罗克韦尔汽车集成安全控制案例———罗克韦尔汽车集成安全控制案

［编辑简介］：本文介绍罗克韦尔安全系统在汽车制造行业动力生产线的应用实例。说明了系统应用的背景、方案构成及具体实现，并给出取得的成果。［摘要］：作为汽车和航空航天行业的领先企业，Fuji Heavy Industries 制造多种产品，包括汽车、铁路和工业用车辆、发动机、客机和航空航天相关的机械。Fuji Heavy Industries 成立于 1953年，目前公司资产已达 130 亿美元。其商标 Subaru 和 Robin 在全球被公认为质量和服务承诺的保证［关键词］：罗克韦尔 汽车 集成 安全控制　　
   
  背景
　　毫无疑问，为员工提供安全的工作环境在道德方面具有重要意义。在制造行业中，一次死亡事故会产生以百万美元计量的直接财务负担，以及以千万美元计量的间接成本，因此注重员工安全在经济方面也始终具有重要意义。但随着二十世纪九十年代中期安全标准朝着国际化方面的发展，全世界的各家公司都发现自己已疲于应对国际标准化组织 (ISO) 和国际电工委员会 (IEC) 所颁布的各项新准则。
　　日本已承诺按照全球安全标准，全面修改其机械安全标准系统 - 日本工业标准 (JIS)。同时，Fuji Heavy IndustriesLtd. 已计划在其 Oizumi 动力工厂安装汽车制造全面安全解决方案，这是全国首批此类安全解决方案之一。
　　作为汽车和航空航天行业的领先企业，Fuji Heavy Industries 制造多种产品，包括汽车、铁路和工业用车辆、发动机、客机和航空航天相关的机械。Fuji Heavy Industries 成立于 1953年，目前公司资产已达 130 亿美元。其商标 Subaru 和 Robin 在全球被公认为质量和服务承诺的保证。
  面临的挑战
　　生产力是大多数企业成功的关键。在高度竞争的汽车制造行业中尤其如此。Fuji Heavy Industries 在 Gunma的主装配厂生产 Subaru 品牌的Legacy、Impreza 和 Pleo 型号的汽车，四驱车年产量超过 335,000台。为保证这些汽车顺利下线，Gunma 工厂需依赖于其 Oizumi 动力工厂的持续动力。
　　尽管 Oizumi 工厂最初设计时考虑了员工安全性，但已有的安全设备无法防止篡改 – 员工可绕过安全系统使生产线保持运行。这种情况必然会导致员工受伤和设备停机。此外，已有的安全系统没有针对生产线停机进行设计。每次系统触发生产线停机时，生产中的某些物料会被损坏且无法再使用。
　　安全培训是提升已有系统有效性的唯一方式，但不够充足。第一发动机部门的经理 Hideaki Kuroyanagi 先生表示，“在日本，安全措施通常与培训 和个人理解相关。安全措施等级的大幅提高不是轻易能实现的。”
　　Fuji Heavy Industries 的官员感到是实施首先流行于欧洲的基于故障安全系统的安全解决方案的时候了。但是他们知道将面临一个主要障碍：任何新的安全措施都会导致停机时间增加和生产力降低。
  
  
  解决方案
　　Fuji Heavy Industries 邀请了罗克韦尔自动化授权的分销商 Yamatake andCompany Ltd. 为其 Oizumi 工厂开发全面的安全解决方案。Yamatake 是日本几个可提供完整安全系统咨询服务的供应商之一，最初仅负责为新的动力生产线开发解决方案。
　　同许多制造生产线一样，Oizumi 工厂的动力生产线上的加工和传送均完全自动化。因此，在常规生产过程中，员工通常无需进入不安全区域。但是，在例行维护过程中，操作员需要直接处理具有潜在危险的设备。在这种情况下，任何突然或意外的机器运动都可能导致严重的人身伤害。Yamatake 针对新生产线提出了一个安全解决方案，确保当人员进入任何保护区域时，机器运行都会完全暂停，从而保护工人的人身安全。
　　该全面解决方案采用了一系列由Allen-Bradley Guar．ｍａｓｔｅｒ安全互锁开关保护的安全装置。整个生产线传送装置共安装了 3 个光幕，在生产线的各个部分中共安装了 30个电源锁定安全开关、30 个限位开关、150 个非接触式开关以及270 个执行器。
　　由于采用符合 ISO 安全指令的完整安全机制，这些开关可在机器电源隔离前将防护门锁定在关闭状态，并确保防护门打开时机器保持隔离。
　　完全防篡改，Guar．ｍａｓｔｅｒ开关的运行无法被工人故意取消。
  取得的成果
　　此解决方案被认为取得圆满成功，已推广到整个 Oizumi 工厂。“安全开关的使用完美实现了安全环境”，Kuroyanagi 先生说，“只要工人接触设备，机器就会确保暂停运行，这显着提高了安全性。我们真正地创建了一个‘操作员友好’的环境。”
　　事实上，自从安装该安全解决方案后，耗时的人身伤害情况已从实质上消除。这不仅为 Fuji Heavy Industry 节省了潜在的数百万美元的员工赔偿和生产力损失，而且直接影响了员工的精神面貌和对安全的态度。第一发动机部门的负责人 Yosuke Ito 先生相信，“完全应用这些高级功能将进一步提升安全培训的效果。”
　　“确保安全并保持生产率，这两个互相矛盾的方面同时实现，”，制造环境主管 Yasuhiro Sunaga 先生说。“由于即将实施 ISO 12100 安全标准，Gunma 主工厂的高层管理人员正考虑为其 Yajima 汽车车身工厂的新车型生产线部署类似的安全解决方案。”
　　下页中的架构描绘了罗克韦尔自动化的 信息化支持型企业的概念。
　　棕色虚线括起来的区域代表本文档中讨论的工厂当前自动化等级。其余部分说明了罗克韦尔自动化目前可提供的将车间整合到企业及更深远层次的诸多解决方案。
请注意：本文中的某些部分首次出现在 Yamatake & Co., Ltd. 出版的Savemation 杂志 2000 年 2 月号上。