuna upungufu fulani katika mzunguko changamano na/au vipengele kwa kulinganisha na rahisi. Upungufu inaweza kufafanuliwa kama ifuatavyo: (1) Upungufu ni uwepo wa njia zaidi (vipengele, njia, vipengele vya juu vya usalama, vipimo vya ziada na kadhalika) kuliko vinavyohitajika kwa utimilifu rahisi wa kazi inayotakiwa; (2) upunguzaji kazi kwa wazi "hakuboresha" kazi, ambayo inafanywa hata hivyo. Upungufu huboresha tu kutegemewa na/au usalama.
Wataalamu wengine wa usalama wanaamini kuwa upungufu ni mara mbili au tatu tu, na kadhalika, ya mfumo. Hii ni tafsiri ndogo sana, kwani upunguzaji kazi unaweza kufasiriwa kwa upana zaidi na kwa urahisi. Upungufu unaweza kujumuishwa tu kwenye vifaa; inaweza kujumuishwa kwenye programu pia. Kuboresha kipengele cha usalama (kwa mfano, kamba yenye nguvu zaidi badala ya kamba dhaifu) kunaweza pia kuzingatiwa kama njia ya upunguzaji kazi.
Entropy
Entropy, neno linalopatikana zaidi katika thermodynamics na astronomia, linaweza kufafanuliwa kama ifuatavyo: Kila kitu kinaelekea kuoza. Kwa hiyo, ni hakika kabisa kwamba vipengele vyote, mifumo ndogo au mifumo, bila kujitegemea teknolojia inayotumiwa, itashindwa wakati fulani. Hii ina maana kwamba hakuna 100% ya kuaminika na/au mifumo salama, mifumo midogo au vijenzi. Zote ni za kuaminika zaidi au chini na salama, kulingana na ugumu wa muundo. Makosa ambayo yanatokea mapema au baadaye yanaonyesha hatua ya entropy.
Njia pekee inayopatikana kwa wabunifu ili kukabiliana na entropy ni upunguzaji wa kazi, ambao hupatikana kwa (a) kuanzisha uaminifu zaidi katika vipengele na (b) kutoa usalama zaidi katika usanifu wa saketi. Ni kwa kuongeza tu uwezekano wa kutosha kwamba kazi inayohitajika itafanywa kwa muda unaohitajika, wabunifu kwa kiwango fulani wanaweza kutetea dhidi ya entropy.
Tathmini ya hatari
Kadiri uwezekano wa hatari unavyoongezeka, ndivyo kutegemewa na/au usalama unavyoongezeka (dhidi ya kushindwa) unaohitajika (na kinyume chake). Hii inaonyeshwa na kesi mbili zifuatazo:
Uchunguzi 1
Upatikanaji wa chombo cha mold kilichowekwa kwenye mashine ya ukingo wa sindano hulindwa na mlango. Ikiwa mlango umefungwa, mashine inaweza kufanya kazi, na ikiwa mlango unafunguliwa, harakati zote za hatari zinapaswa kusimamishwa. Kwa hali yoyote (hata ikiwa itashindwa katika kituo kinachohusiana na usalama) harakati zozote, haswa zile zinazoendesha chombo, zinaweza kutokea.
Uchunguzi 2
Upatikanaji wa mstari wa mkutano unaodhibitiwa kiotomatiki unaokusanya vipengele vidogo vya plastiki chini ya shinikizo la nyumatiki unalindwa na mlango. Ikiwa mlango huu unafunguliwa, mstari utalazimika kusimamishwa.
Katika Kesi ya 1, ikiwa mfumo wa udhibiti wa mlango unapaswa kushindwa, jeraha kubwa linaweza kutokea ikiwa chombo kimefungwa bila kutarajia. Katika Hali ya 2, ni majeraha kidogo tu au madhara madogo yanaweza kutokea ikiwa mfumo wa udhibiti wa mlango utashindwa.
Ni dhahiri kwamba katika kesi ya kwanza upunguzaji kazi zaidi lazima uanzishwe ili kufikia kutegemewa na/au usalama (dhidi ya kushindwa) unaohitajika ili kulinda dhidi ya hatari kubwa sana. Kwa kweli, kulingana na Kiwango cha EN 201 cha Ulaya, mfumo wa udhibiti wa mlango wa mashine ya ukingo wa sindano unapaswa kuwa na njia tatu; mbili kati ya hizo ni za umeme na zinazosimamiwa na pande zote mbili na moja ikiwa na vifaa vya hydraulic na saketi za kupima. Kazi hizi zote tatu za usimamizi zinahusiana na mlango mmoja.
Kinyume chake, katika programu kama zilizofafanuliwa katika Uchunguzi wa 2, chaneli moja iliyowashwa na swichi yenye hatua chanya inafaa kwa hatari.
Vitengo vya Kudhibiti
Kwa sababu mazingatio yote hapo juu kwa ujumla yanategemea nadharia ya habari na kwa hivyo ni halali kwa teknolojia zote, haijalishi ikiwa mfumo wa udhibiti unategemea vifaa vya elektroniki, kielektroniki, mitambo, majimaji au nyumatiki (au mchanganyiko wao) , au kwenye teknolojia nyingine. Uvumbuzi wa mbunifu kwa upande mmoja na maswali ya kiuchumi kwa upande mwingine ni mambo ya msingi yanayoathiri takriban idadi isiyo na kikomo ya masuluhisho ya jinsi ya kutambua njia zinazofaa kwa usalama.
Ili kuzuia kuchanganyikiwa, ni vitendo kuweka vigezo fulani vya kupanga. Miundo ya kawaida ya chaneli inayotumiwa katika vidhibiti vya mashine kwa kufanya kazi zinazohusiana na usalama imeainishwa kulingana na:
Mchanganyiko wao (sio michanganyiko yote inayowezekana imeonyeshwa) imeonyeshwa kwenye jedwali 1.
Jedwali 1. Baadhi ya michanganyiko inayowezekana ya miundo ya saketi katika vidhibiti vya mashine kwa kazi zinazohusiana na usalama
Vigezo (Maswali) |
Mkakati wa kimsingi |
|||||
Kwa kuongeza kuegemea (tukio la kutofaulu limebadilishwa hadi wakati ujao wa mbali?) |
Kwa muundo wa mzunguko unaofaa (usanifu) kutofaulu kutagunduliwa angalau (Paka 2) au athari ya kutofaulu kwenye chaneli itaondolewa (Paka 3) au kutofaulu kutafichuliwa mara moja (Cat. 4) |
|||||
Jamii |
||||||
Suluhisho hili kimsingi sio sawa |
B |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Je, vipengele vya mzunguko vilivyo na mvuto vinavyotarajiwa vinaweza kusimama; zinajengwa kulingana na hali ya sanaa? |
Hapana |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Je, vipengele vilivyojaribiwa vizuri na/au mbinu zimetumika? |
Hapana |
Hapana |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Je, kushindwa kunaweza kugunduliwa kiotomatiki? |
Hapana |
Hapana |
Hapana |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Je, kutofaulu kunazuia utendakazi wa utendaji unaohusiana na usalama? |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Ndiyo |
Hapana |
Hapana |
Je, kushindwa kutagunduliwa lini? |
kamwe |
kamwe |
kamwe |
Mapema (hivi karibuni mwishoni mwa muda ambao sio zaidi ya mzunguko wa mashine moja) |
Mara moja (wakati ishara inapoteza nguvu |
|
Katika bidhaa za watumiaji |
Ili kutumika katika mashine |
Kitengo kinachotumika kwa mashine mahususi na mfumo wake wa udhibiti unaohusiana na usalama umebainishwa zaidi katika viwango vipya vya Ulaya (EN), isipokuwa mamlaka ya kitaifa, mtumiaji na mtengenezaji wakubaliane kwamba aina nyingine inapaswa kutumika. Kisha mbuni hutengeneza mfumo wa udhibiti ambao unakidhi mahitaji. Kwa mfano, mazingatio yanayosimamia muundo wa kituo cha udhibiti yanaweza kujumuisha yafuatayo:
Mchakato huu unaweza kutenduliwa. Kwa kutumia maswali yale yale, mtu anaweza kuamua ni aina gani ya kituo kilichopo, kilichoundwa hapo awali cha kudhibiti ni cha.
Mifano ya kategoria
Jamii B
Vipengee vya kituo cha udhibiti vinavyotumiwa hasa katika bidhaa za walaji vinapaswa kuhimili athari zinazotarajiwa na kuundwa kulingana na hali ya sanaa. Swichi iliyoundwa vizuri inaweza kutumika kama mfano.
Kitengo cha 1
Matumizi ya vipengele na mbinu zilizojaribiwa vizuri ni za kawaida kwa Kitengo cha 1. Mfano wa Kitengo cha 1 ni kubadili na hatua nzuri (yaani, inahitaji ufunguzi wa kulazimishwa wa mawasiliano). Swichi hii imeundwa kwa sehemu zenye nguvu na imewashwa na nguvu za juu, na hivyo kufikia kuegemea juu sana katika ufunguzi wa mawasiliano. Licha ya kushikamana au hata mawasiliano ya svetsade, swichi hizi zitafungua. (Kumbuka: Vipengele kama vile transistors na diodi hazizingatiwi kuwa vipengee vilivyojaribiwa vyema.) Mchoro wa 10 utatumika kama kielelezo cha Kidhibiti cha Kitengo cha 1.
Kielelezo 10. Kubadili na hatua nzuri
Kituo hiki kinatumia swichi S yenye hatua chanya. Kiwasilianaji K husimamiwa na taa L. Opereta anashauriwa kuwa viunganishi vya kawaida vilivyofunguliwa (HAPANA) vibandike kwa njia ya kiashirio cha mwanga L. Kiwasilishi K kimelazimisha anwani zinazoongozwa. (Kumbuka: Relay au wawasiliani walio na mwongozo wa kulazimishwa wa waasiliani wana, kwa kulinganisha na relays za kawaida au viunganishi, ngome maalum iliyotengenezwa kwa nyenzo ya kuhami joto ili kama kawaida imefungwa (NC) wawasiliani hufungwa, anwani zote HAKUNA lazima zifunguliwe, na kinyume chake. kinyume chake. Hii ina maana kwamba kwa kutumia anwani za NC, ukaguzi unaweza kufanywa ili kubaini kwamba anwani zinazofanya kazi hazishikani au kuunganishwa pamoja.)
Kitengo cha 2
Kitengo cha 2 kinatoa utambuzi wa moja kwa moja wa kutofaulu. Utambuzi wa kutofaulu kiotomatiki lazima ufanyike kabla ya kila harakati hatari. Tu ikiwa mtihani ni chanya unaweza harakati kufanywa; vinginevyo mashine itasimamishwa. Mifumo ya kutambua kushindwa kiotomatiki hutumiwa kwa vizuizi vya mwanga ili kuthibitisha kuwa bado inafanya kazi. Kanuni imeonyeshwa kwenye Kielelezo 1.
Kielelezo 11. Mzunguko unaojumuisha detector ya kushindwa
Mfumo huu wa udhibiti hujaribiwa mara kwa mara (au mara kwa mara) kwa kuingiza msukumo kwa ingizo. Katika mfumo wa kufanya kazi ipasavyo, msukumo huu utahamishiwa kwenye pato na ikilinganishwa na msukumo kutoka kwa jenereta ya majaribio. Wakati msukumo wote upo, mfumo ni wazi hufanya kazi. Vinginevyo, ikiwa hakuna msukumo wa pato, mfumo umeshindwa.
Kitengo cha 3
Mzunguko umeelezewa hapo awali chini ya Mfano wa 3 katika sehemu ya Usalama ya makala haya, mchoro wa 8.
Sharti—yaani, ugunduzi wa kutofaulu kiotomatiki na uwezo wa kufanya kazi ya usalama hata ikiwa kutofaulu moja kumetokea mahali popote—inaweza kutimizwa kwa miundo ya udhibiti wa njia mbili na kwa usimamizi wa pande zote wa njia hizo mbili.
Kwa vidhibiti vya mashine pekee, hitilafu hatari zinapaswa kuchunguzwa. Ikumbukwe kwamba kuna aina mbili za kushindwa:
Kitengo cha 4
Kitengo cha 4 kwa kawaida hutoa matumizi ya mawimbi inayobadilika, yanayoendelea kubadilika kwenye ingizo. Uwepo wa ishara ya nguvu kwenye njia ya pato mbio ("1"), na kutokuwepo kwa ishara ya nguvu inamaanisha kuacha ("0").
Kwa mzunguko huo ni kawaida kwamba baada ya kushindwa kwa sehemu yoyote ishara ya nguvu haitapatikana tena kwenye pato. (Kumbuka: Uwezo wa tuli kwenye pato hauhusiani.) Mizunguko kama hiyo inaweza kuitwa "kushindwa-salama". Mapungufu yote yatafichuliwa mara moja, sio baada ya mabadiliko ya kwanza (kama katika mizunguko ya Kitengo cha 3).
Maoni zaidi juu ya kategoria za udhibiti
Jedwali la 1 limetengenezwa kwa udhibiti wa kawaida wa mashine na linaonyesha miundo ya msingi ya mzunguko pekee; kulingana na maagizo ya mashine inapaswa kuhesabiwa kwa kudhani kuwa kushindwa moja tu kutatokea katika mzunguko wa mashine moja. Hii ndiyo sababu kazi ya usalama si lazima ifanyike katika kesi ya kushindwa kwa bahati mbaya mbili. Inachukuliwa kuwa kutofaulu kutagunduliwa ndani ya mzunguko wa mashine moja. Mashine itasimamishwa na kisha kutengenezwa. Mfumo wa udhibiti huanza tena, unaoweza kufanya kazi kikamilifu, bila kushindwa.
Kusudi la kwanza la mbuni linapaswa kuwa kutoruhusu kushindwa kwa "kusimama", ambayo haingetambuliwa wakati wa mzunguko mmoja kwani kunaweza kuunganishwa baadaye na kushindwa (ma)kutokea mapya (mkusanyiko wa kushindwa). Mchanganyiko kama huo (kushindwa kwa kusimama na kutofaulu mpya) kunaweza kusababisha utendakazi wa mzunguko wa Kitengo cha 3.
Licha ya mbinu hizi, inawezekana kwamba kushindwa kwa kujitegemea mbili kutatokea kwa wakati mmoja ndani ya mzunguko wa mashine sawa. Haiwezekani sana, hasa ikiwa vipengele vya kuaminika sana vimetumiwa. Kwa maombi ya hatari sana, njia ndogo tatu au zaidi zinapaswa kutumika. Falsafa hii inategemea ukweli kwamba muda wa wastani kati ya kushindwa ni mrefu zaidi kuliko mzunguko wa mashine.
Hii haimaanishi, hata hivyo, kwamba meza haiwezi kupanuliwa zaidi. Jedwali la 1 kimsingi na kimuundo linafanana sana na Jedwali la 2 linalotumika katika EN 954-1. Hata hivyo, haijaribu kujumuisha vigezo vingi vya kupanga. Mahitaji yanafafanuliwa kulingana na sheria kali za mantiki, ili tu majibu ya wazi (NDIYO au HAPANA) yanaweza kutarajiwa. Hii inaruhusu tathmini halisi zaidi, kupanga na uainishaji wa sakiti zilizowasilishwa (njia zinazohusiana na usalama) na, mwisho lakini sio uchache, uboreshaji mkubwa wa uboreshaji wa tathmini.
Ingekuwa vyema ikiwa hatari zinaweza kuainishwa katika viwango mbalimbali vya hatari na kisha kiungo mahususi kuanzishwa kati ya viwango vya hatari na kategoria, na hii yote bila kuzingatia teknolojia inayotumika. Walakini, hii haiwezekani kabisa. Mapema baada ya kuunda kategoria ilibainika kuwa hata kutokana na teknolojia hiyo hiyo, maswali mbalimbali hayajajibiwa vya kutosha. Ni kipi kilicho bora zaidi: sehemu ya kuaminika na iliyoundwa vizuri ya Kitengo cha 1, au mfumo unaotimiza mahitaji ya Kitengo cha 3 na kutegemewa vibaya?
