Особенности охраны труда в автоматизированном и роботизированном производстве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………….…….3

1. Особенности охраны труда в автоматизированном и

роботизированном производстве…………………………………….…….…4

2. Принципы и методы обеспечения безопасности в

автоматизированном производстве………………………………………..…7

3. Принципы и методы обеспечения безопасности в

роботизированном производстве …………………………………….……..14

Заключение…………………………………………………………..……………..24

Список используемой литературы………………………………..………………25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

На современном производстве преобладает наличие автоматизированных и роботизированных технических систем. Это является, прежде всего, требованием современных потребностей в области производства. Автоматизированные и роботизированные технические системы дают гораздо более качественный результат в производстве, нежели технические системы старых образцов. Но вместе с более качественным результатом такие системы должны иметь своевременный подход, касающийся безопасности автоматизированных и роботизированных производств.

Прежде всего, необходимо понять, что автоматизация производства это новый процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам. Автоматизация производства – основа развития современной промышленности, генеральное направление технического прогресса. Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.

При разработке промышленных роботов и средств защиты лиц и обслуживающего персонала должны учитываться специфические свойства промышленных роботов, связанные с особенностями конструкции, выполняемых функций, динамики и алгоритмов управления перемещением рабочих органов. Если же разработка будет произведена неправильно, то ее полезность в плане безопасности будет стремиться к нулю и такая разработка будет наносить больше вреда, нежели пользы. Сами же средства защиты должны быть разработаны с учетом необходимости нахождения обслуживающего персонала в рабочем пространстве промышленных роботов.

 

 

 

1. Особенности охраны труда в автоматизированном и

роботизированном производстве

Механизация и автоматизация производственных процессов - важнейшее направление создания безопасных условий труда. Механизация - это замена мускульной силы человека при выполнении рабочих и вспомогательных движений за счет использования энергии электро-, пневмо- или гидродвигателя. Механизация способствует ликвидации тяжелого физического труда, снижению травматизма, уменьшению численности персонала. Автоматизация - это придание машине способности самостоятельно выполнять функции управления. Автоматизация, как высшая ступень механизации, способствует ликвидации существенного различия между умственным и физическим трудом. При комплексной автоматизации технологические процессы выполняются без вмешательства человека. Одним из перспективных направлений является использование промышленных роботов (манипуляторов с программным управлением). Промышленный робот представляет собой сложную систему или универсально применяемый (подвижный, портальный, консольный, с линейным перемещением, автономно передвигающийся и т.п.) автомат с несколькими (минимально - тремя) осями, пути или углы движения которого, а также последовательность его действий заранее запрограммированы и управляются чувствительными элементами. От известных средств автоматизации роботы отличаются тем, что позволяют автоматизировать такие производства, которые невозможно или нецелесообразно автоматизировать традиционными средствами.

Автоматизация и роботизация нашли широкое применение в цехах с тяжелыми и вредными условиями труда. Промышленные роботы (ПР), роботизированные технологические комплексы (РТК), роботизированные технологические участки (РТУ), гибкие производственные системы (ГПС) - это более совершенный этап в комплексной автоматизации производства. Интеграция двух сфер (автоматизации обработки информации и автоматизации технологических производств) привело к появлению нового направления, получившего название гибких автоматизированных производств (ГАП). ГАП - это автоматизированное производство, предназначенное для выпуска мелкосерийной продукции разнообразной номенклатуры в быстро меняющихся производственных условиях с частой сменой номенклатуры готовой продукции. ГАП реализуется с помощью гибких производственных систем, в состав которых входят производственные модули и гибкие автоматизированные линии.

Научно-технический прогресс, облегчая труд, повышая его производительность и безопасность, не исключает полностью проблемы охраны труда и защиты окружающей среды. Это обусловлено наличием объективных и субъективных факторов1:

• созданием производственных единиц большой мощности, ростом объемов производств и, следовательно, увеличением количества вредных веществ, поступающих в производственную среду;
• интенсификацией производственных процессов и, следовательно, убыстрением ритма производства;
• повышением сложности оборудования;
• появлением новых вредных и опасных производственных факторов;
• увеличением объема информации, поступающей для восприятия в единицу времени;
• отставанием темпов повышения квалификации персонала от темпов внедрения новой техники;
• отставанием сроков внедрения новых правил техники безопасности от сроков внедрения нового оборудования;
• недостаточной информацией об опасных и вредных факторах и методах предупреждения их возникновения;
• монотонностью труда и возрастанием гиподинамических нагрузок.

Применение в промышленности автоматов и роботов изменяет содержание работы человека, сокращает ручной неквалифицированный труд, улучшает условия труда и позволяет высвобождать и направлять на более престижные работы значительное количество рабочих. Автоматы и роботы снижают травматизм на предприятиях. Но при их работе возможно воздействие на работающих новых физически опасных производственных факторов: подвижных устройств автоматов и роботов и передвигающегося (двигающегося) материала (изделий, заготовок, инструмента и т.п.).

Основными причинами, формирующими опасные, критические и аварийные ситуации при эксплуатации ПР, РТК, РТУ, ГПС, согласно ГОСТ 12.2.072-98 являются:

• непредусмотренные движения исполнительных устройств промышленных роботов при наладке, ремонте, во время обучения и исполнения управляющей программы;
• внезапный отказ в работе промышленного робота или технологического оборудования, совместно с которым он работает;
• ошибочные (непреднамеренные) действия оператора или наладчика во время наладки и ремонта при работе в автоматическом режиме;
• доступ человека в рабочее пространство робота, функционирующего в режиме исполнения программы;
• нарушение условий эксплуатации промышленного робота или роботизированного технологического комплекса;
• нарушение требований эргономики и безопасности труда при планировке комплекса и участка.

