皮爾磁:工業(yè)數(shù)字化時代的安全技術(shù)新趨勢
文:傳動網(wǎng)2022年第四期
Pilz皮爾磁是全球著名的工業(yè)“安全大使”,以代表人類、機器和環(huán)境安全的形象而為客戶所熟知,為各行各業(yè)提供自動化解決方案。2021財年,盡管面臨眾多外部挑戰(zhàn),皮爾磁集團的營業(yè)額仍然創(chuàng)下歷史新高。在近期舉辦的新聞發(fā)布會上,Pilz公司的兩位管理合伙人Thomas Pilz和Susanne Kunschert詳細介紹了Pilz對于工業(yè)數(shù)字化時代安全技術(shù)發(fā)展的思考,以及應(yīng)對當前市場供應(yīng)挑戰(zhàn)的具體措施。
機械安全——從需求到推動
回顧機械安全技術(shù)的發(fā)展歷程,Pilz公司管理合伙人Thomas Pilz表示道,機器安全可以追溯到40年前,在此之前,確保安全的最簡單方法是使用物理分離,即通過設(shè)置障礙,只允許工人用指尖操作壓機,雖然沒有了受傷的風險,但員工滿意度或人體工程學也蕩然無存。 1948年成立于埃斯林根的Pilz,在當時主要為醫(yī)療技術(shù)設(shè)備提供玻璃吹制業(yè)務(wù),之后改革成為了一家電子控制、監(jiān)控設(shè)備以及可編程邏輯控制系統(tǒng)的供應(yīng)商。1968年,Pilz推出了首個雙手控制繼電器,而首款急停繼電器 PNOZ (PNOZ 是德語中“Pilz、急停、強制斷開”的詞語的首字母縮寫)也于1987年正式面世,這款名稱不同尋常的產(chǎn)品PNOZ 后來迅速發(fā)展成為了世界上應(yīng)用最廣泛的安全繼電器。
而今天人們所理解的安全自動化是從1995年開始出現(xiàn)的,當時Pilz推出了第一個可自由編程的安全控制器PSS 3000。從那時起,終于有可能在安全技術(shù)中使用電子控制器。而在此之前,這是明確禁止的!在與聯(lián)邦各部和歐洲委員會進行了艱難的談判后,法律的要求才發(fā)生了變化。
當前,伴隨著許多領(lǐng)域中人與機器之間的距離正逐步縮小,安全成為了人機協(xié)作的推動力,此外,機械安全還通過增加工廠和設(shè)備的可用性來提高生產(chǎn)效率,因此,工業(yè)數(shù)字化和工業(yè)信息安全等主題,為保護人和機器帶來了新的挑戰(zhàn)。對此,Thomas Pilz認為,只有采取全面的工業(yè)安全和信息安全措施,才能保護人和設(shè)備,絕對有必要直接對設(shè)備進行安全防護,且必須要考慮機器的整個生命周期,這也意味著安全要從開發(fā)階段就開始考慮。
以Pilz公司最新的技術(shù)開發(fā)動向為例,Thomas Pilz指出當前情況下,安全的機器應(yīng)具有以下特點:首先,應(yīng)當對訪問過程進行保護。Pilz推出的操作模式選擇和訪問授權(quán)系統(tǒng)PITmode可用于防止現(xiàn)場未經(jīng)授權(quán)的訪問,操作員可使用帶RFID的鑰匙,根據(jù)他們自身的職責和要求,來獲得對應(yīng)該設(shè)備不同等級的控制和訪問權(quán)限。其次,應(yīng)實現(xiàn)整個控制過程的可視化,Pilz開發(fā)的操作終端PMI(Pilz人機界面)可監(jiān)控和控制整個過程,并通過PASvisu為工廠和機械提供基于網(wǎng)絡(luò)的可視化解決方案。
此外,安全的設(shè)備應(yīng)在員工進入時,為鉸鏈門和可檢修門提供流程保護。Pilz安全門系統(tǒng)通過隔離機器運動來防止危險運動以及設(shè)備和機器部件的彈出。它可以和安全控制技術(shù),如安全繼電器myPNOZ或可配置的安全小型控制器PNOZmulti 2搭配使用。遠程訪問人機界面和控制系統(tǒng)還應(yīng)配置安全網(wǎng)橋防火墻來防止數(shù)據(jù)被篡改,在控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi),它保護診斷或配置工具與控制器之間的連接不受誤操作和篡改,確保與外界安全連接,且數(shù)據(jù)傳輸幾乎沒有延遲。Pilz的工業(yè)安全和信息安全產(chǎn)品組合將在未來的工業(yè)信息安全服務(wù)系列進行全面推廣。
交付能力是最高優(yōu)先級的!
