TPM工業(yè)化進程中的機床安全
來源/作者： TPM咨詢服務中心 丨 發(fā)布時間：2017-12-20 丨 瀏覽次數(shù)：
TPM咨詢公司提出機床為制造業(yè)提供生產(chǎn)設備，是裝備制造業(yè)的工作母機，是“支柱中的支柱”。從某種程度上說，一個國家機床行業(yè)的水平?jīng)Q定了其裝備制造業(yè)的發(fā)展水平。
毫無疑問，科學技術(shù)日新月異的發(fā)展給機床行業(yè)的發(fā)展提供了源源不斷的動力，這種動力不但使生產(chǎn)效率不斷提高，更重要的是，基于裝備制造業(yè)的人類的工業(yè)化進程得以以一種迅猛的速度向前推進——世界的改變讓人驚嘆！
驚嘆背后，面對生硬、冰冷的機械，人們不免為工業(yè)化進程中“人”的處境有所擔憂。而事實是，隨著工業(yè)自動化越來越重視“安全”設計和安全裝置的考慮，工業(yè)生產(chǎn)逐漸積淀了深入人心的工業(yè)人文精神和“以人為本”的思想精髓。其實，工業(yè)化進程中這些思想的滲透比其本身的發(fā)展速度更讓人欣慰。
機床的人性化設計
改革開放后，我國的機床制造能力、技術(shù)創(chuàng)新能力已經(jīng)獲得了快速提高。據(jù)統(tǒng)計，目前我國機床在品種上已達到3500余種，其中數(shù)控類及高科技產(chǎn)品達到1500種，很多產(chǎn)品達到國際先進水平。在數(shù)量上，我國擁有和使用機床數(shù)量高達300多萬臺。而如今，這些機床設備有的已經(jīng)使用10年，有的甚至超過20年。
作為裝備制造業(yè)的工作母機，由于機床在產(chǎn)品制造過程中涉及到金屬切割、鍛壓等危險工序，這導致近年來機床生產(chǎn)安全事故頻發(fā)。不單單在中國，它是作為一個亟待破解的命題擺在了所有國家的面前。
人性化是機床工業(yè)設計研究中一個非常重要的課題，對人性的關(guān)懷是每位工業(yè)設計師不變的追求。在機床的設計中，設計師應以人機工程理論為指導，充分考慮如何讓使用者掌握機床的操作，解決諸如程序設計、人機對話、故障診斷和處理、系統(tǒng)安全等問題。這是機床人性化設計的關(guān)鍵，也是如何設計出和諧的人機系統(tǒng)，創(chuàng)造一種良好的人機互動的前提。
機床安全
在10月9日舉行的中國國際機床工具展覽會中，滲透到每一個細節(jié)的“人性化”設計理念被表現(xiàn)得淋漓盡致。哈斯自動化公司的VF—3立式加工中心的刀庫里一共有24把刀，換刀程度、加工是直線還是曲線、攻絲、鉸孔和擴孔……所有的程序都是由電腦程序來控制的，工人只需要把程序的代碼輸入即可。在加工工件的過程中，刀在遇到猛烈的撞擊時有可能發(fā)生崩刀。為了防止崩刀給工人帶來人身傷害，VF—3立式加工中心加裝了防彈玻璃，能有效阻止以極高速度崩出的刀片。
機床的所有電器件都是必不可少的，否則一旦出現(xiàn)意外情況，就無法采取緊急措施。如急停按鈕，它能在機床出現(xiàn)意外的情況下，使機床緊急停止，從而有效保護操作者。但許多機床在設計過程中只在一個操作位置上設置急停器件。而此次展出的用于齒輪制造的搓齒機則全身上下布滿了急停器件，從潤滑、氣壓到濕度，只要是中間的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，機械就會自動停止工作。就連工件長短不一甚至是操作者在無意識下碰了碰了機械的一個門，機械也會停止工作。
當“工作的安全性”成為人們擇業(yè)和提高職業(yè)生活質(zhì)量的重要因素時，機床設計過程中所發(fā)生的微妙變化讓人欣慰，機床設計過程中滲透的人性化理念是與“工作的安全性”有著某種契合的。這變化雖然目前還顯得很小，但卻代表了未來機床制造主流的發(fā)展趨勢——設計過程中要“以人為本”，注重對人的保護。
變化仍在很小的范圍內(nèi)進行著。只有具備全球性戰(zhàn)略眼光的公司才能夠敏銳地把握這一趨勢，認識到激烈競爭的技術(shù)和標準背后的文化內(nèi)涵，實質(zhì)是“以人為本”，在人、財、物的權(quán)衡和博弈中，“人”的安全是第一位的。
起重設備迎來發(fā)展機遇
物料搬運成了人類生產(chǎn)活動的重要組成部分，距今已有5000多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，自動化程度的提高，作為物料搬運重要設備的起重機，在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應用越來越廣，作用愈來愈大，人們對起重機的要求也越來越高。
