【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ——空間限制，例如：機(jī)器的運(yùn)動(dòng)范圍、機(jī)器安裝和維護(hù) 所需要的空間、“操作者 —機(jī)器”的接口、“機(jī)器 —?jiǎng)? 力源 ”的接口。 ——時(shí)間限制：針對(duì)預(yù)定用途的，機(jī)器和其部件（例如工 具、磨損件、電氣零件等）的可預(yù)見(jiàn)的”壽命極限。 危險(xiǎn)的識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)定 ? 識(shí)別了機(jī)器產(chǎn)生的各種危險(xiǎn)后，設(shè)計(jì)者應(yīng)盡可能地根據(jù)定量的因素對(duì)每一種危險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定，并最終依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定的結(jié)果決定是否需要減少風(fēng)險(xiǎn)。因此設(shè)計(jì)者應(yīng)從以下方面考慮各個(gè)過(guò)程存在的危險(xiǎn)： （ 1）機(jī)器的整個(gè)壽命周期中人與機(jī)器相互作用時(shí)的危險(xiǎn)。包括建造、運(yùn)輸、組裝、安裝、試運(yùn)轉(zhuǎn)、使用（包括參數(shù)設(shè)定、編程或過(guò)程轉(zhuǎn)換、操作、清洗、故障排查和維護(hù)工作）、停用、拆除以及從安全角度進(jìn)行的處置時(shí)存在的危險(xiǎn)。 （ 2）機(jī)器的可能狀態(tài)。包括機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)；由于各種原因使得機(jī)器不能執(zhí)行預(yù)訂功能所產(chǎn)生的危險(xiǎn)，如：被加工材料或工件的性能或尺寸發(fā)生變化；機(jī)器的一個(gè)或多個(gè)零部件或輔助裝置失效；外部的沖擊、振動(dòng)、電磁干擾；設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或缺陷（如軟件錯(cuò)誤）；動(dòng)力源干擾；環(huán)境干擾等均可能產(chǎn)生危險(xiǎn)。 （ 3）操作者下意識(shí)的行為或機(jī)器可能遇見(jiàn)的誤用所產(chǎn)生的危險(xiǎn)。如：操作者對(duì)機(jī)器失去控制（特別是手持式或移動(dòng)式機(jī)器）時(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)；人對(duì)使用中機(jī)器發(fā)生的失效、事故或故障的條件反射行為產(chǎn)生的危險(xiǎn)；精神不集中或粗心大意導(dǎo)致的危險(xiǎn)；工作中“走捷徑”導(dǎo)致的危險(xiǎn)；為保持機(jī)器在所有情況下運(yùn)轉(zhuǎn)所承受的壓力導(dǎo)致的危險(xiǎn)行為；特定人員（如兒童、傷殘人等）的行為產(chǎn)生的危險(xiǎn)。 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，首先應(yīng)該考慮已識(shí)別的危險(xiǎn)中最可能出現(xiàn)的傷害的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)傷害嚴(yán)重程度最高的風(fēng)險(xiǎn)，即使其發(fā)生頻率很低，也應(yīng)予以考慮。 借助保護(hù)措施消除危險(xiǎn)或減少風(fēng)險(xiǎn) ? 通過(guò)消除危險(xiǎn)，或單獨(dú)或同時(shí)減少?zèng)Q定風(fēng)險(xiǎn)的因素（即所考慮危險(xiǎn)產(chǎn)生傷害的嚴(yán)重程度和傷害發(fā)生的概率），可以達(dá)到（ 5）的目標(biāo)。所有預(yù)定用于達(dá)到此目標(biāo)的保護(hù)措施應(yīng)根據(jù)“三步法”的順序進(jìn)行。 ——第 1步：本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施； ——第 2步：安全防護(hù)和可能的補(bǔ)充保護(hù)措施； ——第 3步：關(guān)于遺留風(fēng)險(xiǎn)的使用信息，包括在機(jī)器上 設(shè)置的警告標(biāo)記、信號(hào)和報(bào)警裝置，以及在說(shuō)明 書(shū)手冊(cè)中給出的使用信息。 再次強(qiáng)調(diào)，使用信息不能取代本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施，或著安全防護(hù)和補(bǔ)充保護(hù)措施的正確使用。 風(fēng)險(xiǎn)減小目標(biāo)的實(shí)現(xiàn) ? 按照?qǐng)D 2的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了充分減少風(fēng)險(xiǎn)和得到一個(gè)滿(mǎn)意的風(fēng)險(xiǎn)降低的比較結(jié)果時(shí)，就可以終止風(fēng)險(xiǎn)減少的迭代過(guò)程。 