Установлено, что наиболее травмоопасной ситуацией является прямой контакт человека с машиной, когда человек выполняет такие операции, как перепрограммирование, наладку, ремонт, установку, снятие инструмента, монтаж, смазку или чистку, выявление причин и устранение неисправностей. Наибольшему риску быть травмированными при выполнении вышеперечисленных операций подвергаются работники следующих профессий: слесари-монтажники, сборщики, электротехники, наладчики, мастера2.

Анализ и правильное использование сведений о распределении, динамике и причинах производственного травматизма при эксплуатации автоматических линий, ПР, РТК и РТУ позволяют избежать повторения ошибок при проектировании, создании и эксплуатации новых автоматических линий, комплексов и производств.

2. Принципы и методы обеспечения безопасности в

автоматизированном производстве

Основным принципом обеспечения безопасности автоматических и автоматизированных производственных процессов или производств является исключение или сведение до минимума вероятности (социально-допустимого риска) возникновения опасных ситуаций, формирующих несчастные случаи и другие нежелательные явления3.

Реализация этого принципа при эксплуатации промышленных объектов возможна лишь при высоком уровне профессиональной подготовки обслуживающего персонала, соблюдении технологической дисциплины, использовании эргономически обоснованных конструкций производственного оборудования, участков, линий, высокой надежности всей техники при работе в конкретно заданных условиях рабочей среды, создании для человека комфортных условий труда.

Другим, не менее важным, принципом обеспечения безопасности автоматизированных производств является принцип экономической целесообразности. Учитывая, что абсолютная безопасность - это лишь желаемое состояние любого производственного процесса при современном уровне развития техники, необходимо выбирать такие технологии, формы организации работ и средства защиты, которые позволили бы при минимально возможных расходах на охрану труда достигать требуемого уровня риска опасности. Основными формами реализации этого принципа являются переход к безлюдным или принципиально новым, более безопасным технологиям, производственным процессам, предусматривающим полную передачу энергетических, транспортных, технологических, логических функций от человека исполнительным механизмам, устройствам, машинам и т. п.; разработка и широкое использование автоматизированных, адаптивных систем диагностики, контроля и управления уровнем безопасности производственных процессов.

Реализация указанных принципов предусматривает:

• необходимость использования метода системного анализа при выявлении ОиВПФ и нежелательных последствий контакта человека с ними;
• оценку состояния (уровня) безопасности процесса;
• выбор и обоснование количественных показателей уровня безопасности проектируемого или эксплуатируемого производства для разработки общих и специальных требований;
• обеспечение выполнения разработанных требований при проектировании и эксплуатации4.

Для защиты человека от опасностей применяют два метода:

• обеспечение невозможности проникновения человека в рабочую зону при наличии источников опасности;
• применение специальных приспособлений и устройств, непосредственно защищающих человека от любой опасности, представляющей реальную угрозу для его жизни или здоровья.

Первый метод состоит в разработке, выборе и применении ограждающих, блокирующих, предупреждающих, сигнализирующих устройств или систем, обеспечивающих недоступность человека к источнику опасности.

Второй метод основан на использовании систем дистанционного управления или устройств, автоматически отключающих источники энергии или останавливающих движение исполнительных механизмов и других элементов при появлении человека в границах рабочей зоны.

Рассмотрим требования охраны труда к автоматическим, автоматизированным и механизированным линиям и участкам, которые изложены в ГОСТ 12.2.119-88 ССБТ «Линии автоматические, роторные и роторно-конвейерные. Общие требования безопасности».

Для обеспечения безопасности автоматических, автоматизированных и механизированных линий должны выполняться следующие требования:

• требования к основным элементам конструкции;
• требования к защитным ограждениям;
• требования к главному приводу линии, к гидроприводу, пневмоприводу и системе смазки;
• требования к загрузочным устройствам;
• требования к органам управления;
• требования к уровню шума и вибрации;
• требования к устройству площадок и лестниц;
• требования к электрооборудованию.

Рассмотрим особенности обеспечения безопасности линий и участков.

Расположение. Автоматические линии (участки) располагаются в специально спроектированных цехах (зданиях) и отделяются от соседних линий (участков), стен, подъездных путей проходами. Размеры проходов в соответствии с ОСТ 22-1424-80 приведены на рис. 15. Линии, обслуживаемые с двух сторон, при отсутствии в них безопасных проходов оборудуют переходами (мостиками) которые располагают на расстоянии, не превышающем 25 м. Линии, имеющие не доступные с пола элементы (которые необходимо периодически обслуживать), снабжают стационарными площадками или галереями. Мостики, площадки, галереи должны иметь двусторонние перила. Высота перил и ширина настила не менее 800-1000 мм; настил не должен быть скользким.

Размеры проходов, мм: а - 800…1000; б - 1200…1500; в - 40…50; г – 90…100; д – 40…50; е – 800…1000

Рисунок 1 Схема расположения механизированных линий

 

Органы управления. Расположение органов управления автоматических линий должно исключать возможность их случайного включения и выключения. Органы управления должны иметь четко выполненные надписи или символы, поясняющие назначение каждого из них. На линиях с большим фронтом обслуживания органы управления дублируются. Управление оборудованием на однотипных линиях унифицировано. Расположение пульта управления линией должно обеспечивать возможность визуального контроля выполнения рабочих и транспортных операций. В некоторых случаях рабочее место оператора находится в закрытой кабине, обеспечивающей защиту от воздействия вредных производственных факторов данного технологического комплекса.