英语原文共 9 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
窗体顶端
窗体底端
窗体顶端
关于自动化生产机器的思考
Toshiro HOSHI1*和Noboru SUGIMOTO21
日本长冈理工大学 日本明治大学
于2014年8月12日收到并于2015年1月26日通过
2015年2月9日在J-STAGE 在线发布
摘要
在工地上，通过使用各种自动生产机器一方面可以释放工人肌肉劳动或防止在有害的环境中劳动。另一方面，大量的工业事故是由自动生产机器引起的。鉴于此，本文从事故防范的角度思考自动化生产机器的操作，并指出了两种类型的机器操作 ： 快速性能的操作（不允许延迟的操作）以及需要操作的操作（不允许在急速中执行的操作）。这些操作通过合适的颜色和形状的操作按钮来区分。
本文表明这些特性被评估为“在时间轴上不对称”。在这里，为了让工人能够承受自动生产机器的风险，一般认为危害应该是足够小或避免伤害是容易的。在这方面，本文显示了这种可能性即通过增强时间轴上的不对称来促进自动生产机器的风险的接受。
关键词：安全，安全控制，安全系统，工业事故，时间轴上不对称
介绍：
在工作场所，各种自动生产机器正在用来释放工人们的肌肉劳动或防止在有害的环境中劳动。另一方面，自动化生产机器的使用导致了工业事故数量。因为即使是自动生产机器也需要工人参与操作拍摄等。但是，由于是自动的，自动生产机器往往不注意工人安全，这往往会导致事故。在以前人们采取这些措施例如，通过呼唤别人的注意力来防止意外发生，同时这对于提高操作率也很重要。然而，有人指出，没有人可以让机器完全不犯错误。实际上，这是设计机器的前提条件，杜绝人为错误，是保证人身安全的重要途径，
这里有两个发生错误的类型。首先是人为错误的类型 - 当人们草率地做出决定时很容易犯错误，它不应该在匆忙中做出，这是由延迟造成的错误，这是人们忽视表现和缺少预定的设计的表现。在本文中，一个基本模型被设置为操作自动生产机器和安全条件从时间观点来看，基于基本模型确定的必要条件。使用这个基本模型，本文表明（1）有两种类型的操作自动生产机器 - 不对的操作，其允许在匆忙中执行，并且操作是不允许延迟执行，这明显是错误的（2）在界面和自动化生产机器的安全教育，通过参考相关背景资料来评估操作是适当的，以及（3）是最重要的，便是时间轴上的不对称，以增强人类在时间轴上的不对称性接口，以提高自动生产设备的安全性。
窗体顶端
表1.由于工业机器人造成的致命事故
窗体底端
何种操作内容 死亡人数
正常操作 2人
使用现场机器进行事故排除 18人
机器人或周边设备的维护 3人
该表基于卫生部的数据
自动生产的操作机自动生产机器周围的情况工业机器人是一个典型的自动化制造机器。表1显示了工业造成的死亡人数从2000年到2009年（机器人十年）。从这张表格中，很明显在大多数情况下每种不小心的操作都会造成致命事故。当工人在活动期间被机器人手臂按压时，当他们参与故障排除。不仅是工业机器人，还有其他自动化生产机器都会造成相应的危险乃至危险生命。当需要人员参加时，总会遇到一些麻烦。例如，即使一个工件轻微错位，该错位不能被工业机器人检测到，就可能导致机器人手会被工件抓住并进入停止。这就要求工人进入工作区域来确定位工件。但是，假设此时自动生产机器继续运作，就可能导致悲剧的发生，同样的，自动操作无人值守时，多次生产线路设计时不考虑人员对工作区域的影响，这也会带来安全问题。例如，工人必须采取不自然的姿势来让自己通过生产线，工人有时候要通过自动生产机器的可移动球体，工作区域内的人员（如果有的话）不能从操作面板的位置看，告知相应工人哪些是可以自由进入自动生产的工作区域。而且一旦发生危险没有空间供工人使用疏散。由于这些安全问题，当员工不小心进入汽车生产机器的可移动区域时，很容易会出现一些意外情况这样，由于当由于人机造成危险时工人和工人没有联系，这很可能会发生导致事故的发生。 “工业安全条例”卫生部门规定，机器调整时应先清理干净，应事先采取措施，之后才能关闭机器。该条例规定对于工业机器人也有着相同规定。但是，这些规定不是万无一失的，我们观察到，依然有许多事故在发生。
在日本，在这种情况下，虽然工人的非正规就业和短期就业正在进行增加，但是相应的安全教育却越来越少。另一方面，机器的速度和力量却在不断加大