只要對(duì)下列問(wèn)題給出肯定的回答，就可認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了充分的風(fēng)險(xiǎn)減小： ——是否考慮了所有的運(yùn)行狀況和干預(yù)過(guò)程； ——是否應(yīng)用了“三步法”； ——危險(xiǎn)是否已消除，或者危險(xiǎn)產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)已降低到可行的最低水平 。 ——是否能確定所采取的措施不會(huì)產(chǎn)生新的危險(xiǎn)； ——是否向用戶(hù)充分告知和警告了遺留風(fēng)險(xiǎn)； ——是否確定所采取的措施不會(huì)危及操作者的工作狀態(tài)； ——所采取的保護(hù)措施是否彼此協(xié)調(diào)； ——是否已充分考慮到為專(zhuān)業(yè) /工業(yè)用設(shè)計(jì)的機(jī)器用于非專(zhuān)業(yè) /非工業(yè)范 圍時(shí)產(chǎn)生的后果； ——是否確定所采取的措施不會(huì)過(guò)分地降低機(jī)器的功能。 本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施 ? 本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施是風(fēng)險(xiǎn)減少小流程中的第一步也是最重要的步驟。這是因?yàn)楸M管所采取的保護(hù)措施作為機(jī)器固定部分可能是有效的，然而經(jīng)驗(yàn)表明即使設(shè)計(jì)得再好的安全防護(hù)也可能失去作用或被違反，甚至使用信息不被遵循。 ? 本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施是通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)器設(shè)計(jì)的特性和暴露人員與機(jī)器之間的相互影響，來(lái)消除危險(xiǎn)或減小風(fēng)險(xiǎn)。 ? 在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從 以下 14各方面進(jìn)行考慮： 本質(zhì)安全設(shè)計(jì)措施應(yīng)考慮的因素 幾何因素和物理特性的考慮； 機(jī)械設(shè)計(jì)的通用技術(shù)知識(shí)； 適用技術(shù)的選擇； 應(yīng)用零件間的強(qiáng)制機(jī)械作用原則； 穩(wěn)定性原則； 可維護(hù)性原則； 遵循人類(lèi)工效學(xué)原則； 防止電氣危險(xiǎn)； 防止來(lái)自氣動(dòng)設(shè)備和液壓設(shè)備的危險(xiǎn)； 10；本質(zhì)安全設(shè)計(jì)方法在控制系統(tǒng)上的應(yīng)用； 1使安全功能的失效概率降至最低； 1通過(guò)設(shè)備可靠性限制操作者面臨危險(xiǎn)； 1通過(guò)裝料（或）卸料操作機(jī)械化或自動(dòng)化限制操作者面臨危險(xiǎn)； 1通過(guò)置調(diào)整設(shè)定和維護(hù)點(diǎn)于危險(xiǎn)區(qū)外限制操作者面臨危險(xiǎn)。 幾何因素和物理特性的考慮 ? 幾何因素 可以是： ——所設(shè)計(jì)的機(jī)械的形狀，使得從操縱位置上對(duì)工作區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)的直接觀(guān)察范圍最大， 如減少盲點(diǎn)、考慮人類(lèi)視覺(jué)的特點(diǎn)，在必要處選擇和安置間接觀(guān)察裝置（例如鏡子）。尤其是當(dāng)安全操作需要操作者長(zhǎng)期進(jìn)行直接控制時(shí)，例如： a）移動(dòng)式機(jī)器的行走和工作區(qū)域； b）提升載荷或人員的提升機(jī)械的運(yùn)行區(qū)； c）物料處理時(shí)，手持式或手導(dǎo)式機(jī)器的工具的接觸區(qū)域。 機(jī)器的設(shè)計(jì)應(yīng)使在主控制位置上的操作者能確保危險(xiǎn)區(qū)中沒(méi)有暴露人員。 —— 機(jī)械零部件的形狀和相對(duì)位置。例如：通過(guò)加大運(yùn)動(dòng)部件之間的最小間距來(lái)避免擠壓和剪切危險(xiǎn)，使得人體的相應(yīng)部分可以安全地進(jìn)入，或通過(guò)減小間距使人體的任何部分不能進(jìn)入其中（見(jiàn) GB 、 GB ）。 ——要避免銳邊、尖角和凸出部分。目的是不允許人員可靠近的機(jī)械部分存在有銳邊、尖角、粗糙面、可能造成傷害的凸出部分以及可能“鉤刮”人體部位或衣服的開(kāi)口。特別對(duì)金屬薄板，其邊緣應(yīng)除去毛刺、折邊或倒角。對(duì)可能造成“鉤刮”的管口端，應(yīng)進(jìn)行包覆。 ——所設(shè)計(jì)的機(jī)器的形狀，要保證合理的操作位置及手動(dòng)控制裝置（致動(dòng)機(jī)構(gòu)）的可接近性。 