Ili kuelezea shida hii mtu lazima atofautishe kati ya sifa mbili: kuegemea na usalama (dhidi ya kushindwa). Hazilinganishwi, kwani sifa hizi zote mbili zina sifa tofauti:
Kuzingatia hapo juu, inaweza kuwa suluhisho bora (kutoka kwa mtazamo wa hatari kubwa) ni kutumia vipengele vya kuaminika na kusanidi ili mzunguko uwe salama dhidi ya kushindwa angalau moja (ikiwezekana zaidi). Ni wazi kuwa suluhisho kama hilo sio la kiuchumi zaidi. Kwa mazoezi, mchakato wa uboreshaji ni matokeo ya athari hizi zote na mazingatio.
Uzoefu wa matumizi ya vitendo ya kategoria unaonyesha kuwa ni mara chache sana inawezekana kuunda mfumo wa udhibiti ambao unaweza kutumia kitengo kimoja tu kote. Mchanganyiko wa sehemu mbili au hata tatu, kila moja ya kategoria tofauti, ni ya kawaida, kama inavyoonyeshwa katika mfano ufuatao:
Vizuizi vingi vya mwanga vya usalama vimeundwa katika Kitengo cha 4, ambapo chaneli moja hufanya kazi na mawimbi inayobadilika. Mwishoni mwa mfumo huu kwa kawaida kuna njia ndogo mbili zinazosimamiwa na pande zote ambazo hufanya kazi na ishara tuli. (Hii inatimiza mahitaji ya Kitengo cha 3.)
Kwa mujibu wa EN 50100, vikwazo vile vya mwanga vinawekwa kama Aina ya 4 ya vifaa vya kinga vinavyoathiriwa na umeme, ingawa zinaundwa na sehemu mbili. Kwa bahati mbaya, hakuna makubaliano ya jinsi ya kuainisha mifumo ya udhibiti inayojumuisha sehemu mbili au zaidi, kila sehemu ya kategoria nyingine.
Mifumo ya Kielektroniki Inayopangwa (PESs)
Kanuni zinazotumiwa kuunda jedwali 1 zinaweza, pamoja na vizuizi fulani, kwa ujumla kutumwa kwa PESs pia.
Mfumo wa PES pekee
Katika kutumia PES kwa udhibiti, habari huhamishwa kutoka kwa sensor hadi kwa kiamsha kupitia idadi kubwa ya vifaa. Zaidi ya hayo, hata hupita "kupitia" programu. (Ona mchoro 12).
Kielelezo 12. Mzunguko wa mfumo wa PES
Ingawa PES za kisasa ni za kutegemewa sana, kuegemea si juu kama inavyoweza kuhitajika kwa usindikaji kazi za usalama. Zaidi ya hayo, mifumo ya kawaida ya PES si salama ya kutosha, kwani haitafanya kazi inayohusiana na usalama ikiwa itashindwa. Kwa hivyo, kutumia PES kwa usindikaji wa kazi za usalama bila hatua zozote za ziada hairuhusiwi.
Programu zenye hatari ndogo sana: Mifumo yenye PES moja na hatua za ziada
Wakati wa kutumia PES moja kwa udhibiti, mfumo una sehemu zifuatazo za msingi:
Sehemu ya kuingiza
Kuegemea kwa sensor na pembejeo ya PES inaweza kuboreshwa kwa kuziongeza mara mbili. Usanidi kama huu wa ingizo wa mifumo miwili unaweza kusimamiwa zaidi na programu ili kuangalia ikiwa mifumo ndogo yote miwili inatoa taarifa sawa. Kwa hivyo kushindwa katika sehemu ya ingizo kunaweza kugunduliwa. Hii ni takriban falsafa sawa na inayohitajika kwa Kitengo cha 3. Hata hivyo, kwa sababu usimamizi unafanywa na programu na mara moja tu, hii inaweza kubainishwa kama 3- (au si ya kutegemewa kama 3).
Sehemu ya kati
Ingawa sehemu hii haiwezi kuongezeka maradufu, inaweza kujaribiwa. Baada ya kuwasha (au wakati wa operesheni), hundi ya seti nzima ya maagizo inaweza kufanywa. Kwa vipindi sawa, kumbukumbu inaweza pia kuangaliwa na mifumo ya bit inayofaa. Ikiwa ukaguzi kama huo unafanywa bila kushindwa, sehemu zote mbili, CPU na kumbukumbu, ni wazi zinafanya kazi vizuri. Sehemu ya kati ina sifa fulani za kawaida za Kitengo cha 4 (ishara yenye nguvu) na nyinginezo za Kitengo cha 2 (jaribio linalofanywa mara kwa mara katika vipindi vinavyofaa). Shida ni kwamba majaribio haya, licha ya upana wake, hayawezi kuwa kamili, kwani mfumo wa PES moja kwa asili hauwaruhusu.
Sehemu ya pato
Sawa na pembejeo, pato (ikiwa ni pamoja na vianzishaji) pia inaweza kuongezeka mara mbili. Mifumo midogo yote miwili inaweza kusimamiwa kwa heshima na matokeo sawa. Hitilafu zitatambuliwa na kazi ya usalama itafanywa. Hata hivyo, kuna pointi dhaifu sawa na katika sehemu ya pembejeo. Kwa hivyo, Kitengo cha 3 kinachaguliwa katika kesi hii.
Katika takwimu ya 13 kazi sawa inaletwa kwa relays A na B. Mawasiliano ya udhibiti a na b, kisha inaarifu mifumo miwili ya ingizo ikiwa relay zote mbili zinafanya kazi sawa (isipokuwa kutofaulu katika moja ya chaneli kumetokea). Kusimamia hufanywa tena na programu.
Kielelezo 13. Mzunguko wa PES na mfumo wa kugundua kushindwa
Mfumo mzima unaweza kuelezewa kama Kitengo 3-/4/2/3- ikiwa utafanywa vizuri na kwa upana. Hata hivyo, pointi dhaifu za mifumo kama ilivyoelezwa hapo juu haziwezi kuondolewa kikamilifu. Kwa kweli, PES moja iliyoboreshwa hutumika kwa utendaji unaohusiana na usalama tu ambapo hatari ni ndogo (Hölscher na Rader 1984).
Maombi ya hatari ya chini na ya kati na PES moja
Leo karibu kila mashine ina vifaa vya kudhibiti PES. Ili kutatua tatizo la kuegemea kutosha na kwa kawaida usalama wa kutosha dhidi ya kushindwa, mbinu zifuatazo za kubuni hutumiwa kawaida:
Kielelezo 14. Hali ya sanaa kwa kategoria ya 0
Kielelezo 15. Hali ya sanaa kwa kategoria ya 1
Kielelezo 16. Hali ya sanaa kwa kategoria ya 2
Programu zenye hatari kubwa: mifumo iliyo na PES mbili (au zaidi).
Kando na uchangamano na gharama, hakuna vipengele vingine vinavyoweza kuzuia wabunifu kutumia mifumo ya PES iliyoongezeka maradufu kama vile Siemens Simatic S5-115F, 3B6 Aina ya CAR-MIL na kadhalika. Hizi kwa kawaida hujumuisha PES mbili zinazofanana na programu zinazofanana, na kuchukulia matumizi ya PES "zilizojaribiwa vizuri" na vikusanyaji "vilivyojaribiwa vyema" (PES au kikusanyaji kilichojaribiwa vizuri kinaweza kuchukuliwa kuwa ambacho katika matumizi mengi ya vitendo kwa zaidi ya miaka 3 au zaidi. imeonyesha kuwa kushindwa kwa utaratibu kumeondolewa). Ingawa mifumo hii ya PES iliyoongezeka maradufu haina pointi dhaifu za mifumo ya PES moja, haimaanishi kuwa mifumo ya PES iliyoongezeka maradufu inasuluhisha matatizo yote. (Ona mchoro 17).
Kielelezo 17. Mfumo wa kisasa na PES mbili
Kushindwa kwa Utaratibu
Kushindwa kwa utaratibu kunaweza kutokana na hitilafu katika vipimo, muundo na sababu nyinginezo, na kunaweza kuwepo katika maunzi na pia katika programu. Mifumo ya PES mbili inafaa kwa matumizi katika programu zinazohusiana na usalama. Mipangilio kama hiyo inaruhusu kugundua hitilafu za maunzi bila mpangilio. Kupitia utofauti wa maunzi kama vile matumizi ya aina mbili tofauti, au bidhaa za watengenezaji wawili tofauti, hitilafu za utaratibu za maunzi zinaweza kufichuliwa (hakuna uwezekano mkubwa kwamba hitilafu ya kimfumo ya maunzi sawa kutokea katika PES zote mbili).
programu
Programu ni kipengele kipya katika masuala ya usalama. Programu ni sahihi au si sahihi (kuhusiana na kushindwa). Mara tu ikiwa sahihi, programu haiwezi kuwa sio sahihi papo hapo (ikilinganishwa na maunzi). Malengo ni kutokomeza makosa yote kwenye programu au angalau kuyatambua.
Kuna njia mbalimbali za kufikia lengo hili. Moja ni ukaguzi ya mpango (mtu wa pili anajaribu kugundua makosa katika mtihani unaofuata). Uwezekano mwingine ni utofauti ya programu, ambapo programu mbili tofauti, zilizoandikwa na watengeneza programu wawili, hushughulikia shida sawa. Ikiwa matokeo yanafanana (ndani ya mipaka fulani), inaweza kuzingatiwa kuwa sehemu zote za programu ni sahihi. Ikiwa matokeo ni tofauti, inadhaniwa kuwa kuna makosa. (NB, The usanifu ya vifaa vya asili lazima pia izingatiwe.)
Muhtasari
Unapotumia PES, kwa ujumla mambo sawa ya msingi yafuatayo yanapaswa kuzingatiwa (kama ilivyoelezwa katika sehemu zilizopita).
Jambo jipya ni kwamba kwa mfumo ulio na PES, hata programu inapaswa kutathminiwa kutoka kwa mtazamo wa usahihi. Programu, ikiwa ni sahihi, inategemewa 100%. Katika hatua hii ya maendeleo ya teknolojia, ufumbuzi bora zaidi na unaojulikana wa kiufundi labda hautatumika, kwa kuwa sababu za kuzuia bado ni za kiuchumi. Zaidi ya hayo, makundi mbalimbali ya wataalamu yanaendelea kutengeneza viwango vya matumizi ya usalama ya PESs (km, EC, EWICS). Ingawa kuna viwango mbalimbali ambavyo tayari vinapatikana (VDE0801, IEC65A na kadhalika), suala hili ni pana na changamano hivi kwamba hakuna hata kimoja kati yao kinaweza kuchukuliwa kuwa cha mwisho.
Wakati wowote vifaa rahisi na vya kawaida vya uzalishaji, kama vile zana za mashine, vinapojiendesha, matokeo yake ni mifumo changamano ya kiufundi pamoja na hatari mpya. Otomatiki hii inafanikiwa kupitia matumizi ya mifumo ya udhibiti wa nambari za kompyuta (CNC) kwenye zana za mashine, inayoitwa Zana za mashine za CNC (kwa mfano, mashine za kusaga, vituo vya uchakataji, visima na mashine za kusagia). Ili kuweza kutambua hatari zinazoweza kutokea katika zana za kiotomatiki, njia mbalimbali za uendeshaji za kila mfumo zinapaswa kuchambuliwa. Uchambuzi uliofanywa hapo awali unaonyesha kuwa tofauti inapaswa kufanywa kati ya aina mbili za operesheni: operesheni ya kawaida na operesheni maalum.
Mara nyingi haiwezekani kuagiza mahitaji ya usalama kwa zana za mashine za CNC katika sura ya hatua maalum. Hii inaweza kuwa kwa sababu kuna kanuni na viwango vichache sana kwa vifaa vinavyotoa suluhisho madhubuti. Mahitaji ya usalama yanaweza kubainishwa ikiwa tu hatari zinazowezekana zitatambuliwa kwa utaratibu kwa kufanya uchanganuzi wa hatari, haswa ikiwa mifumo hii changamano ya kiufundi imewekwa kwa mifumo ya udhibiti inayoweza kupangwa kwa uhuru (kama vile zana za mashine za CNC).
Kwa upande wa zana mpya za mashine za CNC zilizotengenezwa hivi karibuni, mtengenezaji analazimika kufanya uchambuzi wa hatari kwenye kifaa ili kubaini hatari zozote zinazoweza kuwapo na kuonyesha kwa njia za suluhisho zenye kujenga kwamba hatari zote kwa watu, katika yote njia tofauti za uendeshaji, zinaondolewa. Hatari zote zilizotambuliwa lazima zifanyiwe tathmini ya hatari ambapo kila hatari ya tukio inategemea upeo wa uharibifu na mara kwa mara ambayo inaweza kutokea. Hatari ya kutathminiwa pia inapewa kategoria ya hatari (kupunguzwa, kawaida, kuongezeka). Popote ambapo hatari haiwezi kukubalika kwa misingi ya tathmini ya hatari, ufumbuzi (hatua za usalama) lazima zipatikane. Madhumuni ya ufumbuzi huu ni kupunguza mzunguko wa tukio na upeo wa uharibifu wa tukio lisilopangwa na linaloweza kuwa hatari ("tukio").
Mbinu za ufumbuzi wa hatari za kawaida na zilizoongezeka zinapatikana katika teknolojia ya usalama isiyo ya moja kwa moja na ya moja kwa moja; kwa hatari zilizopunguzwa, zinapatikana katika teknolojia ya usalama wa rufaa:
Mahitaji ya Usalama ya Kimataifa
Maagizo ya Mitambo ya EC (89/392/EEC) ya 1989 yanaweka mahitaji kuu ya usalama na afya kwa mashine. (Kulingana na Maelekezo ya Mitambo, mashine inachukuliwa kuwa jumla ya sehemu au vifaa vilivyounganishwa, ambavyo angalau moja inaweza kusogezwa na ina kazi inayolingana.) Kwa kuongezea, viwango vya mtu binafsi huundwa na mashirika ya kimataifa ya usanifu ili kuonyesha iwezekanavyo. ufumbuzi (kwa mfano, kwa kuzingatia vipengele vya msingi vya usalama, au kwa kuchunguza vifaa vya umeme vilivyowekwa kwenye mashine za viwanda). Lengo la viwango hivi ni kubainisha malengo ya ulinzi. Masharti haya ya kimataifa ya usalama yanawapa wazalishaji msingi wa kisheria unaohitajika kubainisha mahitaji haya katika uchanganuzi wa hatari uliotajwa hapo juu na tathmini za hatari.
Uendeshaji Modes
Wakati wa kutumia zana za mashine, tofauti hufanywa kati ya operesheni ya kawaida na operesheni maalum. Takwimu na uchunguzi zinaonyesha kwamba matukio mengi na ajali hazifanyiki katika operesheni ya kawaida (yaani, wakati wa utimilifu wa moja kwa moja wa mgawo unaohusika). Kwa aina hizi za mashine na usakinishaji, kuna msisitizo wa njia maalum za utendakazi kama vile kuagiza, kusanidi, kupanga programu, kukimbia kwa majaribio, ukaguzi, utatuzi au matengenezo. Katika njia hizi za uendeshaji, watu huwa katika eneo la hatari. Dhana ya usalama lazima ilinde wafanyikazi kutokana na matukio hatari katika hali kama hizi.
Operesheni ya kawaida
Ifuatayo inatumika kwa mashine za kiotomatiki wakati wa kufanya kazi ya kawaida: (1) mashine inatimiza kazi ambayo iliundwa na kutengenezwa bila uingiliaji wowote wa opereta, na (2) kutumika kwa mashine rahisi ya kugeuza, hii inamaanisha kuwa workpiece inageuka kwa sura sahihi na chips hutolewa. Ikiwa workpiece inabadilishwa kwa manually, kubadilisha workpiece ni mode maalum ya uendeshaji.
Njia maalum za uendeshaji
Njia maalum za operesheni ni michakato ya kufanya kazi ambayo inaruhusu operesheni ya kawaida. Chini ya kichwa hiki, kwa mfano, moja itajumuisha mabadiliko ya kazi au zana, kurekebisha hitilafu katika mchakato wa uzalishaji, kurekebisha hitilafu ya mashine, kuweka mipangilio, programu, uendeshaji wa majaribio, kusafisha na matengenezo. Katika operesheni ya kawaida, mifumo ya moja kwa moja hutimiza kazi zao kwa kujitegemea. Kwa mtazamo wa usalama wa kufanya kazi, hata hivyo, operesheni ya kawaida ya kiotomatiki inakuwa muhimu wakati opereta anapaswa kuingilia kati michakato ya kufanya kazi. Kwa hali yoyote, watu wanaoingilia kati michakato kama hii hawawezi kukabiliwa na hatari.
