TPM工业化进程中的机床安全

来源/作者： TPM咨询服务中心丨发布时间：2017-12-20 丨浏览次数：

　　TPM咨询公司提出机床为制造业提供生产设备，是装备制造业的工作母机，是“支柱中的支柱”。从某种程度上说，一个国家机床行业的水平决定了其装备制造业的发展水平。

　　毫无疑问，科学技术日新月异的发展给机床行业的发展提供了源源不断的动力，这种动力不但使生产效率不断提高，更重要的是，基于装备制造业的人类的工业化进程得以以一种迅猛的速度向前推进——世界的改变让人惊叹！

　　惊叹背后，面对生硬、冰冷的机械，人们不免为工业化进程中“人”的处境有所担忧。而事实是，随着工业自动化越来越重视“安全”设计和安全装置的考虑，工业生产逐渐积淀了深入人心的工业人文精神和“以人为本”的思想精髓。其实，工业化进程中这些思想的渗透比其本身的发展速度更让人欣慰。

　　机床的人性化设计

　　改革开放后，我国的机床制造能力、技术创新能力已经获得了快速提高。据统计，目前我国机床在品种上已达到3500余种，其中数控类及高科技产品达到1500种，很多产品达到国际先进水平。在数量上，我国拥有和使用机床数量高达300多万台。而如今，这些机床设备有的已经使用10年，有的甚至超过20年。

　　作为装备制造业的工作母机，由于机床在产品制造过程中涉及到金属切割、锻压等危险工序，这导致近年来机床生产安全事故频发。不单单在中国，它是作为一个亟待破解的命题摆在了所有国家的面前。

　　人性化是机床工业设计研究中一个非常重要的课题，对人性的关怀是每位工业设计师不变的追求。在机床的设计中，设计师应以人机工程理论为指导，充分考虑如何让使用者掌握机床的操作，解决诸如程序设计、人机对话、故障诊断和处理、系统安全等问题。这是机床人性化设计的关键，也是如何设计出和谐的人机系统，创造一种良好的人机互动的前提。

机床安全

　　在10月9日举行的中国国际机床工具展览会中，渗透到每一个细节的“人性化”设计理念被表现得淋漓尽致。哈斯自动化公司的VF—3立式加工中心的刀库里一共有24把刀，换刀程度、加工是直线还是曲线、攻丝、铰孔和扩孔……所有的程序都是由电脑程序来控制的，工人只需要把程序的代码输入即可。在加工工件的过程中，刀在遇到猛烈的撞击时有可能发生崩刀。为了防止崩刀给工人带来人身伤害，VF—3立式加工中心加装了防弹玻璃，能有效阻止以极高速度崩出的刀片。

　　机床的所有电器件都是必不可少的，否则一旦出现意外情况，就无法采取紧急措施。如急停按钮，它能在机床出现意外的情况下，使机床紧急停止，从而有效保护操作者。但许多机床在设计过程中只在一个操作位置上设置急停器件。而此次展出的用于齿轮制造的搓齿机则全身上下布满了急停器件，从润滑、气压到湿度，只要是中间的任何一个环节出现了问题，机械就会自动停止工作。就连工件长短不一甚至是操作者在无意识下碰了碰了机械的一个门，机械也会停止工作。

　　当“工作的安全性”成为人们择业和提高职业生活质量的重要因素时，机床设计过程中所发生的微妙变化让人欣慰，机床设计过程中渗透的人性化理念是与“工作的安全性”有着某种契合的。这变化虽然目前还显得很小，但却代表了未来机床制造主流的发展趋势——设计过程中要“以人为本”，注重对人的保护。

　　变化仍在很小的范围内进行着。只有具备全球性战略眼光的公司才能够敏锐地把握这一趋势，认识到激烈竞争的技术和标准背后的文化内涵，实质是“以人为本”，在人、财、物的权衡和博弈中，“人”的安全是第一位的。

　　起重设备迎来发展机遇

　　物料搬运成了人类生产活动的重要组成部分，距今已有5000多年的发展历史。随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，作为物料搬运重要设备的起重机，在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，人们对起重机的要求也越来越高。