幾何因素和物理特性的考慮 ? 物理特性 ——對(duì)致動(dòng)力的限制，使其足夠低，保證所致動(dòng)的部件不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械危險(xiǎn)。 ——對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量和（或）速度及其動(dòng)能的限制。 ——根據(jù)排放源特性，對(duì)其排放的限制： a）從聲源減小噪聲的措施（見(jiàn) ISO/TR 116881）； b）從振動(dòng)源減少振動(dòng)的措施，包括諸如重新分配或附加質(zhì)量以及改變過(guò)程參數(shù)，例如：運(yùn)動(dòng)的頻率和（或）振幅等（手持式和手導(dǎo)式機(jī)械，見(jiàn) CR10301）； c）減少危險(xiǎn)物質(zhì)排放的措施，例如：使用更安全的物質(zhì)或使用降低粉塵的工藝； d）減少放射源輻射的措施，例如：避免使用危險(xiǎn)放射源，在滿(mǎn)足機(jī)器正常功能的情況下將輻射功率限制在最低水平，通過(guò)設(shè)計(jì)使放射源射線(xiàn)束集中于目標(biāo)之上，加大放射源和操作者之間的距離或提供遠(yuǎn)程操作裝置； e）采取相應(yīng)的減小非電離輻射的措施（見(jiàn) EN 121981和 EN 121983）。 機(jī)械設(shè)計(jì)的通用技術(shù)知識(shí) ? 進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通用技術(shù)知識(shí)可以從設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范中取得（例如標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算規(guī)則）。包括以下知識(shí)： 1）機(jī)械應(yīng)力，例如： ——對(duì)諸如螺栓的連接、焊接等，通過(guò)采取正確計(jì)算、構(gòu)造和緊固方法進(jìn)行的應(yīng)力限制； ——借助過(guò)載保護(hù)裝置（如采用：“易熔”塞、限壓閥、斷路器、力矩限制裝置等）進(jìn)行的應(yīng)力限制； ——避免在 可變應(yīng)力（主要是周期應(yīng)力）下零件產(chǎn)生的疲勞； ——回轉(zhuǎn)件的靜平衡和動(dòng)平衡。 2）材料及其性質(zhì)，例如材料的抗腐蝕、抗老化、抗磨蝕和抗磨損；硬度、延展性、脆性；均勻性；毒性；易燃性。 3）噪聲、振動(dòng)、危險(xiǎn)物質(zhì)和輻射的排放值。 如果特殊零部件或者裝配件的可靠性對(duì)安全起關(guān)鍵作用（例如：繩、鏈條、用于吊裝重物或人員的吊裝附件）測(cè)其應(yīng)力值應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)墓ぷ飨禂?shù)。 適用技術(shù)的選擇 ? 在某些應(yīng)用場(chǎng)合，通過(guò)技術(shù)的選用，可以消除一種或多種危險(xiǎn)，或者減小風(fēng)險(xiǎn)，例如： a）預(yù)定用于爆炸氛圍中的機(jī)器，采用： ——全氣動(dòng)或液壓控制系統(tǒng)及機(jī)器致動(dòng)機(jī)構(gòu)； ——“本質(zhì)安全”的電氣設(shè)備（見(jiàn) EN 50020）。 b）對(duì)特定的待加工產(chǎn)品，如溶劑：保證加工設(shè)備的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溶劑的燃點(diǎn)。 c）避免高噪聲的替代設(shè)備，例如： ——以電氣設(shè)備代替氣動(dòng)設(shè)備； ——在某些條件下，用水切割代替機(jī)械設(shè)備。 應(yīng)用零件間的強(qiáng)制機(jī)械作用原則和穩(wěn)定性規(guī)定 應(yīng)用零件間的強(qiáng)制機(jī)械作用原則 如果一個(gè)機(jī)械零件運(yùn)動(dòng)不可避免的使另一個(gè)零件通過(guò)直接接觸或通過(guò)剛性連接件隨其一起運(yùn)動(dòng)，則這些零件是以強(qiáng)制模式連接的。這種強(qiáng)制模式的一個(gè)例子就是電路開(kāi)關(guān)設(shè)備的強(qiáng)制打開(kāi)操作 穩(wěn)定性規(guī)定 機(jī)器應(yīng)設(shè)計(jì)成具有足夠的穩(wěn)定性，使得在規(guī)定的使用條件下可以安全地使用 可維護(hù)性原則和遵循人類(lèi)工效學(xué)的原則 可維護(hù)性 ? 設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，應(yīng)考慮以下可維護(hù)性因素： ——可接近性，考慮環(huán)境和人體尺寸，包括工作服和所使用工具的尺寸； ——易于處理，考慮人的能力； ——專(zhuān)用工具和設(shè)備數(shù)目的限制。 遵循人類(lèi)工效學(xué)的原則