Wafanyakazi
Ni lazima izingatiwe kwa watu wanaofanya kazi katika njia mbalimbali za uendeshaji na vilevile wahusika wengine wakati wa kulinda zana za mashine. Wahusika wengine pia ni pamoja na wale wanaohusika kwa njia isiyo ya moja kwa moja na mashine, kama vile wasimamizi, wakaguzi, wasaidizi wa kusafirisha nyenzo na kazi ya kuvunja, wageni na wengine.
Mahitaji na Hatua za Usalama kwa Vifaa vya Mashine
Uingiliaji kati wa kazi katika njia maalum za operesheni inamaanisha kuwa vifaa maalum vinapaswa kutumika ili kuhakikisha kuwa kazi inaweza kufanywa kwa usalama. The aina ya kwanza ya vifuasi ni pamoja na vifaa na vitu vinavyotumika kuingilia mchakato wa kiotomatiki bila ya mtoa huduma kufikia eneo la hatari. Nyongeza ya aina hii ni pamoja na (1) ndoano na koleo ambazo zimeundwa hivi kwamba chipsi kwenye eneo la uchakataji zinaweza kutolewa au kuvutwa kupitia tundu lililotolewa kwenye walinzi, na (2) vifaa vya kubana vya sehemu ya kazi ambavyo nyenzo ya uzalishaji hutumika. inaweza kuingizwa kwa mikono ndani au kuondolewa kutoka kwa mzunguko wa kiotomatiki
Njia mbalimbali maalum za uendeshaji-kwa mfano, kazi ya kurekebisha au kazi ya matengenezo-hufanya iwe muhimu kwa wafanyakazi kuingilia kati katika mfumo. Katika visa hivi, pia, kuna anuwai nzima ya vifaa vya mashine vilivyoundwa ili kuongeza usalama wa kufanya kazi - kwa mfano, vifaa vya kushughulikia magurudumu mazito ya kusaga wakati magurudumu yanabadilishwa kwenye grinders, pamoja na slings maalum za crane za kubomoa au kusimika vifaa vizito. mashine zimefanyiwa marekebisho. Vifaa hivi ni aina ya pili ya nyongeza ya mashine kwa kuongeza usalama wakati wa kufanya kazi katika shughuli maalum. Mifumo maalum ya udhibiti wa uendeshaji inaweza pia kuzingatiwa kuwakilisha aina ya pili ya vifaa vya mashine. Shughuli mahususi zinaweza kufanywa kwa usalama kwa vifaa kama hivyo—kwa mfano, kifaa kinaweza kuwekwa kwenye shoka za mashine wakati miondoko ya malisho ni muhimu huku walinzi wakiwa wazi.
Mifumo hii maalum ya udhibiti wa operesheni lazima ikidhi mahitaji fulani ya usalama. Kwa mfano, ni lazima wahakikishe kuwa ni harakati tu iliyoombwa inafanywa kwa njia iliyoombwa na kwa muda tu kama ilivyoombwa. Kwa hivyo, mfumo maalum wa udhibiti wa operesheni lazima ubuniwe kwa njia ya kuzuia kitendo chochote kibaya kugeuka kuwa harakati au majimbo hatari.
Vifaa vinavyoongeza kiwango cha uwekaji kiotomatiki kinaweza kuzingatiwa kuwa a aina ya tatu ya nyongeza ya mashine kwa ajili ya kuongeza usalama wa kufanya kazi. Vitendo ambavyo vilifanywa hapo awali kwa mikono hufanywa kiotomatiki na mashine katika operesheni ya kawaida, kama vile vifaa pamoja na vipakiaji vya lango, ambavyo hubadilisha vifaa vya kufanya kazi kwenye zana za mashine kiotomatiki. Ulinzi wa operesheni ya kawaida ya kiotomatiki husababisha shida chache kwa sababu kuingilia kati kwa opereta wakati wa matukio sio lazima na kwa sababu uingiliaji unaowezekana unaweza kuzuiwa na vifaa vya usalama.
Mahitaji na Hatua za Usalama za Uendeshaji wa Zana za Mashine
Kwa bahati mbaya, automatisering haijasababisha kuondolewa kwa ajali katika mimea ya uzalishaji. Uchunguzi unaonyesha tu mabadiliko katika tukio la ajali kutoka kwa kawaida hadi operesheni maalum, hasa kutokana na automatisering ya operesheni ya kawaida ili kuingilia kati wakati wa uzalishaji sio lazima tena na wafanyakazi hawana hatari tena. Kwa upande mwingine, mashine za otomatiki sana ni mifumo ngumu ambayo ni ngumu kutathmini makosa yanapotokea. Hata wataalam walioajiriwa kurekebisha makosa sio kila wakati wanaweza kufanya hivyo bila kusababisha ajali. Kiasi cha programu zinazohitajika kufanya kazi kwa mashine zinazozidi kuwa changamano kinaongezeka kwa wingi na ugumu, hivyo basi kwamba idadi inayoongezeka ya wahandisi wa umeme na wanaoagizwa hupata ajali. Hakuna kitu kama programu isiyo na dosari, na mabadiliko katika programu mara nyingi husababisha mabadiliko mahali pengine ambayo hayakutarajiwa au kutafutwa. Ili kuzuia usalama kuathiriwa, tabia mbaya ya hatari inayosababishwa na ushawishi wa nje na kushindwa kwa vipengele lazima kusiwe na uwezekano. Hali hii inaweza kutimizwa tu ikiwa mzunguko wa usalama umeundwa kwa urahisi iwezekanavyo na ni tofauti na vidhibiti vingine. Vipengele au makusanyiko madogo yanayotumiwa katika mzunguko wa usalama lazima pia kuwa salama.
Ni kazi ya mbuni kuendeleza miundo inayokidhi mahitaji ya usalama. Muumbaji hawezi kuepuka kuzingatia taratibu muhimu za kazi, ikiwa ni pamoja na njia maalum za uendeshaji, kwa uangalifu mkubwa. Uchambuzi lazima ufanywe ili kubaini ni taratibu zipi za kazi salama zinazohitajika, na wafanyikazi wa uendeshaji lazima wazifahamu. Katika hali nyingi, mfumo wa udhibiti wa operesheni maalum utahitajika. Mfumo wa udhibiti kawaida hutazama au kudhibiti harakati, wakati huo huo, hakuna harakati nyingine lazima ianzishwe (kwani hakuna harakati nyingine inahitajika kwa kazi hii, na hivyo hakuna inayotarajiwa na operator). Mfumo wa udhibiti sio lazima kutekeleza kazi sawa katika njia mbalimbali za uendeshaji maalum.
Mahitaji na Hatua za Usalama katika Njia za Kawaida na Maalum za Uendeshaji
Operesheni ya kawaida
Ubainifu wa malengo ya usalama haupaswi kuzuia maendeleo ya kiufundi kwa sababu suluhu zilizorekebishwa zinaweza kuchaguliwa. Matumizi ya zana za mashine za CNC hufanya mahitaji ya juu zaidi juu ya uchambuzi wa hatari, tathmini ya hatari na dhana za usalama. Ifuatayo inaelezea malengo kadhaa ya usalama na suluhisho zinazowezekana kwa undani zaidi.
Lengo la usalama
Ufumbuzi uwezekano
Lengo la usalama
Suluhisho linalowezekana
Operesheni maalum
Miingiliano kati ya operesheni ya kawaida na operesheni maalum (kwa mfano, vifaa vya kuingiliana kwa mlango, vizuizi vya mwanga, mikeka ya usalama) ni muhimu ili kuwezesha mfumo wa udhibiti wa usalama kutambua moja kwa moja uwepo wa wafanyikazi. Ifuatayo inaelezea aina fulani za operesheni maalum (kwa mfano, kusanidi, kupanga programu) kwenye zana za mashine za CNC ambazo zinahitaji mienendo ambayo lazima itathminiwe moja kwa moja kwenye tovuti ya operesheni.
Malengo ya usalama
Suluhisho linalowezekana
Mahitaji ya Mifumo ya Kudhibiti Usalama
Moja ya vipengele vya mfumo wa udhibiti wa usalama lazima iwe kwamba kazi ya usalama imehakikishiwa kufanya kazi wakati wowote makosa yoyote yanapotokea ili kuelekeza michakato kutoka kwa hali ya hatari hadi hali salama.
Malengo ya usalama
Ufumbuzi uwezekano
Hitimisho
Ni dhahiri kwamba mwelekeo unaoongezeka wa ajali katika njia za kawaida na maalum za uendeshaji hauwezi kusitishwa bila dhana ya wazi na isiyo na shaka ya usalama. Ukweli huu lazima uzingatiwe katika utayarishaji wa kanuni na miongozo ya usalama. Miongozo mipya katika umbo la malengo ya usalama ni muhimu ili kuruhusu masuluhisho ya hali ya juu. Lengo hili huwawezesha wabunifu kuchagua suluhisho bora zaidi kwa kesi mahususi huku wakionyesha vipengele vya usalama vya mashine zao kwa njia rahisi kwa kueleza suluhu kwa kila lengo la usalama. Suluhisho hili linaweza kulinganishwa na suluhisho zingine zilizopo na zinazokubalika, na ikiwa ni bora au angalau ya thamani sawa, suluhisho mpya linaweza kuchaguliwa. Kwa njia hii, maendeleo hayazuiliwi na kanuni zilizotungwa finyu.
Sifa Kuu za Maagizo ya Mashine ya EEC
Maagizo ya Baraza la 14 Juni 1989 kuhusu makadirio ya sheria za Nchi Wanachama zinazohusiana na mashine (89/392/EEC) hutumika kwa kila jimbo mahususi.
Malengo ya Usalama kwa ajili ya Ujenzi na Matumizi ya Zana za Mashine za CNC
1. Lathes
1.1 Njia ya kawaida ya uendeshaji
1.1.1 Eneo la kazi linapaswa kulindwa ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki, ama kwa makusudi au bila kukusudia.
1.1.2 Jarida la zana linapaswa kulindwa ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo hatari ya harakati za kiotomatiki, ama kwa makusudi au bila kukusudia.
1.1.3 Jarida la kazi linapaswa kulindwa ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki, ama kwa makusudi au bila kukusudia.
1.1.4 Kuondolewa kwa chip haipaswi kusababisha jeraha la kibinafsi kutokana na chips au sehemu zinazosonga za mashine.
1.1.5 Majeraha ya kibinafsi yanayotokana na kuingia kwenye mifumo ya kuendesha gari lazima yazuiwe.
1.1.6 Uwezekano wa kufikia maeneo ya hatari ya kusafirisha chips lazima uzuiwe.
1.1.7 Hakuna jeraha la kibinafsi kwa waendeshaji au watu wa tatu lazima litokee kwa vifaa vya kazi vinavyoruka au sehemu zake.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
1.1.8 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa vibano vya kubana vifaa vya kuruka.
1.1.9 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa chips zinazoruka.
1.1.10 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa zana za kuruka au sehemu zake.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
1.2 Njia maalum za uendeshaji
1.2.1 Kubadilisha kazi.
1.2.1.1 Ufungaji wa sehemu ya kazi lazima ufanywe kwa njia ambayo hakuna sehemu za mwili zinazoweza kunaswa kati ya vifungashio vya kufunga na kipande cha kazi au kati ya ncha ya sleeve inayosonga na sehemu ya kazi.
1.2.1.2 Kuanza kwa kiendeshi (spindles, shoka, sleeves, turret heads au chip conveyors) kama matokeo ya amri mbovu au amri batili lazima kuzuiliwe.
1.2.1.3 Ni lazima iwezekanavyo kuendesha workpiece kwa mikono au kwa zana bila hatari.
1.2.2 Kubadilisha zana kwenye kishikilia zana au kichwa cha turret ya zana.
1.2.2.1 Hatari inayotokana na tabia mbovu ya mfumo au kutokana na kuingiza amri batili lazima izuiwe.
1.2.3 Kubadilisha zana kwenye jarida la zana.
1.2.3.1 Mienendo katika jarida la zana inayotokana na amri yenye kasoro au batili lazima izuiwe wakati wa kubadilisha zana.
1.2.3.2 Ni lazima isiwezekane kufikia sehemu nyingine za mashine zinazosonga kutoka kwa kituo cha kupakia zana.
1.2.3.3 Ni lazima isiwezekane kufikia maeneo ya hatari kwa mwendo zaidi wa jarida la zana au wakati wa utafutaji. Ikiwa unafanyika na walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina maalum na zifanywe tu katika kipindi cha muda kilichoamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa hakuna sehemu za mwili ziko katika maeneo haya ya hatari. .
1.2.4 Hundi ya kipimo.
1.2.4.1 Kufikia eneo la kazi lazima kuwezekana tu baada ya harakati zote kusimamishwa.
1.2.4.2 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
1.2.5 Kuweka.
1.2.5.1 Ikiwa harakati zinatekelezwa wakati wa kuweka walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, basi operator lazima alindwe kwa njia nyingine.
1.2.5.2 Hakuna miondoko ya hatari au mabadiliko ya harakati lazima yaanzishwe kutokana na amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili.
1.2.6 Kupanga programu.
1.2.6.1 Hakuna harakati zinazoweza kuanzishwa wakati wa programu ambayo inahatarisha mtu katika eneo la kazi.
1.2.7 Makosa ya uzalishaji.
1.2.7.1 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri yenye kasoro kwenye sehemu ya kuweka amri batili lazima kuzuiwe.
1.2.7.2 Hakuna harakati za hatari au hali zinazopaswa kuanzishwa na harakati au kuondolewa kwa workpiece au taka.
1.2.7.3 Pale ambapo harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa utaratibu wa kawaida wa operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa hakuna sehemu za mwili wako katika maeneo haya hatari.
1.2.8 Utatuzi wa matatizo.
1.2.8.1 Kufikia maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki lazima kuzuiwe.
1.2.8.2 Kuanza kwa kiendeshi kwa sababu ya amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiliwe.
1.2.8.3 Mwendo wa mashine wakati wa kudanganywa kwa sehemu yenye kasoro lazima uzuiwe.
1.2.8.4 Jeraha la kibinafsi linalotokana na sehemu ya mashine kukatika au kudondoka lazima kuzuiliwe.
1.2.8.5 Ikiwa, wakati wa utatuzi, harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa. hakuna sehemu za mwili zilizo katika maeneo haya hatari.
1.2.9 Ubovu na ukarabati wa mashine.
1.2.9.1 Mashine lazima izuiwe kuanza.
1.2.9.2 Udhibiti wa sehemu tofauti za mashine lazima uwezekane kwa mikono au kwa zana bila hatari yoyote.
1.2.9.3 Ni lazima isiwezekane kugusa sehemu za moja kwa moja za mashine.
1.2.9.4 Jeraha la kibinafsi lazima lisitokee kutokana na suala la majimaji au vyombo vya gesi.
2. Mashine za kusaga
2.1 Njia ya kawaida ya uendeshaji
2.1.1 Eneo la kazi linapaswa kulindwa ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki, ama kwa makusudi au bila kukusudia.
2.1.2 Kuondolewa kwa chip haipaswi kusababisha jeraha la kibinafsi kutokana na chips au sehemu zinazosonga za mashine.
2.1.3 Majeraha ya kibinafsi yanayotokana na kuingia kwenye mifumo ya kuendesha gari lazima yazuiwe.
Hakuna jeraha la kibinafsi kwa waendeshaji au watu wa tatu lazima litokee kwa vifaa vya kazi vinavyoruka au sehemu zake.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
2.1.4 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa vibano vya kubana vifaa vya kuruka.
2.1.5 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa chips zinazoruka.
2.1.6 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa zana za kuruka au sehemu zake.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
Njia maalum za uendeshaji
2.2.1 Kubadilisha kazi.
2.2.1.1 Pale ambapo vibano vinavyoendeshwa na nguvu vinatumika, ni lazima isiwezekane kwa sehemu za mwili kunaswa kati ya sehemu za kufunga za kifaa cha kubana na kifaa cha kufanyia kazi.