　　然而，事实情况并非尽如人意。当全球制造中心向中国转移，中国已成为名副其实的制造大国，在大多数企业，几百公斤的设备却几乎都是用人抬。从人机工程学的角度来说，一个人的劳动强度如果超过了本身劳动能力的33%，并且这种状态长时间持续的话，人就会得腰肌劳损等职业病。还有，在设备搬运过程中，由于工人超负荷工作，对手、脚等人体器官的控制能力大为减弱，也极易发生设备坠落砸伤工人的事故。

　　参加第9届中国国际机床工具展览会的高博起重设备有限公司，是一家专业的起重设备供应商。该公司销售经理尚永坡表示，起重设备在国内制造型企业的应用还不是太普遍，对于那些中小企业来说，起重设备无疑会增加他们的生产成本。

　　然而，现行法律和经济发展形势有可能会打破设备搬运依靠人力这一令人忧心的格局。一方面，新的法律颁布后，我国更加注重对工人的保护，出于对法律的忌惮和企业的长远发展考虑，企业不得不在设备搬运这个问题上采取更为稳妥的做法。另一方面，受到劳动力成本上升的影响，工人在设备搬运上的那种随叫随到的情况已不再出现。这种情况在广州等南方地区表现得尤为严重，设备搬运成本大概增长了50%左右。

　　在华的外资企业，尤其是世界500强企业很注重起重设备的使用，以保护劳动者的安全和健康。就高博起重设备有限公司生产的封闭型轨起重机而言，其在生产中的应用是十分广泛的。该起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置，有叉道、转弯、过跨、变轨距等。企业根据具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好，操作方便，能充分利用空间，运行成本低，既大大降低了劳动者的劳动强度，保护了劳动者的安全和健康，又降低了企业的生产成本。

　　德国机床制造业为何能“常青”

　　众所周知，中国机床市场目前分为中低端和高端两大块。众多的中国企业，通常是国有企业占据低端市场，“低端混战”愈演愈烈，但高端市场则主要由外国制造商，特别是被欧洲、日本制造商垄断。我国汽车、航空和航天、发电、船舶，特别是军工等行业急需的高技术数控机床，有75%甚至100%依赖进口。这种局面成为我国机床工业挥之不去的“隐痛”。

　　机床行业作为德国机械工业的5大分支之一，一直是是德国工业的骄傲，德国机床在质量和技术上是毋庸置疑的领导者。2002年世界机床行业整体下滑，但是，德国机床在全球机床市场的占有率仍达到22%，位居首位。

　　曾经有人认为，全球化的快速推进将使德国老式制造业的发展脚步放缓。因为，未来将属于高新科技和服务行业。然而，事实证明，人们没有看到预想的结果，作风严谨的德国人用实际行动颠覆了常人的这一看法。

　　机床制造业虽然占德国工业产值比例不足1%，但已经成为德国制造业长盛不衰、竞争力突出的保障。创新实力无疑是德国机械制造业现在以及未来在国际竞争中最为重要的财富之一。德国机床企业年销售额6%用于研发，大部分企业可自主开发和生产数控机床，在数控机床主机以及功能部件开发方面位于世界前列。目前，数控机床占德国机床制造业产值近80%，占出口额3/4以上。

　　德国机床业集中度很高，销售额最大的10家企业占行业总产值的60%以上，6家企业跻身全球机床行业20强。由于拥有核心技术和拳头产品，这6家企业在激烈的市场竞争中占据了一席之地，约占德国机床业总产值的1/5。

　　德国特别重视培养熟练的技术工人。在企业，新工人必须经过严格培训，合格后才能上岗，坚持师徒相传和技艺的传授。德国在发展工业自动化生产中，坚持强调“人”的作用，认为即使是计算机控制、管理整个生产过程，但真正发挥创造性、起到决定作用的仍然是高素质的“人”。

　　无论如何，工业化推进到今天，人和机械的矛盾在现代科学技术的充满人性化的关怀中得到了些许的缓和，那些冰冷、生硬的机械已不可避免地被打上了人文精神的烙印。这些烙印让时刻想从机械伤害里逃离的人们不再惊慌失措，并看到了希望和曙光。

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