例如，比如需要不断增加的触摸面板，这个面板只接触而不需要按压。如果触摸面板时无意中不小心触动了开关，它激活了机器。带来的后果是，机器的潜在风险在日本不断增长，操作机器的工人越来越难通过使用他们的手工艺来避免危险。用于维护的保护措施之一是锁定机器。根据这一措施，机器的启动开关被锁定，机器就不能被某些工人误操作启动。当其他工人进入生产线围栏的内部和所有进入内部的工人时进入内部之前，机器可以分别锁定启动开关，以防止启动开关意外打开。这可以被认为为一个有效的机制，通过工人发出信号，来确定机器现在是否允许启动。这个措施在日本正在得到实施，因为即使它们中只有一个出来了在晚些时候，机器才能启动，直到他来出。这种措施伴随着两种类型的失败：其中之一就是机器即使它不能启动
在准备开始阶段，因为“一些工人失去了钥匙”而无法实现（延迟错误），另一个原因是机器启动不均匀：虽然机器现在不应该启动，因为一些工人进入里面没有钥匙或一些工人错误地解锁机器的启动开关通过使用备用密钥（仓促错误）。这是两种的错误都会带来安全问题。
窗体底端
窗体顶端
关于紧急停止操作，同样存在着有两种失败：一种是工人不能按下紧急停止按钮，这是因为他可能找不到紧急停止按钮（延迟错误），另一个是一些工人在不适宜的时机点击并按下按钮，即不小心按下紧急停止按钮（仓促错误）。这是关于紧急停止操作可能构成的安全问题。这两种错误的发生，损害可能非常不同或严重。当它失误时，机器会认为这种情况是安全的。导致它在时间轴上运行到更安全的一个状态和位置。如“在时间轴上不对称”。
设想。作为机器操作的基本规则，只有在安全的情况下才允许机器操作
已被证实，并如所示以逻辑“与”表示（在图中）。下图是时间图。 “意向”
是一个逻辑变量，其中以1表示那些用in表示的逻辑变量，它表示没有意向与0.“安全”是一个逻辑变量在确认安全的时候表示1，并且表示0当没有确认。 “执行”是道德变量执行者用1表示，而它用0表示没有执行的那个。这个数字在时间轴上显示该操作被允许，为只要安全性已被确认，但不被允许。当安全尚未得到证实时。在这里，时间当安全性不再被确认时，Tac被假定，重新作为事故，基本规则可以表示为：目前时间Tob之间的暂时发展和时间Tac。这些被表示为基本模型，在图中。在这个模型中，为了确保安全，机器必须在发生事故之前停止。但是，一般来说，因为事故不能被识别，所以直到事故发生和事故发生时都是未知的，同样施加制动的时间是未知的。出于这样的原因，与.事故有关的危险事件的物理量都应被测量，从而在发生事故时，时间Tac被被准确预测并且保证制动器被应用以停止（暂停）。这被称为“停止控制”。停止控制应该开始的时间为Twa，可以用下面的表达式来表示：
Twa le; Tac minus; t1
窗体底端
Twa le; Tac minus; t1窗体顶端
其中，t1是停车所需的时间（制动时间）。
机器在几秒钟或几分钟内停止。它可能
花几天时间停止化工厂。这个表达
显示了非事故的关键条件。
因为停机会降低生产率
因此应该避免，如果可能的话，控制是
事先执行以恢复正常状态
该机器不能落入需要的状态
机器被停止。这就是所谓的“调控”。
可以显示启动调节控制的时间Tre
通过以下表达式（2）：
Trele;Twa-t2（2）
其中，t2是监管所需的时间（监管
时间）。
此外，在机器进入状态之前
这需要监管控制，客观控制
被执行以维持最多的原始状态
适当地完成机器的原始目的。
目标控制正在执行，只要
机器正常运行。
窗体顶端
图中所示的模型可以编为两个阶段 ，分别是计划阶段和执行阶段，如图所示。在计划阶段，发生事故是由风险评估承担的，安全措施是考虑到时间的限制而计划。我们有制定一个计划，以便它可以倒计数和可能不得迟于期限。计划安全措施基于时间轴。此时，风险应该减少首先是自动生产机器方面。在此基础上，不可避免地存在危险。工人被被委托给工作人员进行治疗。现在，应该将危害委托给工人进行治疗。由工作人员专心负责，并且治疗应该在发生事故之前完成。在规划阶段，治疗是否可以在时间限制条件限制下及时完成是需要被评估的。在执行阶段，电磁波等物理因素将被应用，例如，预制刹车，用于预测事故，而且通过预先执行控制和操作来预防事故。但是，应该指出，在每个阶段进行操作都可能发生执行故障。