2.2.1.2 Kuanza kwa kiendeshi (spindle, mhimili) kutokana na amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
2.2.1.3 Udanganyifu wa workpiece lazima iwezekanavyo kwa mikono au kwa zana bila hatari yoyote.
2.2.2 Kubadilisha zana.
2.2.2.1 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
2.2.2.2 Ni lazima isiwezekane kwa vidole kunaswa wakati wa kuweka zana.
2.2.3 Hundi ya kipimo.
2.2.3.1 Kufikia eneo la kazi lazima kuwezekana tu baada ya harakati zote kusimamishwa.
2.2.3.2 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
2.2.4 Kuweka.
2.2.4.1 Ikiwa harakati zinatekelezwa wakati wa kuweka walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, opereta lazima alindwe kwa njia nyingine.
2.2.4.2 Hakuna miondoko ya hatari au mabadiliko ya harakati lazima yaanzishwe kutokana na amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili.
2.2.5 Kupanga programu.
2.2.5.1 Hakuna harakati zinazopaswa kuanzishwa wakati wa programu ambayo inahatarisha mtu katika eneo la kazi.
2.2.6 Makosa ya uzalishaji.
2.2.6.1 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiliwe.
2.2.6.2 Hakuna harakati za hatari au hali lazima zianzishwe na harakati au uondoaji wa kazi au taka.
2.2.6.3 Pale ambapo harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa utaratibu wa kawaida wa operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa hakuna sehemu za mwili wako katika maeneo haya hatari.
2.2.7 Utatuzi wa matatizo.
2.2.7.1 Kufikia maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki lazima kuzuiwe.
2.2.7.2 Kuanza kwa kiendeshi kwa sababu ya amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiliwe.
2.2.7.3 Mwendo wowote wa mashine wakati wa kuchezea sehemu yenye kasoro lazima uzuiwe.
2.2.7.4 Jeraha la kibinafsi linalotokana na sehemu ya mashine kukatika au kudondoka lazima kuzuiliwe.
2.2.7.5 Ikiwa, wakati wa utatuzi, harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa. hakuna sehemu za mwili zilizo katika maeneo haya hatari.
2.2.8 Ubovu na ukarabati wa mashine.
2.2.8.1 Kuanzisha mashine lazima kuzuiwe.
2.2.8.2 Udhibiti wa sehemu tofauti za mashine lazima uwezekane kwa mikono au kwa zana bila hatari yoyote.
2.2.8.3 Ni lazima isiwezekane kugusa sehemu za moja kwa moja za mashine.
2.2.8.4 Jeraha la kibinafsi lazima lisitokee kutokana na suala la majimaji au vyombo vya gesi.
3. Vituo vya machining
3.1 Njia ya kawaida ya uendeshaji
3.1.1 Eneo la kazi lazima lilindwe ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki, ama kwa makusudi au bila kukusudia.
3.1.2 Jarida la zana lazima lilindwe ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki.
3.1.3 Jarida la workpiece lazima lilindwe ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo ya hatari ya harakati za moja kwa moja.
3.1.4 Kuondolewa kwa chip haipaswi kusababisha jeraha la kibinafsi kutokana na chips au sehemu zinazosonga za mashine.
3.1.5 Majeraha ya kibinafsi yanayotokana na kuingia kwenye mifumo ya kuendesha gari lazima yazuiwe.
3.1.6 Uwezekano wa kufikia maeneo ya hatari ya kusafirisha chip (vidhibiti vya screw, nk) lazima uzuiwe.
3.1.7 Hakuna jeraha la kibinafsi kwa waendeshaji au watu wa tatu lazima litokee kwa vifaa vya kazi vinavyoruka au sehemu zake.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
3.1.8 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa vibano vya kubana vifaa vya kuruka.
3.1.9 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa chips zinazoruka.
3.1.10 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa zana za kuruka au sehemu zake.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
3.2 Njia maalum za uendeshaji
3.2.1 Kubadilisha kazi.
3.2.1.1 Pale ambapo vibano vinavyoendeshwa na nguvu vinatumika, ni lazima isiwezekane kwa sehemu za mwili kunaswa kati ya sehemu za kufunga za kifaa cha kubana na kifaa cha kufanyia kazi.
3.2.1.2 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
3.2.1.3 Ni lazima iwezekanavyo kuendesha workpiece kwa mikono au kwa zana bila hatari yoyote.
3.2.1.4 Ambapo vifaa vya kufanyia kazi vinabadilishwa katika kituo cha kubana, ni lazima isiwezekane kutoka eneo hili kufikia au kuingia katika mifuatano ya harakati ya kiotomatiki ya mashine au jarida la sehemu ya kazi. Hakuna harakati zinazopaswa kuanzishwa na udhibiti wakati mtu yuko katika eneo la kushinikiza. Uingizaji wa kiotomatiki wa kipengee cha kazi kilichofungwa kwenye mashine au gazeti la workpiece utafanyika tu wakati kituo cha kubana pia kinalindwa na mfumo wa kinga unaolingana na ule kwa hali ya kawaida ya uendeshaji.
3.2.2 Kubadilisha chombo kwenye spindle.
3.2.2.1 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
3.2.2.2 Ni lazima isiwezekane kwa vidole kunaswa wakati wa kuweka zana.
3.2.3 Kubadilisha zana kwenye jarida la zana.
3.2.3.1 Mienendo katika jarida la zana inayotokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima izuiwe wakati wa kubadilisha zana.
3.2.3.2 Ni lazima isiwezekane kufikia sehemu nyingine za mashine zinazosonga kutoka kwa kituo cha kupakia zana.
3.2.3.3 Ni lazima isiwezekane kufikia maeneo ya hatari kwa mwendo zaidi wa jarida la zana au wakati wa utafutaji. Ikiwa unafanyika na walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoteuliwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa hakuna sehemu za mwili ziko katika maeneo haya ya hatari. .
3.2.4 Hundi ya kipimo.
3.2.4.1 Kufikia eneo la kazi lazima kuwezekana tu baada ya harakati zote kusimamishwa.
3.2.4.2 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
3.2.5 Kuweka.
3.2.5.1 Ikiwa harakati zinatekelezwa wakati wa kuweka walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, basi operator lazima alindwe kwa njia nyingine.
3.2.5.2 Hakuna miondoko ya hatari au mabadiliko ya harakati lazima yaanzishwe kutokana na amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili.
3.2.6 Kupanga programu.
3.2.6.1 Hakuna harakati zinazopaswa kuanzishwa wakati wa programu ambayo inahatarisha mtu katika eneo la kazi.
3.2.7 Makosa ya uzalishaji.
3.2.7.1 Kuanza kwa kiendeshi kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
3.2.7.2 Hakuna harakati za hatari au hali lazima zianzishwe na harakati au uondoaji wa kazi au taka.
3.2.7.3 Pale ambapo harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa utaratibu wa kawaida wa operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa hakuna sehemu za mwili wako katika maeneo haya hatari.
3.2.8 Utatuzi wa matatizo.
3.2.8.1 Kufikia maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki lazima kuzuiwe.
3.2.8.2 Kuanza kwa kiendeshi kwa sababu ya amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiliwe.
3.2.8.3 Mwendo wowote wa mashine wakati wa kuchezea sehemu yenye kasoro lazima uzuiwe.
3.2.8.4 Jeraha la kibinafsi linalotokana na sehemu ya mashine kukatika au kudondoka lazima kuzuiliwe.
3.2.8.5 Ikiwa, wakati wa utatuzi, harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa. hakuna sehemu za mwili zilizo katika maeneo haya hatari.
3.2.9 Ubovu na ukarabati wa mashine.
3.2.9.1 Kuanzisha mashine lazima kuzuiwe.
3.2.9.2 Udhibiti wa sehemu tofauti za mashine lazima uwezekane kwa mikono au kwa zana bila hatari yoyote.
3.2.9.3 Ni lazima isiwezekane kugusa sehemu za moja kwa moja za mashine.
3.2.9.4 Jeraha la kibinafsi lazima lisitokee kutokana na suala la majimaji au vyombo vya gesi.
4. Mashine ya kusaga
4.1 Njia ya kawaida ya uendeshaji
4.1.1 Eneo la kazi linapaswa kulindwa ili isiwezekane kufikia au kuingia katika maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki, ama kwa makusudi au bila kukusudia.
4.1.2 Majeraha ya kibinafsi yanayotokana na kuingia kwenye mifumo ya kuendesha gari lazima yazuiwe.
4.1.3 Hakuna jeraha la kibinafsi kwa waendeshaji au watu wa tatu lazima litokee kwa vifaa vya kazi vinavyoruka au sehemu zake.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
4.1.4 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa vibano vya kubana vifaa vya kuruka.
4.1.5 Hakuna jeraha la kibinafsi au moto lazima utokane na cheche.
4.1.6 Hakuna jeraha la kibinafsi lazima litokee kwa sehemu zinazoruka za magurudumu ya kusaga.
Kwa mfano, hii inaweza kutokea
Njia maalum za uendeshaji
4.2.1 Kubadilisha kazi.
4.2.1.1 Pale ambapo vibano vinavyoendeshwa na nguvu vinatumika, ni lazima isiwezekane kwa sehemu za mwili kunaswa kati ya sehemu za kufunga za kifaa cha kubana na kifaa cha kufanyia kazi.
4.2.1.2 Kuanza kwa kiendeshi cha mlisho kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
4.2.1.3 Jeraha la kibinafsi linalosababishwa na gurudumu la kusaga linalozunguka lazima lizuiliwe wakati wa kuendesha kifaa cha kazi.
4.2.1.4 Jeraha la kibinafsi linalotokana na gurudumu la kusaga kupasuka lazima lisiwezekane.
4.2.1.5 Udanganyifu wa workpiece lazima iwezekanavyo kwa mikono au kwa zana bila hatari yoyote.
4.2.2 Kubadilisha zana (kubadilisha gurudumu la kusaga)
4.2.2.1 Kuanza kwa kiendeshi cha mlisho kutokana na .amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
4.2.2.2 Jeraha la kibinafsi linalosababishwa na gurudumu la kusaga linalozunguka lazima lisiwezekane wakati wa taratibu za kupima.
4.2.2.3 Jeraha la kibinafsi linalotokana na gurudumu la kusaga kupasuka lazima lisiwezekane.
4.2.3 Hundi ya kipimo.
4.2.3.1 Kuanza kwa kiendeshi cha mlisho kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
4.2.3.2 Jeraha la kibinafsi linalosababishwa na gurudumu la kusaga linalozunguka lazima lisiwezekane wakati wa taratibu za kupima.
4.2.3.3 Jeraha la kibinafsi linalotokana na gurudumu la kusaga kupasuka lazima lisiwezekane.
4.2.4. Kuweka.
4.2.4.1 Ikiwa harakati zinatekelezwa wakati wa kuweka walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, basi operator lazima alindwe kwa njia nyingine.
4.2.4.2 Hakuna miondoko ya hatari au mabadiliko ya harakati lazima yaanzishwe kutokana na amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili.
4.2.5 Kupanga programu.
4.2.5.1 Hakuna harakati zinazopaswa kuanzishwa wakati wa programu ambayo inahatarisha mtu katika eneo la kazi.
4.2.6 Makosa ya uzalishaji.
4.2.6.1 Kuanza kwa kiendeshi cha mlisho kutokana na amri mbovu au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiwe.
4.2.6.2 Hakuna harakati za hatari au hali lazima zianzishwe na harakati au uondoaji wa kazi au taka.
4.2.6.3 Pale ambapo harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa utaratibu wa kawaida wa operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa hakuna sehemu za mwili wako katika maeneo haya hatari.
4.2.6.4 Jeraha la kibinafsi linalosababishwa na gurudumu la kusaga linalozunguka lazima lizuiliwe.
4.2.6.5 Jeraha la kibinafsi linalotokana na gurudumu la kusaga kupasuka lazima lisiwezekane.
4.2.7 Utatuzi wa matatizo.
4.2.7.1 Kufikia maeneo ya hatari ya harakati za kiotomatiki lazima kuzuiwe.
4.2.7.2 Kuanza kwa kiendeshi kwa sababu ya amri yenye kasoro au uingizaji wa amri batili lazima kuzuiliwe.
4.2.7.3 Mwendo wowote wa mashine wakati wa kuchezea sehemu yenye kasoro lazima uzuiwe.
4.2.7.4 Jeraha la kibinafsi linalotokana na sehemu ya mashine kukatika au kudondoka lazima kuzuiliwe.
4.2.7.5 Jeraha la kibinafsi lililosababishwa na kuwasiliana na opereta au kwa kupasuka kwa gurudumu la kusaga linalozunguka lazima kuzuiwe.
4.2.7.6 Ikiwa, wakati wa utatuzi, harakati zinapaswa kufanywa na walinzi kwa hali ya kawaida ya operesheni kuondolewa, harakati hizi zinaweza tu kuwa za aina iliyoainishwa na kutekelezwa tu kwa muda ulioamriwa na tu wakati inaweza kuhakikisha kuwa. hakuna sehemu za mwili zilizo katika maeneo haya hatari.
4.2.8 Ubovu na ukarabati wa mashine.
4.2.8.1 Kuanzisha mashine lazima kuzuiwe.
4.2.8.2 Udhibiti wa sehemu tofauti za mashine lazima uwezekane kwa mikono au kwa zana bila hatari yoyote.
4.2.8.3 Ni lazima isiwezekane kugusa sehemu za moja kwa moja za mashine.
4.2.8.4 Jeraha la kibinafsi lazima lisitokee kutokana na suala la majimaji au vyombo vya gesi.
Roboti za viwandani zinapatikana kote kwenye tasnia popote ambapo mahitaji ya juu ya uzalishaji lazima yatimizwe. Matumizi ya roboti, hata hivyo, yanahitaji muundo, utumiaji na utekelezaji wa vidhibiti vinavyofaa vya usalama ili kuepuka kuleta hatari kwa wafanyakazi wa uzalishaji, watayarishaji programu, wataalamu wa matengenezo na wahandisi wa mfumo.
Kwa nini Roboti za Viwandani Ni Hatari?
Ufafanuzi mmoja wa roboti ni "kusonga kwa mashine za kiotomatiki ambazo zinaweza kupangwa kwa uhuru na zinaweza kufanya kazi na kiolesura kidogo cha kibinadamu". Aina hizi za mashine kwa sasa zinatumika katika matumizi anuwai katika tasnia na dawa, pamoja na mafunzo. Roboti za viwandani zinazidi kutumika kwa kazi muhimu, kama vile mikakati mipya ya utengenezaji (CIM, JIT, uzalishaji mdogo na kadhalika) katika usakinishaji changamano. Idadi yao na upana wa matumizi na ugumu wa vifaa na mitambo husababisha hatari kama vile zifuatazo:
Uchunguzi nchini Japani unaonyesha kuwa zaidi ya 50% ya ajali za kufanya kazi na roboti zinaweza kuhusishwa na makosa katika saketi za kielektroniki za mfumo wa kudhibiti. Katika uchunguzi huo huo, "makosa ya kibinadamu" yaliwajibika kwa chini ya 20%. Hitimisho la kimantiki la ugunduzi huu ni kwamba hatari zinazosababishwa na hitilafu za mfumo haziwezi kuepukika kwa hatua za kitabia zinazochukuliwa na wanadamu. Kwa hivyo wabunifu na waendeshaji wanahitaji kutoa na kutekeleza hatua za usalama za kiufundi (tazama mchoro 1).
Kielelezo 1. Mfumo maalum wa udhibiti wa uendeshaji kwa ajili ya kuanzisha robot ya kulehemu ya simu
Ajali na Njia za Uendeshaji
Ajali mbaya zinazohusisha roboti za viwandani zilianza kutokea mapema miaka ya 1980. Takwimu na uchunguzi unaonyesha kwamba matukio mengi na ajali hazifanyiki katika operesheni ya kawaida (utimizaji otomatiki wa kazi inayohusika). Wakati wa kufanya kazi na mashine na usakinishaji wa roboti za viwandani, kuna msisitizo wa njia maalum za utendakazi kama vile kuagiza, kusanidi, kupanga programu, kukimbia kwa majaribio, ukaguzi, utatuzi au matengenezo. Katika njia hizi za uendeshaji, watu huwa katika eneo la hatari. Dhana ya usalama lazima ilinde wafanyakazi kutokana na matukio mabaya katika aina hizi za hali.