然而，事實情況并非盡如人意。當全球制造中心向中國轉(zhuǎn)移，中國已成為名副其實的制造大國，在大多數(shù)企業(yè)，幾百公斤的設備卻幾乎都是用人抬。從人機工程學的角度來說，一個人的勞動強度如果超過了本身勞動能力的33%，并且這種狀態(tài)長時間持續(xù)的話，人就會得腰肌勞損等職業(yè)病。還有，在設備搬運過程中，由于工人超負荷工作，對手、腳等人體器官的控制能力大為減弱，也極易發(fā)生設備墜落砸傷工人的事故。
參加第9屆中國國際機床工具展覽會的高博起重設備有限公司，是一家專業(yè)的起重設備供應商。該公司銷售經(jīng)理尚永坡表示，起重設備在國內(nèi)制造型企業(yè)的應用還不是太普遍，對于那些中小企業(yè)來說，起重設備無疑會增加他們的生產(chǎn)成本。
然而，現(xiàn)行法律和經(jīng)濟發(fā)展形勢有可能會打破設備搬運依靠人力這一令人憂心的格局。一方面，新的法律頒布后，我國更加注重對工人的保護，出于對法律的忌憚和企業(yè)的長遠發(fā)展考慮，企業(yè)不得不在設備搬運這個問題上采取更為穩(wěn)妥的做法。另一方面，受到勞動力成本上升的影響，工人在設備搬運上的那種隨叫隨到的情況已不再出現(xiàn)。這種情況在廣州等南方地區(qū)表現(xiàn)得尤為嚴重，設備搬運成本大概增長了50%左右。
在華的外資企業(yè)，尤其是世界500強企業(yè)很注重起重設備的使用，以保護勞動者的安全和健康。就高博起重設備有限公司生產(chǎn)的封閉型軌起重機而言，其在生產(chǎn)中的應用是十分廣泛的。該起重機運行線路可沿生產(chǎn)工藝流程任意布置，有叉道、轉(zhuǎn)彎、過跨、變軌距等。企業(yè)根據(jù)具體物料搬運路線在短時間內(nèi)將各種部件組合搭配即成。這種起重機組合性非常好，操作方便，能充分利用空間，運行成本低，既大大降低了勞動者的勞動強度，保護了勞動者的安全和健康，又降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
德國機床制造業(yè)為何能“常青”
眾所周知，中國機床市場目前分為中低端和高端兩大塊。眾多的中國企業(yè)，通常是國有企業(yè)占據(jù)低端市場，“低端混戰(zhàn)”愈演愈烈，但高端市場則主要由外國制造商，特別是被歐洲、日本制造商壟斷。我國汽車、航空和航天、發(fā)電、船舶，特別是軍工等行業(yè)急需的高技術(shù)數(shù)控機床，有75%甚至100%依賴進口。這種局面成為我國機床工業(yè)揮之不去的“隱痛”。
機床行業(yè)作為德國機械工業(yè)的5大分支之一，一直是是德國工業(yè)的驕傲，德國機床在質(zhì)量和技術(shù)上是毋庸置疑的領(lǐng)導者。2002年世界機床行業(yè)整體下滑，但是，德國機床在全球機床市場的占有率仍達到22%，位居首位。
曾經(jīng)有人認為，全球化的快速推進將使德國老式制造業(yè)的發(fā)展腳步放緩。因為，未來將屬于高新科技和服務行業(yè)。然而，事實證明，人們沒有看到預想的結(jié)果，作風嚴謹?shù)牡聡擞脤嶋H行動顛覆了常人的這一看法。
機床制造業(yè)雖然占德國工業(yè)產(chǎn)值比例不足1%，但已經(jīng)成為德國制造業(yè)長盛不衰、競爭力突出的保障。創(chuàng)新實力無疑是德國機械制造業(yè)現(xiàn)在以及未來在國際競爭中最為重要的財富之一。德國機床企業(yè)年銷售額6%用于研發(fā)，大部分企業(yè)可自主開發(fā)和生產(chǎn)數(shù)控機床，在數(shù)控機床主機以及功能部件開發(fā)方面位于世界前列。目前，數(shù)控機床占德國機床制造業(yè)產(chǎn)值近80%，占出口額3/4以上。
德國機床業(yè)集中度很高，銷售額最大的10家企業(yè)占行業(yè)總產(chǎn)值的60%以上，6家企業(yè)躋身全球機床行業(yè)20強。由于擁有核心技術(shù)和拳頭產(chǎn)品，這6家企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)了一席之地，約占德國機床業(yè)總產(chǎn)值的1/5。
德國特別重視培養(yǎng)熟練的技術(shù)工人。在企業(yè)，新工人必須經(jīng)過嚴格培訓，合格后才能上崗，堅持師徒相傳和技藝的傳授。德國在發(fā)展工業(yè)自動化生產(chǎn)中，堅持強調(diào)“人”的作用，認為即使是計算機控制、管理整個生產(chǎn)過程，但真正發(fā)揮創(chuàng)造性、起到?jīng)Q定作用的仍然是高素質(zhì)的“人”。
無論如何，工業(yè)化推進到今天，人和機械的矛盾在現(xiàn)代科學技術(shù)的充滿人性化的關(guān)懷中得到了些許的緩和，那些冰冷、生硬的機械已不可避免地被打上了人文精神的烙印。這些烙印讓時刻想從機械傷害里逃離的人們不再驚慌失措，并看到了希望和曙光。
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