图1.对安全的基本规则
意向
安全
执行
图2,计划和实施自动生产机器的安全操作。
我们知道发生问题是由调节控制来应对，而在失败的情况下调节控制由停车控制来应对。如果客观控制的失败无法应对，那么在调节控制和停止控制方面的失败是不可能的或者应对，而停止控制的失败则不能应付任何一种情况，紧急停止措施应用为最后的措施。这意味着机器最后放置在人类的控制下。
此外，计划阶段预计不会发生的意外事件也可能发生，但可能性很低。对于意外事件，任何对策都不能完全避免，我们应该避免在不确定的情况下执行计划外的执行。如果发生意外事件，别无选择，只能立即停止机器。这在执行期间的互锁中反映为，如图2所示。“操作”计划假设适合。这个计划必须是可以在之前进行的时限。该活动设计了一项安全措施。可以假定。按下紧急停止按钮无法假设的事件。与门的输出设置为0并且机器停止。如果预计，一个计划可以提前制定并确认安全。紧急停止可能无法解决意想不到的事情。根据图1所示的安全基础规则（从安全确认到操作许可）。那在日常操作开始时，机器为自身建立安全性，并指示工人机器通过点亮指示灯②准备启动，为了响应该指示，工人按下开始按钮向机器表明他也准备好了。启动后，机器开始运行许可，③工人调整机器以提高操作率和工作效率，以及④日常操作结束时，工人按下停止按钮停止（电源关闭）自动生产机器。
窗体底端
窗体顶端
参考基本模型，作者进行了一项研究重点放在指示灯指示上，机器的操作状态和按钮表明该工作人员的意图。灯（飞行员灯L）表示机器已准备好运行
其特点是只有在满足安全条件时才点亮，在其他情况下不点亮。在同样，启动按钮I的特点是只有当指示灯L点亮时，才能启用，在任何其他情况下禁用。这种关系与过渡时间如以下表达式（3）所示：
Sc→L→I（3）（→表示时间的流向。）
并且可以通过下面的表达式（4）在单一关系3中显示：
Scge;Lge;I（4），
其中，Sc是1假设的二进制逻辑变量 223232323 。根据问卷调查结果，不少机器使用公司在英国没有法规地点。这表明他们不提供任何内部关于机器操作的标准化指令或教育以及紧急情况下的其他操作。这也表明那种非标准化的颜色含义，从不同机器，可能会导致错误的按钮。
表2.工业机器人制造商和用户的工作台数量是否按照指示灯颜色的规定进行了分类
制造商 规定到位20家公司
（机器人和操作面板指示灯） 法规不到位17家公司
用户 规定到位10家公司
（生产线指示灯） 规定不适用4家公司
在需要快速判断时按下，而不能允许时间轴上的非对称性得到满足。但实际情况是，许多公司都在使用符合国际标准和日本工业标准。这表明这些公司问卷调查对象的高度意识符合标准。包括JMF，调查显示，一些公司表示以红色和红色开始，停在绿色。这可能是因为他们预先设想“因为机器是危险的移动，开始按钮应该是红色的“和”因为机器在停止时变得安全，即停止按钮应该是绿色的“。另一方面，颜色组合由国际标准规定的可能是基于在“确认的安全转达给”的概念上，该机器通过按下绿色按钮来允许启动，如果安全无法再被确认，机器就是立即按下红色按钮停止“。使用红色启动按钮的颜色表明“危险检测类型“控制，即由机器操作引起的危险，是因为这是工人的注意力，而且当国家达到真正危险的阶段时，工人停止机器，执行。危险的问题检测类型控制是，如已经建议3），如果状态达到危险检测禁用阶段，导致立即发生事故。
窗体底端
窗体顶端
在我们国家的公司，监管可能不会符合国际标准。有人表示人的时间特征没有考虑到只通过一家公司的监管。人们犯了一个错误。它考虑到设计机器是重要的，当时间特征出现错误时。通过锁定关键系统，除非进入围栏的工作人员维护工作返回所有成员，它将无法启动。这是过期的特点。为了这个原因，在日本，它是不喜欢和错误的行为，如此作为重复密钥，被执行。使用形式
不能重复键的钥匙，以及安全，不作重复键的控制是需要。现在，一台机器几乎停止高分信赖设计。人们的失误因教育而下降和培训。事故发生在罕见的麻烦和罕见的错误。在本文中，一个操作模型自动生产机器被建立和考虑。自动生产机器需要人工
全文共5744字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[15604]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