Mahitaji ya Usalama ya Kimataifa
Maagizo ya Mitambo ya EEC ya 1989 (89/392/EEC (tazama makala "Kanuni za usalama za zana za mashine za CNC" katika sura hii na kwingineko katika hii. Encyclopaedia)) huweka mahitaji kuu ya usalama na afya kwa mashine. Mashine inachukuliwa kuwa jumla ya sehemu au vifaa vilivyounganishwa, ambavyo angalau sehemu moja au kifaa kinaweza kusongeshwa na kuwa na kazi inayolingana. Pale ambapo roboti za viwandani zinahusika, ni lazima ieleweke kwamba mfumo mzima, si kipande kimoja tu cha kifaa kwenye mashine, lazima ukidhi mahitaji ya usalama na kuwekewa vifaa vinavyofaa vya usalama. Uchambuzi wa hatari na tathmini ya hatari ni mbinu zinazofaa za kuamua kama mahitaji haya yametimizwa (tazama mchoro 2).
Kielelezo 2. Mchoro wa kuzuia kwa mfumo wa usalama wa wafanyakazi
Mahitaji na Hatua za Usalama katika Uendeshaji wa Kawaida
Matumizi ya teknolojia ya roboti huweka mahitaji ya juu zaidi kwenye uchanganuzi wa hatari, tathmini ya hatari na dhana za usalama. Kwa sababu hii, mifano na mapendekezo yafuatayo yanaweza kutumika kama miongozo tu:
1. Kwa kuzingatia lengo la usalama kwamba ufikiaji wa mikono au wa kimwili kwa maeneo hatari yanayohusisha miondoko ya kiotomatiki lazima uzuiwe, suluhu zinazopendekezwa ni pamoja na yafuatayo:
2. Kwa kuzingatia lengo la usalama kwamba hakuna mtu anayeweza kujeruhiwa kwa sababu ya kutolewa kwa nishati (sehemu zinazoruka au miale ya nishati), suluhisho zilizopendekezwa ni pamoja na:
3. Miingiliano kati ya operesheni ya kawaida na operesheni maalum (kwa mfano, vifaa vya kuingiliana kwa mlango, vizuizi vya mwanga, mikeka ya usalama) ni muhimu ili kuwezesha mfumo wa udhibiti wa usalama kutambua moja kwa moja uwepo wa wafanyakazi.
Mahitaji na Hatua za Usalama katika Njia Maalum za Uendeshaji
Njia maalum za operesheni (kwa mfano, kusanidi, kupanga programu) kwenye roboti ya viwandani zinahitaji mienendo ambayo lazima ichunguzwe moja kwa moja kwenye tovuti ya operesheni. Lengo linalofaa la usalama ni kwamba hakuna harakati zinazoweza kuhatarisha watu wanaohusika. Harakati zinapaswa kuwa
Suluhisho lililopendekezwa kwa lengo hili linaweza kuhusisha matumizi ya mifumo maalum ya udhibiti wa uendeshaji ambayo inaruhusu tu mienendo inayoweza kudhibitiwa na kudhibitiwa kwa kutumia vidhibiti vinavyokubalika. Kwa hivyo kasi ya harakati hupunguzwa kwa usalama (kupunguzwa kwa nishati kwa kuunganishwa kwa transformer ya kujitenga au matumizi ya vifaa vya ufuatiliaji wa hali ya kushindwa) na hali ya usalama inakubaliwa kabla ya udhibiti kuruhusiwa kuamsha (tazama takwimu 3).
Kielelezo 3. Roboti ya viwanda ya mhimili sita katika ngome ya usalama yenye milango ya nyenzo
Mahitaji ya Mifumo ya Kudhibiti Usalama
Moja ya vipengele vya mfumo wa udhibiti wa usalama lazima iwe kwamba kazi ya usalama inayohitajika imehakikishiwa kufanya kazi wakati wowote makosa yoyote yanapotokea. Mashine za roboti za viwanda zinapaswa kuelekezwa mara moja kutoka kwa hali ya hatari hadi hali salama. Hatua za udhibiti wa usalama zinazohitajika ili kufikia hili ni pamoja na malengo yafuatayo ya usalama:
Suluhisho zilizopendekezwa za kutoa mifumo ya udhibiti wa usalama ya kuaminika itakuwa:
Malengo ya Usalama kwa Ujenzi na Matumizi ya Roboti za Viwanda.
Roboti za viwandani zinapoundwa na kutumiwa, watengenezaji na watumiaji wanatakiwa kusakinisha vidhibiti vya usalama vya kisasa. Kando na kipengele cha wajibu wa kisheria, kunaweza pia kuwa na wajibu wa kimaadili kuhakikisha kwamba teknolojia ya roboti pia ni teknolojia salama.
Hali ya operesheni ya kawaida
Masharti yafuatayo ya usalama yanapaswa kutolewa wakati mashine za roboti zinafanya kazi katika hali ya kawaida:
Njia maalum za uendeshaji
Masharti yafuatayo ya usalama yanapaswa kutolewa wakati mashine za roboti zinafanya kazi kwa njia maalum:
Ifuatayo lazima izuiliwe wakati wa kurekebisha kuvunjika kwa mchakato wa uzalishaji:
Masharti yafuatayo ya usalama yanapaswa kuhakikishwa wakati wa kuweka:
Hakuna harakati hatari zinazoweza kuanzishwa kama matokeo ya amri mbovu au uingizaji wa amri usio sahihi.
Wakati wa programu, hali zifuatazo za usalama zinatumika:
Uendeshaji wa majaribio salama unahitaji tahadhari zifuatazo:
Zuia ufikiaji wa mikono au wa kimwili kwa maeneo ambayo ni hatari kutokana na harakati za kiotomatiki.
Wakati wa kukagua mashine za roboti, taratibu salama ni pamoja na zifuatazo:
Utatuzi mara nyingi huhitaji kuanzisha mashine ya roboti wakati iko katika hali inayoweza kuwa hatari, na taratibu maalum za kazi salama kama zifuatazo zinapaswa kutekelezwa:
Kurekebisha hitilafu na kazi ya matengenezo pia kunaweza kuhitaji kuwashwa wakati mashine iko katika hali isiyo salama, na kwa hivyo kuhitaji tahadhari zifuatazo:
Makala haya yanajadili muundo na utekelezaji wa mifumo ya udhibiti inayohusiana na usalama ambayo inashughulikia aina zote za mifumo ya kielektroniki, kielektroniki na kielektroniki inayoweza kupangwa (pamoja na mifumo inayotegemea kompyuta). Mbinu ya jumla ni kwa mujibu wa pendekezo la Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (IEC) Kiwango cha 1508 (Usalama wa Kiutendaji: Unaohusiana na Usalama
Systems) (IEC 1993).
Historia
Wakati wa miaka ya 1980, mifumo ya kompyuta-kwa ujumla inayojulikana kama mifumo ya kielektroniki inayoweza kupangwa (PESs)-ilikuwa ikitumika zaidi kutekeleza kazi za usalama. Vichocheo vikuu vya mwelekeo huu vilikuwa (1) utendakazi ulioboreshwa na manufaa ya kiuchumi (hasa kwa kuzingatia jumla ya mzunguko wa maisha wa kifaa au mfumo) na (2) manufaa mahususi ya miundo fulani, ambayo inaweza kupatikana tu wakati teknolojia ya kompyuta ilipotumiwa. . Wakati wa kuanzishwa mapema kwa mifumo ya kompyuta, matokeo kadhaa yalifanywa:
Ili kutatua matatizo haya, mashirika kadhaa yalichapisha au yalianza kutengeneza miongozo ili kuwezesha unyonyaji salama wa teknolojia ya PES. Nchini Uingereza, Mtendaji Mkuu wa Afya na Usalama (HSE) alitengeneza miongozo ya mifumo ya kielektroniki inayoweza kuratibiwa inayotumika kwa programu zinazohusiana na usalama, na nchini Ujerumani, rasimu ya kiwango (DIN 1990) ilichapishwa. Ndani ya Jumuiya ya Ulaya, kipengele muhimu katika kazi ya kuwianishwa kwa Viwango vya Ulaya vinavyohusika na mifumo ya udhibiti inayohusiana na usalama (ikiwa ni pamoja na ile inayotumia PESs) ilianzishwa kuhusiana na mahitaji ya Maelekezo ya Mitambo. Nchini Marekani, Jumuiya ya Vyombo vya Amerika (ISA) imetoa viwango vya PES kwa ajili ya matumizi katika viwanda vya kuchakata, na Kituo cha Usalama wa Mchakato wa Kemikali (CCPS), kurugenzi ya Taasisi ya Marekani ya Wahandisi Kemikali, imetoa miongozo. kwa sekta ya mchakato wa kemikali.
Mpango mkuu wa viwango kwa sasa unafanyika ndani ya IEC ili kutengeneza viwango vya kimataifa vya msingi vya jumla vya mifumo ya usalama ya kielektroniki, kielektroniki na inayoweza kupangwa (E/E/PES) ambayo inaweza kutumiwa na sekta nyingi za maombi, ikijumuisha mchakato, sekta za matibabu, uchukuzi na mashine. Kiwango kilichopendekezwa cha kimataifa cha IEC kinajumuisha Sehemu saba chini ya kichwa cha jumla IEC 1508. Usalama wa kiutendaji wa mifumo inayohusiana na usalama ya umeme/kielektroniki/inayoweza kupangwa. Sehemu mbalimbali ni kama ifuatavyo:
Inapokamilika, Kiwango hiki cha Kimataifa cha msingi kwa ujumla kitajumuisha uchapishaji wa msingi wa usalama wa IEC unaojumuisha usalama wa utendaji kwa mifumo ya usalama ya kielektroniki, kielektroniki na inayoweza kuratibiwa na itakuwa na athari kwa viwango vyote vya IEC, vinavyojumuisha sekta zote za maombi kuhusu muundo na matumizi ya siku zijazo. mifumo ya kielektroniki/kielektroniki/inayoweza kupangwa inayohusiana na usalama. Lengo kuu la kiwango kilichopendekezwa ni kuwezesha ukuzaji wa viwango kwa sekta mbalimbali (tazama mchoro 1).
Kielelezo 1. Viwango vya sekta ya jumla na matumizi
Faida na Matatizo ya PES
Kupitishwa kwa PES kwa madhumuni ya usalama kulikuwa na manufaa mengi yanayoweza kutokea, lakini ilitambuliwa kuwa haya yangeafikiwa ikiwa tu mbinu zinazofaa za muundo na tathmini zitatumika, kwa sababu: (1) vipengele vingi vya PES haviwezeshi uadilifu wa usalama (kwamba ni, utendakazi wa usalama wa mifumo inayotekeleza utendakazi wa usalama unaohitajika) kutabiriwa kwa kiwango sawa cha kujiamini ambacho kimekuwa kinapatikana kwa mifumo changamano ya msingi wa maunzi ("hardwired"); (2) ilitambuliwa kuwa ingawa majaribio yalikuwa muhimu kwa mifumo changamano, haikutosha peke yake. Hii ilimaanisha kwamba hata kama PES ilikuwa inatekeleza kazi rahisi za usalama, kiwango cha utata cha vifaa vya kielektroniki vinavyoweza kupangwa kilikuwa kikubwa zaidi kuliko mifumo ya waya ngumu waliyokuwa wakibadilisha; na (3) kuongezeka huku kwa utata kulimaanisha kwamba muundo na mbinu za tathmini zilipaswa kuzingatiwa zaidi kuliko hapo awali, na kwamba kiwango cha umahiri wa kibinafsi kinachohitajika kufikia viwango vya kutosha vya utendaji wa mifumo inayohusiana na usalama kilikuwa kikubwa zaidi baadaye.
Faida za PES za kompyuta ni pamoja na zifuatazo:
Matumizi ya mifumo ya kompyuta katika programu zinazohusiana na usalama huzua matatizo kadhaa ambayo yanahitaji kushughulikiwa ipasavyo, kama vile yafuatayo:
Mifumo ya Usalama Inazingatiwa
Aina za mifumo inayohusiana na usalama inayozingatiwa ni mifumo ya kielektroniki, ya kielektroniki na inayoweza kupangwa (E/E/PESs). Mfumo huu unajumuisha vipengele vyote, hasa mawimbi yanayotoka kwenye vitambuzi au kutoka kwa vifaa vingine vya kuingiza data kwenye kifaa kinachodhibitiwa, na kupitishwa kupitia barabara kuu za data au njia nyingine za mawasiliano hadi kwa vianzishaji au vifaa vingine vya kutoa matokeo (ona mchoro 2).
Kielelezo 2. Mfumo wa kielektroniki wa kielektroniki, kielektroniki na unaoweza kupangwa (E/E/PES)
mrefu kifaa cha kielektroniki, kielektroniki na kinachoweza kupangwa imetumika kujumuisha anuwai ya vifaa na inashughulikia madarasa makuu matatu yafuatayo:
Kwa ufafanuzi, mfumo unaohusiana na usalama hutumikia madhumuni mawili:
Dhana hii imeonyeshwa kwenye Mchoro 3.
Kielelezo 3. Vipengele muhimu vya mifumo inayohusiana na usalama
Kushindwa kwa Mfumo
Ili kuhakikisha uendeshaji salama wa mifumo inayohusiana na usalama ya E/E/PES, ni muhimu kutambua sababu mbalimbali zinazowezekana za kushindwa kwa mfumo unaohusiana na usalama na kuhakikisha kuwa tahadhari za kutosha zinachukuliwa dhidi ya kila mmoja. Mapungufu yamegawanywa katika vikundi viwili, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 4.
Kielelezo 4. Makundi ya kushindwa
Ulinzi wa Mifumo Inayohusiana na Usalama
Masharti ambayo hutumiwa kuashiria hatua za tahadhari zinazohitajika na mfumo unaohusiana na usalama ili kulinda dhidi ya hitilafu za vifaa vya nasibu na kushindwa kwa utaratibu ni. hatua za uadilifu za usalama wa vifaa na hatua za utaratibu wa uadilifu wa usalama kwa mtiririko huo. Hatua za tahadhari ambazo mfumo unaohusiana na usalama unaweza kuleta dhidi ya hitilafu za maunzi nasibu na hitilafu za kimfumo zinaitwa. uadilifu wa usalama. Dhana hizi zinaonyeshwa kwenye Kielelezo 5.
Kielelezo 5. Masharti ya utendaji wa usalama
Ndani ya kiwango cha kimataifa kilichopendekezwa cha IEC 1508 kuna viwango vinne vya uadilifu wa usalama, vinavyoashiria Viwango vya Uadilifu vya Usalama 1, 2, 3 na 4. Kiwango cha Uadilifu cha Usalama ndicho kiwango cha chini kabisa cha uadilifu wa usalama na Kiwango cha 1 cha Uadilifu cha Usalama ndicho cha juu zaidi. Kiwango cha Uadilifu cha Usalama (iwe 4, 1, 2 au 3) kwa mfumo unaohusiana na usalama kitategemea umuhimu wa jukumu ambalo mfumo unaohusiana na usalama unacheza katika kufikia kiwango kinachohitajika cha usalama kwa kifaa kinachodhibitiwa. Mifumo kadhaa inayohusiana na usalama inaweza kuhitajika-baadhi yake inaweza kutegemea teknolojia ya nyumatiki au majimaji.
Usanifu wa Mifumo Inayohusiana na Usalama
Uchambuzi wa hivi karibuni wa matukio 34 yanayohusisha mifumo ya udhibiti (HSE) uligundua kuwa 60% ya matukio yote ya kushindwa yalikuwa "yamejengwa ndani" kabla ya mfumo wa udhibiti unaohusiana na usalama kuanza kutumika (takwimu 7). Kuzingatia awamu zote za mzunguko wa maisha ya usalama ni muhimu ikiwa mifumo ya kutosha inayohusiana na usalama itatolewa.
Kielelezo 7. Sababu ya msingi (kwa awamu) ya kushindwa kwa mfumo wa udhibiti
Usalama wa kiutendaji wa mifumo inayohusiana na usalama inategemea sio tu katika kuhakikisha kuwa mahitaji ya kiufundi yamebainishwa ipasavyo lakini pia katika kuhakikisha kuwa mahitaji ya kiufundi yanatekelezwa ipasavyo na kwamba uadilifu wa muundo wa awali unadumishwa katika maisha yote ya kifaa. Hii inaweza kutekelezwa tu ikiwa mfumo wa usimamizi wa usalama umewekwa na watu wanaohusika katika shughuli yoyote wana uwezo wa kuheshimu majukumu wanayopaswa kutekeleza. Hasa wakati mifumo changamano inayohusiana na usalama inahusishwa, ni muhimu kuwa na mfumo wa kutosha wa usimamizi wa usalama. Hii inasababisha mkakati ambao unahakikisha yafuatayo:
Ili kushughulikia mahitaji yote muhimu ya kiufundi ya usalama wa utendaji kazi kwa utaratibu, dhana ya Mzunguko wa Maisha ya Usalama imeundwa. Toleo lililorahisishwa la Mzunguko wa Maisha wa Usalama katika kiwango kinachoibuka cha kimataifa cha IEC 1508 linaonyeshwa kwenye mchoro 8. Awamu muhimu za Mzunguko wa Maisha ya Usalama ni:
Kielelezo 8. Jukumu la Mzunguko wa Maisha ya Usalama katika kufikia usalama wa kazi
Kiwango cha Usalama
Mkakati wa kubuni wa kufikia viwango vya kutosha vya uadilifu wa usalama kwa mifumo inayohusiana na usalama umeonyeshwa kwenye kielelezo cha 9 na mchoro wa 10. Kiwango cha uadilifu wa usalama kinatokana na jukumu ambalo mfumo unaohusiana na usalama unacheza katika kufanikiwa kwa kiwango cha jumla. usalama kwa vifaa vilivyo chini ya udhibiti. Kiwango cha uadilifu wa usalama hubainisha tahadhari zinazohitajika kuzingatiwa katika muundo dhidi ya maunzi nasibu na hitilafu za kimfumo.
Kielelezo 9. Jukumu la viwango vya uadilifu wa usalama katika mchakato wa kubuni
Mchoro 10. Jukumu la Mzunguko wa Maisha ya Usalama katika mchakato wa kubainisha na kubuni
Dhana ya usalama na kiwango cha usalama inatumika kwa vifaa vilivyo chini ya udhibiti. Dhana ya usalama wa kazi inatumika kwa mifumo inayohusiana na usalama. Usalama wa kiutendaji kwa mifumo inayohusiana na usalama lazima ufikiwe ikiwa kiwango cha kutosha cha usalama kitapatikana kwa vifaa vinavyosababisha hatari. Kiwango kilichobainishwa cha usalama kwa hali mahususi ni jambo kuu katika ubainishaji wa mahitaji ya uadilifu wa usalama kwa mifumo inayohusiana na usalama.
Kiwango cha usalama kinachohitajika kitategemea mambo mengi—kwa mfano, ukali wa jeraha, idadi ya watu walio katika hatari, mara kwa mara watu wanakabiliwa na hatari na muda wa kukaribia hatari. Mambo muhimu yatakuwa mtazamo na maoni ya wale walio kwenye tukio la hatari. Katika kufikia kile kinachojumuisha kiwango sahihi cha usalama kwa programu maalum, idadi ya pembejeo huzingatiwa, ambayo ni pamoja na yafuatayo:
Muhtasari
Wakati wa kubuni na kutumia mifumo inayohusiana na usalama, ni lazima ikumbukwe kwamba ni vifaa vilivyo chini ya udhibiti vinavyounda hatari inayowezekana. Mifumo inayohusiana na usalama imeundwa ili kupunguza marudio (au uwezekano) wa tukio la hatari na/au matokeo ya tukio la hatari. Mara tu kiwango cha usalama kitakapowekwa kwa kifaa, kiwango cha uadilifu cha usalama kwa mfumo unaohusiana na usalama kinaweza kuamuliwa, na ni kiwango cha uadilifu cha usalama ambacho humruhusu mbunifu kubainisha tahadhari zinazohitajika kujengwa katika muundo kupelekwa dhidi ya maunzi nasibu na hitilafu za kimfumo.
Mashine, mitambo ya kuchakata na vifaa vingine vinaweza, ikiwa vitafanya kazi vibaya, kuwasilisha hatari kutokana na matukio ya hatari kama vile moto, milipuko, overdose ya mionzi na sehemu zinazosonga. Mojawapo ya njia ambazo mimea, vifaa na mashine kama hizo zinaweza kufanya kazi vibaya ni kutokana na hitilafu za vifaa vya kielektroniki, vya kielektroniki na vinavyoweza kupangwa (E/E/PE) vinavyotumika katika kubuni mifumo yao ya udhibiti au usalama. Hitilafu hizi zinaweza kutokea ama kutokana na hitilafu za kimwili kwenye kifaa (kwa mfano, kutokana na uchakavu unaotokea kwa nasibu kwa wakati (hitilafu za kawaida za vifaa)); au kutokana na hitilafu za kimfumo (kwa mfano, makosa yanayofanywa katika ubainishaji na muundo wa mfumo unaosababisha kushindwa kwa sababu ya (1) mchanganyiko fulani wa pembejeo, (2) hali fulani ya mazingira (3) ingizo zisizo sahihi au zisizo kamili kutoka kwa vitambuzi, ( 4) uwekaji data usio kamili au wenye makosa na waendeshaji, na (5) hitilafu za kimfumo zinazoweza kutokea kutokana na muundo duni wa kiolesura).
Mifumo Inayohusiana na Usalama Imeshindwa
Makala haya yanahusu usalama wa utendaji kazi wa mifumo ya udhibiti inayohusiana na usalama, na inazingatia mahitaji ya kiufundi ya maunzi na programu muhimu ili kufikia uadilifu unaohitajika. Mbinu ya jumla ni kwa mujibu wa IEC 1508 ya Tume ya Kimataifa ya Teknolojia iliyopendekezwa, Sehemu ya 2 na 3 (IEC 1993). Lengo la jumla la rasimu ya viwango vya kimataifa vya IEC 1508, Usalama wa Kiutendaji: Mifumo Inayohusiana na Usalama, ni kuhakikisha kuwa mitambo na vifaa vinaweza kuwa kiotomatiki kwa usalama. Lengo kuu katika ukuzaji wa kiwango cha kimataifa kilichopendekezwa ni kuzuia au kupunguza kasi ya:
Kifungu "Mifumo ya usalama ya kielektroniki, ya kielektroniki na inayoweza kuratibiwa" inaweka mbinu ya jumla ya usimamizi wa usalama iliyojumuishwa ndani ya Sehemu ya 1 ya IEC 1508 kwa ajili ya kuhakikisha usalama wa mifumo ya udhibiti na ulinzi ambayo ni muhimu kwa usalama. Makala haya yanaelezea muundo wa jumla wa uhandisi wa dhana unaohitajika ili kupunguza hatari ya ajali hadi kiwango kinachokubalika, ikijumuisha jukumu la mifumo yoyote ya udhibiti au ulinzi kulingana na teknolojia ya E/E/PE.
Katika mchoro 1, hatari kutoka kwa kifaa, kiwanda cha kuchakata au mashine (kwa ujumla hujulikana kama vifaa chini ya udhibiti (EUC) bila vifaa vya kinga) imetiwa alama kwenye ncha moja ya Kiwango cha Hatari cha EUC, na kiwango kinacholengwa cha hatari kinachohitajika kufikia kiwango kinachohitajika cha usalama kiko upande mwingine. Katikati kunaonyeshwa mchanganyiko wa mifumo inayohusiana na usalama na vifaa vya nje vya kupunguza hatari vinavyohitajika kutengeneza upunguzaji wa hatari unaohitajika. Hizi zinaweza kuwa za aina mbalimbali-mitambo (kwa mfano, valves za kupunguza shinikizo), hydraulic, nyumatiki, kimwili, pamoja na mifumo ya E/E/PE. Kielelezo cha 2 kinasisitiza jukumu la kila safu ya usalama katika kulinda EUC ajali inavyoendelea.
Kielelezo 1. Kupunguza hatari: Dhana za jumla
Kielelezo 2. Mfano wa jumla: Tabaka za ulinzi
Isipokuwa kwamba uchambuzi wa hatari na hatari umefanywa kwa EUC kama inavyohitajika katika Sehemu ya 1 ya IEC 1508, muundo wa jumla wa dhana ya usalama umeanzishwa na kwa hivyo kazi zinazohitajika na Kiwango cha Uadilifu cha Usalama (SIL) kwa E/E/ Udhibiti wa PE au mfumo wa ulinzi umefafanuliwa. Lengo la Kiwango cha Uadilifu cha Usalama linafafanuliwa kuhusiana na Kipimo cha Kushindwa Lengwa (tazama jedwali 1).
Jedwali 1. Viwango vya Uadilifu vya Usalama kwa mifumo ya ulinzi: Hatua za kushindwa kwa lengo
Kiwango cha uadilifu wa usalama Njia ya uendeshaji ya mahitaji (Uwezekano wa kushindwa kutekeleza kazi yake ya kubuni kwa mahitaji)
4 10-5 ≤ × 10-4
3 10-4 ≤ × 10-3
2 10-3 ≤ × 10-2
1 10-2 ≤ × 10-1
Mifumo ya Ulinzi
Karatasi hii inaangazia mahitaji ya kiufundi ambayo mbuni wa mfumo unaohusiana na usalama wa E/E/PE anapaswa kuzingatia ili kukidhi lengo linalohitajika la Kiwango cha Uadilifu wa Usalama. Lengo ni mfumo wa kawaida wa ulinzi unaotumia vifaa vya kielektroniki vinavyoweza kuratibiwa ili kuruhusu mjadala wa kina zaidi wa masuala muhimu na hasara ndogo kwa ujumla. Mfumo wa kawaida wa ulinzi unaonyeshwa kwenye mchoro wa 3, ambao unaonyesha mfumo wa usalama wa kituo kimoja na kizima cha pili kilichowashwa kupitia kifaa cha uchunguzi. Katika operesheni ya kawaida, hali isiyo salama ya EUC (kwa mfano, kasi ya juu katika mashine, joto la juu kwenye mmea wa kemikali) itagunduliwa na sensor na kupitishwa kwa vifaa vya elektroniki vinavyoweza kupangwa, ambavyo vitaamuru waendeshaji (kupitia relay za pato) kuweka. mfumo katika hali salama (kwa mfano, kuondoa nguvu kwa motor ya umeme ya mashine, kufungua valve ili kupunguza shinikizo).
Kielelezo 3. Mfumo wa ulinzi wa kawaida
Lakini vipi ikiwa kuna kushindwa katika vipengele vya mfumo wa ulinzi? Hii ni kazi ya kuzima kwa sekondari, ambayo imeanzishwa na kipengele cha uchunguzi (kujiangalia) cha kubuni hii. Hata hivyo, mfumo hauko salama kabisa, kwani muundo huo una uwezekano fulani tu wa kupatikana wakati unapoulizwa kutekeleza kazi yake ya usalama (una uwezekano fulani wa kushindwa kwa mahitaji au Kiwango fulani cha Uadilifu wa Usalama). Kwa mfano, muundo ulio hapo juu unaweza kugundua na kuvumilia aina fulani za kushindwa kwa kadi ya pato, lakini hautaweza kuhimili kutofaulu kwa kadi ya ingizo. Kwa hiyo, uadilifu wake wa usalama utakuwa wa chini zaidi kuliko ule wa muundo na kadi ya uingizaji ya kuaminika zaidi, au uchunguzi ulioboreshwa, au mchanganyiko wa haya.
Kuna sababu nyingine zinazowezekana za kushindwa kwa kadi, ikiwa ni pamoja na makosa ya "jadi" ya kimwili katika maunzi, hitilafu za utaratibu ikiwa ni pamoja na makosa katika vipimo vya mahitaji, makosa ya utekelezaji katika programu na ulinzi usiofaa dhidi ya hali ya mazingira (kwa mfano, unyevu). Uchunguzi katika muundo huu wa kituo kimoja hauwezi kufunika aina hizi zote za hitilafu, na kwa hivyo hii itaweka kikomo Kiwango cha Uadilifu wa Usalama kinachopatikana katika mazoezi. (Ufunikaji ni kipimo cha asilimia ya makosa ambayo muundo unaweza kugundua na kushughulikia kwa usalama.)
Mahitaji ya Kiufundi
Sehemu ya 2 na 3 ya rasimu ya IEC 1508 hutoa mfumo wa kutambua sababu mbalimbali zinazoweza kusababisha kushindwa katika maunzi na programu na kwa kuchagua vipengele vya muundo vinavyoshinda sababu zinazowezekana za kushindwa zinazolingana na Kiwango cha Uadilifu cha Usalama kinachohitajika cha mfumo unaohusiana na usalama. Kwa mfano, mbinu ya jumla ya kiufundi ya mfumo wa ulinzi katika mchoro wa 3 umeonyeshwa kwenye mchoro wa 4. Kielelezo kinaonyesha mikakati miwili ya msingi ya kushinda makosa na kushindwa: (1) kuepuka makosa, ambapo utunzaji unachukuliwa ili kuzuia makosa kuundwa; na (2) uvumilivu wa makosa, ambapo kubuni imeundwa mahsusi kuvumilia makosa maalum. Mfumo wa chaneli moja uliotajwa hapo juu ni mfano wa muundo (mdogo) unaostahimili makosa ambapo uchunguzi hutumiwa kugundua makosa fulani na kuweka mfumo katika hali salama kabla ya kushindwa kwa hatari kutokea.
Kielelezo 4. Ufafanuzi wa kubuni: Suluhisho la kubuni
Kuepuka makosa
Majaribio ya kuzuia makosa kuzuia makosa kuletwa kwenye mfumo. Mbinu kuu ni kutumia njia ya kimfumo ya kusimamia mradi ili usalama uchukuliwe kama ubora unaoweza kutambulika na unaoweza kudhibitiwa wa mfumo, wakati wa kubuni na kisha wakati wa operesheni na matengenezo. Mbinu, ambayo ni sawa na uhakikisho wa ubora, inategemea dhana ya maoni na inahusisha: (1) kupanga (kufafanua malengo ya usalama, kutambua njia na njia za kufikia malengo); (2) kupima mafanikio dhidi ya mpango wakati wa utekelezaji na (3) utumiaji maoni kusahihisha mikengeuko yoyote. Mapitio ya kubuni ni mfano mzuri wa mbinu ya kuepuka makosa. Katika IEC 1508 mbinu hii ya "ubora" ya kuepuka makosa inawezeshwa na mahitaji ya kutumia mzunguko wa maisha ya usalama na kutumia taratibu za usimamizi wa usalama kwa maunzi na programu. Kwa upande wa pili, hizi mara nyingi hujidhihirisha kama taratibu za uhakikisho wa ubora wa programu kama zile zilizofafanuliwa katika ISO 9000-3 (1990).
Zaidi ya hayo, Sehemu ya 2 na 3 ya IEC 1508 (kuhusu maunzi na programu, mtawalia) inaweka daraja la mbinu au hatua fulani ambazo huchukuliwa kuwa muhimu kwa kuepuka hitilafu wakati wa awamu mbalimbali za mzunguko wa usalama. Jedwali la 2 linatoa mfano kutoka Sehemu ya 3 kwa awamu ya usanifu na ukuzaji wa programu. Mbuni angetumia jedwali kusaidia katika uteuzi wa mbinu za kuepuka makosa, kulingana na Kiwango cha Uadilifu cha Usalama kinachohitajika. Kwa kila mbinu au kipimo katika majedwali kuna pendekezo kwa kila Kiwango cha Uadilifu wa Usalama, 1 hadi 4. Mapendekezo mbalimbali yanajumuisha Yanayopendekezwa Sana (HR), Yanayopendekezwa (R), Yasiyoegemea upande wowote—si kwa au kupinga (—) na Haipendekezwi. (NR).
Jedwali 2. Ubunifu na maendeleo ya programu
Mbinu/kipimo |
LIS 1 |
LIS 2 |
LIS 3 |
LIS 4 |
1. Mbinu rasmi ikiwa ni pamoja na, kwa mfano, CCS, CSP, HOL, LOTOS |
- |
R |
R |
HR |
2. Njia za nusu rasmi |
HR |
HR |
HR |
HR |
3. Muundo. Mbinu ikijumuisha, kwa mfano, JSD, MASCOT, SADT, SSADM na YOURDON |
HR |
HR |
HR |
HR |
4. Mbinu ya msimu |
HR |
HR |
HR |
HR |
5. Viwango vya kubuni na coding |
R |
HR |
HR |
HR |
HR = ilipendekezwa sana; R = ilipendekeza; NR = haipendekezwi;— = neutral: mbinu/kipimo si cha au dhidi ya SIL.
Kumbuka: mbinu/kipimo kilichohesabiwa kitachaguliwa kulingana na kiwango cha uadilifu wa usalama.
Uvumilivu wa kosa
IEC 1508 inahitaji kuongezeka kwa viwango vya uvumilivu wa makosa kadri lengo la uadilifu wa usalama linavyoongezeka. Kiwango kinatambua, hata hivyo, kwamba uvumilivu wa hitilafu ni muhimu zaidi wakati mifumo (na vipengele vinavyounda mifumo hiyo) ni changamano (iliyoteuliwa kama Aina B katika IEC 1508). Kwa mifumo isiyo ngumu zaidi, "iliyothibitishwa vizuri", kiwango cha uvumilivu wa makosa kinaweza kupumzika.
Uvumilivu dhidi ya makosa ya vifaa vya nasibu
Jedwali la 3 linaonyesha mahitaji ya ustahimilivu wa hitilafu dhidi ya hitilafu za nasibu za maunzi katika vipengee changamano vya maunzi (km, vichakataji vidogo) vinapotumika katika mfumo wa ulinzi kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro 3. Mbuni anaweza kuhitaji kuzingatia mseto ufaao wa uchunguzi, ustahimilivu wa hitilafu na hundi ya uthibitisho wa mikono ili kushinda aina hii ya makosa, kulingana na Kiwango cha Uadilifu cha Usalama kinachohitajika.
Jedwali 3. Kiwango cha Uadilifu cha Usalama - Mahitaji ya hitilafu kwa vipengele vya Aina B1
1 Makosa yanayohusiana na usalama ambayo hayajagunduliwa yatagunduliwa na ukaguzi wa uthibitisho.
2 Kwa vipengele bila chanjo ya uchunguzi wa kati ya mtandaoni, mfumo utaweza kufanya kazi ya usalama mbele ya kosa moja. Makosa yanayohusiana na usalama ambayo hayajagunduliwa yatagunduliwa na ukaguzi wa uthibitisho.
3 Kwa vipengele vilivyo na chanjo ya juu ya uchunguzi wa mtandaoni, mfumo utaweza kufanya kazi ya usalama mbele ya kosa moja. Kwa vipengele bila chanjo ya juu ya uchunguzi wa mtandaoni, mfumo utaweza kufanya kazi ya usalama mbele ya makosa mawili. Makosa yanayohusiana na usalama ambayo hayajagunduliwa yatagunduliwa na ukaguzi wa uthibitisho.
4 Vipengele vitakuwa na uwezo wa kufanya kazi ya usalama mbele ya makosa mawili. Makosa yatagunduliwa na chanjo ya juu ya uchunguzi mtandaoni. Makosa yanayohusiana na usalama ambayo hayajagunduliwa yatagunduliwa na ukaguzi wa uthibitisho. Uchambuzi wa kiasi cha maunzi utategemea mawazo ya hali mbaya zaidi.
1Vipengele ambavyo modi zake za kutofaulu hazijafafanuliwa vizuri au kufanyiwa majaribio, au ambazo kuna data duni ya kutofaulu kutoka kwa uzoefu wa uwanjani (kwa mfano, vifaa vya kielektroniki vinavyoweza kupangwa).
IEC 1508 humsaidia mbunifu kwa kutoa majedwali ya vipimo vya muundo (ona jedwali la 4) na vigezo vya muundo vilivyoainishwa dhidi ya Kiwango cha Uadilifu wa Usalama kwa idadi ya usanifu wa mfumo wa ulinzi unaotumika sana.
Jedwali la 4. Masharti ya Kiwango cha 2 cha Uadilifu wa Usalama - Usanifu wa mifumo ya kielektroniki unaoweza kuratibiwa kwa mifumo ya ulinzi.
Usanidi wa mfumo wa PE |
Chanjo ya uchunguzi kwa kila kituo |
Muda wa mtihani wa uthibitisho wa nje ya mtandao (TI) |
Wakati wa maana wa safari ya uwongo |
PE Moja, I/O Moja, Ext. WD |
High |
6 miezi |
miaka 1.6 |
PE mbili, I/O Moja |
High |
6 miezi |
miaka 10 |
PE mbili, I/O mbili, 2oo2 |
High |
3 miezi |
miaka 1,281 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2 |
hakuna |
2 miezi |
miaka 1.4 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2 |
Chini |
5 miezi |
miaka 1.0 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2 |
Kati |
18 miezi |
miaka 0.8 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2 |
High |
36 miezi |
miaka 0.8 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2D |
hakuna |
2 miezi |
miaka 1.9 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2D |
Chini |
4 miezi |
miaka 4.7 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2D |
Kati |
18 miezi |
miaka 18 |
PE mbili, I/O mbili, 1oo2D |
High |
Miezi 48 + |
miaka 168 |
PE mara tatu, I/O mara tatu, IPC, 2oo3 |
hakuna |
1 mwezi |
miaka 20 |
PE mara tatu, I/O mara tatu, IPC, 2oo3 |
Chini |
3 miezi |
miaka 25 |
PE mara tatu, I/O mara tatu, IPC, 2oo3 |
Kati |
12 miezi |
miaka 30 |
PE mara tatu, I/O mara tatu, IPC, 2oo3 |
High |
Miezi 48 + |
miaka 168 |
Safu ya kwanza ya jedwali inawakilisha usanifu wenye viwango tofauti vya uvumilivu wa makosa. Kwa ujumla, usanifu uliowekwa karibu na chini ya meza una kiwango cha juu cha uvumilivu wa makosa kuliko wale walio karibu na juu. Mfumo wa 1oo2 (moja kati ya miwili) unaweza kuhimili hitilafu yoyote, kama vile 2oo3 inavyoweza.
Safu wima ya pili inaelezea asilimia ya huduma ya uchunguzi wowote wa ndani. Kiwango cha juu cha uchunguzi, makosa zaidi yatafungwa. Katika mfumo wa ulinzi hii ni muhimu kwa sababu, mradi kipengele mbovu (kwa mfano, kadi ya kuingiza) kitarekebishwa ndani ya muda unaofaa (mara nyingi saa 8), kuna hasara ndogo katika usalama wa utendaji. (Kumbuka: hii haitakuwa hivyo kwa mfumo wa udhibiti unaoendelea, kwa sababu hitilafu yoyote inaweza kusababisha hali isiyo salama ya papo hapo na uwezekano wa tukio.)
Safu ya tatu inaonyesha muda kati ya majaribio ya kuthibitisha. Hivi ni vipimo maalum ambavyo vinatakiwa kutekelezwa ili kutekeleza kikamilifu mfumo wa ulinzi ili kuhakikisha kuwa hakuna makosa yaliyofichika. Kawaida haya hufanywa na muuzaji wa vifaa wakati wa kuzima kwa mimea.
Safu ya nne inaonyesha kiwango cha safari cha uwongo. Safari ya uwongo ni ile inayosababisha mtambo au kifaa kuzima wakati hakuna mkengeuko wa mchakato. Bei ya usalama mara nyingi huwa kiwango cha juu cha safari za uwongo. Mfumo rahisi wa ulinzi usiohitajika—1oo2—una, pamoja na vipengele vingine vyote vya usanifu ambavyo havijabadilika, Kiwango cha juu cha Uadilifu wa Usalama lakini pia kiwango cha juu cha safari potofu kuliko mfumo wa chaneli moja (1oo1).
Ikiwa moja ya usanifu kwenye jedwali haitumiwi au ikiwa mbuni anataka kufanya uchambuzi wa kimsingi zaidi, basi IEC 1508 inaruhusu mbadala hii. Mbinu za uhandisi za kutegemewa kama vile uundaji wa Markov zinaweza kutumiwa kukokotoa kipengele cha maunzi cha Kiwango cha Uadilifu cha Usalama (Johnson 1989; Goble 1992).
Uvumilivu dhidi ya kushindwa kwa sababu za kawaida na za kawaida
Aina hii ya kutofaulu ni muhimu sana katika mifumo ya usalama na ndio kigezo cha kufikiwa kwa uadilifu wa usalama. Katika mfumo usiohitajika sehemu au mfumo mdogo, au hata mfumo mzima, unarudiwa ili kufikia kuegemea juu kutoka kwa sehemu za kuegemea chini. Uboreshaji wa kuegemea hutokea kwa sababu, kwa takwimu, nafasi ya mifumo miwili kushindwa wakati huo huo na makosa ya random itakuwa bidhaa ya kuaminika kwa mifumo ya mtu binafsi, na hivyo chini sana. Kwa upande mwingine, makosa ya utaratibu na ya kawaida husababisha mifumo isiyohitajika kushindwa kwa bahati wakati, kwa mfano, hitilafu ya vipimo katika programu husababisha sehemu zilizorudiwa kushindwa kwa wakati mmoja. Mfano mwingine utakuwa kushindwa kwa usambazaji wa umeme wa kawaida kwa mfumo usio na nguvu.
IEC 1508 hutoa majedwali ya mbinu za uhandisi zilizoorodheshwa dhidi ya Kiwango cha Uadilifu wa Usalama kinachozingatiwa kuwa bora katika kutoa ulinzi dhidi ya hitilafu za kimfumo na za kawaida.
Mifano ya mbinu zinazotoa ulinzi dhidi ya kushindwa kwa utaratibu ni utofauti na uchanganuzi redundancy. Msingi wa utofauti ni kwamba ikiwa mbuni atatumia chaneli ya pili katika mfumo usiohitajika kwa kutumia teknolojia au lugha tofauti ya programu, basi hitilafu katika njia zisizohitajika zinaweza kuchukuliwa kuwa huru (yaani, uwezekano mdogo wa kushindwa kwa bahati mbaya). Hata hivyo, hasa katika eneo la mifumo inayotegemea programu, kuna pendekezo fulani kwamba mbinu hii inaweza isiwe na ufanisi, kwani makosa mengi yako katika vipimo. Upungufu wa uchanganuzi hujaribu kutumia habari isiyohitajika katika mtambo au mashine ili kutambua makosa. Kwa sababu nyinginezo za kutofaulu kwa utaratibu—kwa mfano, mikazo ya nje—kiwango hutoa majedwali yanayotoa ushauri kuhusu mbinu bora za uhandisi (kwa mfano, utenganisho wa mawimbi na nyaya za umeme) zilizoorodheshwa dhidi ya Kiwango cha Uadilifu cha Usalama.
Hitimisho
Mifumo ya kompyuta hutoa faida nyingi-sio tu za kiuchumi, lakini pia uwezekano wa kuboresha usalama. Walakini, umakini kwa undani unaohitajika ili kutambua uwezo huu ni mkubwa zaidi kuliko ilivyo kwa kutumia vipengee vya kawaida vya mfumo. Nakala hii imeelezea mahitaji makuu ya kiufundi ambayo mbuni anahitaji kuzingatia ili kutumia teknolojia hii kwa mafanikio.
Matrekta na mitambo mingine inayotembea katika kilimo, misitu, ujenzi na uchimbaji madini, pamoja na ushughulikiaji wa vifaa, inaweza kusababisha hatari kubwa wakati magari yanapobingirika kando, kuelekeza mbele au kurudi nyuma. Hatari huongezeka katika kesi ya matrekta ya magurudumu yenye vituo vya juu vya mvuto. Magari mengine ambayo yana hatari ya kupinduka ni matrekta ya kutambaa, vipakiaji, korongo, viokota matunda, dozi, dumpers, scrapers na greda. Ajali hizi kwa kawaida hutokea kwa kasi sana kwa madereva na abiria kuweza kuondoa kifaa, na wanaweza kunaswa chini ya gari. Kwa mfano, matrekta yenye vituo vya juu vya mvuto yana uwezekano mkubwa wa kupinduka (na matrekta nyembamba yana utulivu mdogo zaidi kuliko pana). Swichi ya kuzima injini ya zebaki ili kuzima nguvu baada ya kuhisi msogeo wa kando ilianzishwa kwenye matrekta lakini ilithibitishwa kuwa ni ya polepole sana kukabiliana na nguvu zinazobadilika zinazotokana na harakati za kuzunguka (Springfeldt 1993). Kwa hivyo kifaa cha usalama kiliachwa.
Ukweli kwamba vifaa kama hivyo mara nyingi hutumiwa kwenye ardhi iliyoteremka au isiyo sawa au kwenye ardhi laini, na wakati mwingine karibu na mitaro, mitaro au uchimbaji, ni sababu muhimu inayochangia kupinduka. Ikiwa vifaa vya usaidizi vimeunganishwa juu juu ya trekta, uwezekano wa kuinua nyuma katika kupanda mteremko (au kupindua kuelekea mbele wakati wa kushuka) huongezeka. Zaidi ya hayo, trekta inaweza kubingirika kwa sababu ya kupoteza udhibiti kutokana na shinikizo la vifaa vinavyotolewa na trekta (kwa mfano, wakati behewa linaposogea chini kwenye mteremko na vifaa vilivyoambatishwa havijafungwa breki na kuendesha trekta kupita kiasi). Hatari maalum hutokea wakati matrekta yanapotumiwa kama vyombo vya kuvuta, hasa ikiwa ndoano ya kuvuta kwenye trekta imewekwa kwenye kiwango cha juu zaidi kuliko ekseli ya gurudumu.
historia
Notisi ya tatizo la uhamishaji ilichukuliwa katika ngazi ya kitaifa katika baadhi ya nchi ambapo matukio mengi mabaya yalitokea. Katika Uswidi na New Zealand, maendeleo na majaribio ya miundo ya ulinzi ya rollover (ROPS) kwenye matrekta (takwimu 1) tayari ilikuwa inaendelea katika miaka ya 1950, lakini kazi hii ilifuatiwa na kanuni tu kwa upande wa mamlaka ya Uswidi; kanuni hizi zilianza kutumika kuanzia mwaka 1959 (Springfeldt 1993).
Mchoro 1. Aina za kawaida za ROPS kwenye matrekta
Kanuni zilizopendekezwa za kuagiza ROPS kwa matrekta zilikabiliwa na upinzani katika sekta ya kilimo katika nchi kadhaa. Upinzani mkali uliwekwa dhidi ya mipango inayowahitaji waajiri kufunga ROPS kwenye matrekta yaliyopo, na hata dhidi ya pendekezo kwamba ni matrekta mapya pekee yawe na vifaa vya ROPS. Hatimaye nchi nyingi zilifaulu kuagiza ROPS kwa matrekta mapya, na baadaye katika baadhi ya nchi ziliweza kuhitaji ROPS kuwekwa upya kwenye matrekta ya zamani pia. Viwango vya kimataifa kuhusu matrekta na mashine zinazosonga ardhini, ikiwa ni pamoja na viwango vya kupima ROPS, vilichangia miundo inayotegemeka zaidi. Matrekta yaliundwa na kutengenezwa na vituo vya chini vya mvuto na ndoano za kuvuta zilizowekwa chini. Uendeshaji wa magurudumu manne umepunguza hatari ya rollover. Lakini uwiano wa matrekta yenye ROPS katika nchi zilizo na matrekta mengi ya zamani na yasiyo na mamlaka ya kurekebisha ROPS bado ni mdogo.
Uchunguzi
Ajali za rollover, hasa zile zinazohusisha matrekta, zimefanyiwa utafiti na watafiti katika nchi nyingi. Hata hivyo, hakuna takwimu za kimataifa za kati kuhusiana na idadi ya ajali zinazosababishwa na aina za mashine za simu zilizokaguliwa katika makala haya. Takwimu zilizopo katika ngazi ya kitaifa hata hivyo zinaonyesha kuwa idadi hiyo ni kubwa, hasa katika kilimo. Kulingana na ripoti ya Uskoti ya ajali za kupinduka kwa matrekta katika kipindi cha 1968-1976, 85% ya matrekta yaliyohusika yalikuwa na vifaa vilivyounganishwa wakati wa ajali, na kati yao, nusu walikuwa na vifaa vya nyuma na nusu walikuwa na vifaa vilivyowekwa. Theluthi mbili ya ajali za kupinduka kwa trekta katika ripoti ya Uskoti zilitokea kwenye miteremko (Springfeldt 1993). Baadaye ilithibitishwa kuwa idadi ya ajali ingepungua baada ya kuanzishwa kwa mafunzo ya udereva kwenye miteremko pamoja na utumiaji wa chombo cha kupima mwinuko wa mteremko pamoja na kiashirio cha mipaka salama ya mteremko.
Katika uchunguzi mwingine, watafiti wa New Zealand waliona kwamba nusu ya ajali zao mbaya za rollover zilitokea kwenye ardhi tambarare au kwenye miteremko kidogo, na ni moja tu ya kumi ilitokea kwenye miteremko mikali. Kwenye ardhi tambarare madereva wa trekta wanaweza kuwa waangalifu sana kwa hatari za kupinduka, na wanaweza kuhukumu vibaya hatari inayoletwa na mitaro na ardhi isiyo sawa. Kati ya vifo vya kupinduka kwa matrekta nchini New Zealand katika kipindi cha 1949-1980, 80% yalitokea katika matrekta ya magurudumu, na 20% na matrekta ya kutambaa (Springfeldt 1993). Uchunguzi nchini Uswidi na New Zealand ulionyesha kuwa takriban 80% ya vifo vya kupinduka kwa matrekta yalitokea wakati matrekta yalipobingirika kando. Nusu ya matrekta yaliyohusika katika mauaji ya New Zealand yalikuwa yameviringa 180°.
Uchunguzi wa uwiano kati ya vifo vya rollover katika Ujerumani Magharibi na mwaka wa mfano wa matrekta ya shambani (Springfeldt 1993) ulionyesha kuwa trekta 1 kati ya 10,000 ya zamani, isiyolindwa iliyotengenezwa kabla ya 1957 ilihusika katika ajali ya kupinduka. Kati ya matrekta yenye ROPS iliyoagizwa, iliyotengenezwa mwaka wa 1970 na baadaye, trekta 1 kati ya 25,000 ilihusika katika kifo cha rollover. Kati ya maporomoko mabaya ya trekta huko Ujerumani Magharibi katika kipindi cha 1980-1985, theluthi mbili ya wahasiriwa walitupwa kutoka eneo lao la hifadhi na kisha kugongwa au kugongwa na trekta (Springfeldt 1993). Ya rollovers nonfatal, robo moja ya madereva walitupwa kutoka kiti cha dereva lakini si kukimbia juu. Ni dhahiri kwamba hatari ya kifo huongezeka ikiwa dereva atatupwa nje ya eneo lililohifadhiwa (sawa na ajali za magari). Matrekta mengi yaliyohusika yalikuwa na upinde wa nguzo mbili (mchoro 1 C) ambao haumzuii dereva kutupwa nje. Katika matukio machache ROPS ilikuwa chini ya kuvunjika au deformation kali.
Marudio ya jamaa ya majeraha kwa kila trekta 100,000 katika vipindi tofauti katika baadhi ya nchi na kupunguza kiwango cha vifo vilikokotolewa na Springfeldt (1993). Ufanisi wa ROPS katika kupunguza majeraha katika ajali za kupinduka kwa trekta umethibitishwa nchini Uswidi, ambapo idadi ya vifo kwa matrekta 100,000 ilipunguzwa kutoka takriban 17 hadi 0.3 katika kipindi cha miongo mitatu (1960-1990) (takwimu 2). Mwishoni mwa kipindi hicho ilikadiriwa kuwa karibu 98% ya matrekta yalikuwa yamefungwa ROPS, hasa katika mfumo wa cab ya kuponda (mchoro 1 A). Nchini Norway, vifo vilipunguzwa kutoka takriban 24 hadi 4 kwa matrekta 100,000 katika kipindi kama hicho. Hata hivyo, matokeo mabaya zaidi yalipatikana nchini Finland na New Zealand.
Mchoro 2. Majeraha ya rollovers kwa trekta 100,000 nchini Uswidi kati ya 1957 na 1990.
Kuzuia Majeraha kwa Rollovers
Hatari ya rollover ni kubwa zaidi katika kesi ya matrekta; hata hivyo, katika kazi ya kilimo na misitu ni kidogo sana inayoweza kufanywa ili kuzuia matrekta kubingirika. Kwa kupachika ROPS kwenye matrekta na aina hizo za mashine zinazosonga ardhini zenye hatari zinazoweza kupinduka, hatari ya majeraha ya kibinafsi inaweza kupunguzwa, mradi madereva wabaki kwenye viti vyao wakati wa matukio ya kupinduka (Springfeldt 1993). Mzunguko wa vifo vya rollover hutegemea kwa kiasi kikubwa uwiano wa mashine zinazolindwa zinazotumiwa na aina za ROPS zinazotumiwa. Upinde (takwimu 1 C) hutoa ulinzi mdogo sana kuliko teksi au fremu (Springfeldt 1993). Muundo wa ufanisi zaidi ni cab ya kuponda, ambayo inaruhusu dereva kukaa ndani, kulindwa, wakati wa rollover. (Sababu nyingine ya kuchagua teksi ni kwamba inamudu ulinzi wa hali ya hewa.) Njia bora zaidi za kumweka dereva ndani ya ulinzi wa ROPS wakati wa rollover ni ukanda wa kiti, mradi dereva atumie ukanda wakati wa kuendesha vifaa. Katika baadhi ya nchi, kuna vibao vya habari kwenye kiti cha dereva vinavyoshauri kwamba usukani ushikwe katika tukio la kupinduka. Hatua ya ziada ya usalama ni kusanifu teksi ya dereva au mazingira ya ndani na ROPS ili kuzuia mfiduo wa hatari kama vile kingo kali au mirija.
Katika nchi zote, kuzungushwa kwa mashine za rununu, haswa matrekta, kunasababisha majeraha makubwa. Hata hivyo, kuna tofauti kubwa kati ya nchi kuhusu vipimo vya kiufundi vinavyohusiana na muundo wa mashine, pamoja na taratibu za usimamizi za mitihani, majaribio, ukaguzi na uuzaji. Anuwai za kimataifa zinazoonyesha juhudi za usalama katika uhusiano huu zinaweza kuelezewa kwa kuzingatia kama vile yafuatayo:
Kanuni za Usalama
Asili ya sheria zinazosimamia mahitaji ya ROPS na kiwango cha utekelezaji wa sheria katika nchi, ina ushawishi mkubwa juu ya ajali zinazoendelea, haswa mbaya. Kwa kuzingatia hili, uundaji wa mashine salama umechangiwa na maagizo, kanuni na viwango vilivyotolewa na mashirika ya kimataifa na ya kitaifa. Zaidi ya hayo, nchi nyingi zimepitisha maagizo makali kwa ROPS ambayo yamesababisha kupungua kwa majeraha ya rollover.
Jumuiya ya Kiuchumi ya Ulaya
Kuanzia 1974 Jumuiya ya Kiuchumi ya Ulaya (EEC) ilitoa maagizo kuhusu aina ya idhini ya matrekta ya kilimo na misitu ya magurudumu, na mnamo 1977 ilitoa maagizo maalum kuhusu ROPS, pamoja na kushikamana kwao kwa matrekta (Springfeldt 1993; EEC 1974, 1977, 1979, 1982). Maagizo yanaeleza utaratibu wa kuidhinisha aina na uthibitishaji kwa utengenezaji wa matrekta, na ROPS lazima ipitiwe upya na Mtihani wa Kuidhinisha Aina ya EEC. Maagizo yamekubaliwa na nchi zote wanachama.
Baadhi ya maagizo ya EEC kuhusu ROPS kwenye matrekta yalifutwa kuanzia tarehe 31 Desemba 1995 na nafasi yake kuchukuliwa na maagizo ya jumla ya mashine ambayo yanatumika kwa aina hizo za mitambo inayowasilisha hatari kutokana na uhamaji wake (EEC 1991). Matrekta ya magurudumu, pamoja na baadhi ya mashine za kusongesha ardhini zenye uwezo wa kuzidi kW 15 (yaani vitambazaji na vipakiaji vya magurudumu, vipakiaji vya magurudumu, trekta za kutambaa, vipasua, greda na vitupa vilivyotamkwa) lazima ziwekewe ROPS. Katika kesi ya kupinduka, ROPS lazima impe dereva na waendeshaji kiasi cha kutosha cha kuzuia ukengeushaji (yaani, nafasi inayoruhusu miili ya wakaaji kusonga mbele kabla ya kuwasiliana na mambo ya ndani wakati wa ajali). Ni wajibu wa watengenezaji au wawakilishi wao walioidhinishwa kufanya majaribio yanayofaa.
Shirika la Ushirikiano wa Kiuchumi na Maendeleo
Mnamo 1973 na 1987 Shirika la Ushirikiano wa Kiuchumi na Maendeleo (OECD) liliidhinisha kanuni za kawaida za kupima matrekta (Springfeldt 1993; OECD 1987). Wanatoa matokeo ya vipimo vya matrekta na kuelezea vifaa vya upimaji na hali ya mtihani. Nambari zinahitaji majaribio ya sehemu na utendaji wa mashine nyingi, kwa mfano nguvu ya ROPS. Misimbo ya Trekta ya OECD inaelezea mbinu tuli na inayobadilika ya kupima ROPS kwenye aina fulani za matrekta. ROPS inaweza kuundwa ili kumlinda dereva katika tukio la kupinduka kwa trekta. Lazima ijaribiwe tena kwa kila modeli ya trekta ambayo ROPS itawekwa. Misimbo pia inahitaji kwamba iwezekane kuweka ulinzi wa hali ya hewa kwa dereva kwenye muundo, wa asili ya muda mfupi zaidi au kidogo. Misimbo ya Trekta imekubaliwa na mashirika yote wanachama wa OECD kuanzia 1988, lakini kiutendaji Marekani na Japani pia zinakubali ROPS ambazo hazizingatii mahitaji ya kanuni ikiwa mikanda ya usalama itatolewa (Springfeldt 1993).
Shirika la Kazi Duniani
Mwaka 1965, Shirika la Kazi Duniani (ILO) katika mwongozo wake, Usalama na Afya katika Kazi ya Kilimo, ilihitaji kwamba teksi au fremu yenye nguvu ya kutosha iwekwe vya kutosha kwa matrekta ili kutoa ulinzi wa kuridhisha kwa dereva na abiria ndani ya teksi iwapo trekta inabingirika (Springfeldt 1993; ILO 1965). Kwa mujibu wa Kanuni za Utendaji za ILO, matrekta ya kilimo na misitu yanapaswa kupewa ROPS ili kumlinda mwendeshaji na abiria yeyote katika tukio la kupinduka, vitu vinavyoanguka au mizigo iliyohamishwa (ILO 1976).
Kufaa kwa ROPS haipaswi kuathiri vibaya
Viwango vya kimataifa na kitaifa
Mwaka 1981 Shirika la Kimataifa la Viwango (ISO) lilitoa kiwango cha matrekta na mashine za kilimo na misitu (ISO 1981). Kiwango kinafafanua mbinu tuli ya majaribio ya ROPS na kubainisha masharti ya kukubalika. Kiwango hicho kimeidhinishwa na mashirika ya wanachama katika nchi 22; hata hivyo, Kanada na Marekani zimeonyesha kutoidhinisha hati hiyo kwa misingi ya kiufundi. Mazoezi ya Kawaida na Iliyopendekezwa mnamo 1974 na Jumuiya ya Wahandisi wa Magari (SAE) huko Amerika Kaskazini ina mahitaji ya utendaji ya ROPS kwenye matrekta ya kilimo ya magurudumu na matrekta ya viwandani yanayotumika katika ujenzi, chakavu zilizochoshwa na mpira, vipakiaji vya mbele, doza, vipakiaji vya kutambaa. , na wanafunzi wa daraja la magari (SAE 1974 na 1975). Yaliyomo katika kiwango yamepitishwa kama kanuni nchini Marekani na katika mikoa ya Kanada ya Alberta na British Columbia.
Sheria na Uzingatiaji
Kanuni za OECD na Viwango vya Kimataifa vinahusu muundo na ujenzi wa ROPS pamoja na udhibiti wa nguvu zao, lakini hazina mamlaka ya kutaka ulinzi wa aina hii utekelezwe (OECD 1987; ISO 1981). Jumuiya ya Kiuchumi ya Ulaya pia ilipendekeza kwamba matrekta na mashine za kusongesha ardhi ziwe na ulinzi (EEC 1974-1987). Madhumuni ya maagizo ya EEC ni kufikia usawa kati ya vyombo vya kitaifa kuhusu usalama wa mashine mpya katika hatua ya utengenezaji. Nchi wanachama zinalazimika kufuata maagizo na kutoa maagizo yanayolingana. Kuanzia mwaka wa 1996, nchi wanachama wa EEC zinakusudia kutoa kanuni zinazohitaji kwamba matrekta mapya na mashine za kusongesha udongo ziwekewe ROPS.
Mnamo 1959, Uswidi ikawa nchi ya kwanza kuhitaji ROPS kwa matrekta mapya (Springfeldt 1993). Mahitaji yanayolingana yalianza kutumika nchini Denmark na Ufini miaka kumi baadaye. Baadaye, katika miaka ya 1970 na 1980, mahitaji ya lazima ya ROPS kwenye matrekta mapya yalianza kutumika nchini Uingereza, Ujerumani Magharibi, New Zealand, Marekani, Hispania, Norway, Uswizi na nchi nyinginezo. Katika nchi hizi zote isipokuwa Merika, sheria zilipanuliwa kwa matrekta ya zamani miaka kadhaa baadaye, lakini sheria hizi hazikuwa za lazima kila wakati. Huko Uswidi, matrekta yote lazima yawe na teksi ya kinga, sheria ambayo huko Uingereza inatumika tu kwa matrekta yote yanayotumiwa na wafanyikazi wa kilimo (Springfeldt 1993). Huko Denmark, Norway na Finland, matrekta yote lazima yapewe angalau sura, wakati huko Merika na majimbo ya Australia, pinde zinakubaliwa. Nchini Marekani matrekta lazima yawe na mikanda ya usalama.
Nchini Marekani, mashine za kushughulikia nyenzo ambazo zilitengenezwa kabla ya 1972 na kutumika katika kazi ya ujenzi lazima ziwe na ROPS zinazofikia viwango vya chini vya utendakazi (Ofisi ya Masuala ya Kitaifa ya Marekani 1975). Mashine zinazoshughulikiwa na hitaji hilo ni pamoja na vikwarua, vipakiaji vya mwisho wa mbele, doza, matrekta ya kutambaa, vipakiaji, na greda za magari. Urekebishaji upya ulifanywa na ROPS kwenye mashine zilizotengenezwa karibu miaka mitatu mapema.
SUmma
Katika nchi zilizo na mahitaji ya lazima ya ROPS kwa matrekta mapya na uwekaji upya wa ROPS kwenye matrekta ya zamani, kumekuwa na upungufu wa majeraha ya kupinduka, hasa hatari. Ni dhahiri kwamba cab ya kuponda ni aina yenye ufanisi zaidi ya ROPS. Upinde hutoa ulinzi duni katika kesi ya rollover. Nchi nyingi zimeagiza ROPS yenye ufanisi angalau kwenye matrekta mapya na kufikia mwaka wa 1996 kwenye mashine zinazosonga ardhini. Licha ya ukweli huu baadhi ya mamlaka zinaonekana kukubali aina za ROPS ambazo hazizingatii mahitaji kama vile yametangazwa na OECD na ISO. Inatarajiwa kwamba upatanishi wa jumla zaidi wa sheria zinazoongoza ROPS utakamilika hatua kwa hatua duniani kote, ikiwa ni pamoja na nchi zinazoendelea.
" KANUSHO: ILO haiwajibikii maudhui yanayowasilishwa kwenye tovuti hii ya tovuti ambayo yanawasilishwa kwa lugha yoyote isipokuwa Kiingereza, ambayo ndiyo lugha inayotumika katika utayarishaji wa awali na ukaguzi wa wenza wa maudhui asili. Takwimu fulani hazijasasishwa tangu wakati huo. utayarishaji wa toleo la 4 la Encyclopaedia (1998).