2022年是充滿挑戰(zhàn)的一年。盡管Pilz收到的訂單持續(xù)保持創(chuàng)紀錄的水平,但電子元件、金屬和塑料顆粒的采購仍然是一大挑戰(zhàn);而隨著烏克蘭戰(zhàn)爭的爆發(fā),預(yù)計資源和物質(zhì)成本也將會進一步上漲。面對諸多考驗,Pilz堅持自身發(fā)展道路,發(fā)揮集團整體優(yōu)勢,克服重重困難,產(chǎn)品產(chǎn)量比以往任何時候都要高。
Pilz另一位管理合伙人Susanne Kunschert介紹道,2021財年,皮爾磁集團的營業(yè)額達到了3.484億歐元,與上一年相比增長了21.7%,創(chuàng)下歷史新高。從區(qū)域市場來看,中國、韓國和日本是Pilz營業(yè)額增長最快的國家,其中,電動汽車的電池生產(chǎn)是亞洲市場的一大熱點,Pilz豐富的技術(shù)經(jīng)驗和自動化解決方案可以輕松滿足這一領(lǐng)域的安全要求。此外內(nèi)部物流是另一個新興的行業(yè)市場,安全在其中起著至關(guān)重要的作用。
之所以能夠取得這些成績,與Pilz在供應(yīng)鏈方面的建設(shè)投入息息相關(guān)。Pilz在Ostfildern、金壇(中國)和 Betschdorf(法國)的生產(chǎn)工廠實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng),并且整個現(xiàn)場的生產(chǎn)流程都是標準化的,這使得Pilz能夠靈活地轉(zhuǎn)移生產(chǎn),從而有效應(yīng)對產(chǎn)品交付的問題。另一個原因是Pilz的“供應(yīng)保障”發(fā)揮了作用。Pilz的“供應(yīng)保障”團隊包括采購、開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)和銷售部門,采購部門與供應(yīng)商密切合作,進一步升級了“瓶頸原料”的“保供”,開發(fā)了更多的供貨渠道。開發(fā)人員則確保替代組件和材料的合格性,生產(chǎn)技術(shù)人員控制原件尤其是稀缺原件的使用,生產(chǎn)人員根據(jù)物料供應(yīng)情況靈活調(diào)整工作流程,在原件供貨情況好的時候,加開班次,保證了較短的交貨期,銷售人員始終保持與客戶的聯(lián)系,并隨時向客戶通報當前任何的產(chǎn)品動態(tài)。
Susanne Kunschert強調(diào),交付能力是最高優(yōu)先級的!這就要求Pilz “不走尋常路”。例如,為了解決綠色塑料顆粒供應(yīng)的“瓶頸”,Pilz 的安全繼電器自2021年9月中旬以來一直使用的是透明塑料外殼(這對客戶而言沒有任何技術(shù)限制)。同時,外殼的改變有記錄可循,并且在變更時,Pilz還會與負責的認證機構(gòu) TüV、UL、CQC、Kosha 和 EAC保持密切的合作。而一旦出現(xiàn)任何生產(chǎn)方面的問題時,Pilz都將第一時間通知受影響的客戶,并想辦法和用戶一起開發(fā)替代方案。
提供全面的工業(yè)安全服務(wù)
一直以來,Pilz都致力于全球客戶提供全面的工業(yè)安全服務(wù),在與客戶合作的過程中,Pilz會先進行風險評估,分析設(shè)備潛在的弱點,并將其影響由低到高分為幾個級別,Pilz的專家會與客戶分享結(jié)果并共同討論解決方案。
在常規(guī)機械安全防護的經(jīng)驗上,Pilz還創(chuàng)建了一套工業(yè)安防(工業(yè)信息安全)的理念,將管理網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)分離開來,還可以將網(wǎng)絡(luò)細分為各個生產(chǎn)單元,制定對應(yīng)的工作流程,從用戶身份驗證和物理保護措施到數(shù)據(jù)的備份恢復,在整個過程中檢查哪些措施是符合邏輯的。在進行技術(shù)實施后,通過測試和審核進行的驗證,可確保按照規(guī)范的要求實施相應(yīng)的理念。
在此之前,我們對機器的安全相關(guān)檢查,側(cè)重于功能安全方面,Pilz對工廠和機器的安防評估是對以往安全相關(guān)檢查的補充,是實現(xiàn)工業(yè)安全和工業(yè)信息安全的整體方法。
例如,在內(nèi)部物流領(lǐng)域,安全的AGV自動導引車輛是安全內(nèi)部物流應(yīng)用的基本條件,但只考慮這些是遠遠不夠的,必須要考慮整個應(yīng)用的安全性,借助Pilz全面的工業(yè)安全解決方案,可以為AGV制造商和用戶提供完善的服務(wù)體驗。
Susanne Kunschert進一步介紹道,Pilz幫助客戶實施標準ISO 3691-4的規(guī)范,這是目前針對自動引導車輛和系統(tǒng)最重要的標準。在實踐中,從確定法律框架,識別和評估危險,制定可能的措施以及在實施和驗證過程中提供協(xié)助,并用必要的安全信息(如車輛標簽或說明手冊中的備注等)來對技術(shù)安全措施加以補充。
在產(chǎn)品部分,Pilz 提供了全面的產(chǎn)品系列用于技術(shù)保護措施,其中關(guān)注的重點是傳感器技術(shù),這是 AGV 的感覺器官,用來檢測人和物體的移動速度和方向。Pilz的安全激光掃描儀 PSENscan 可提供表面監(jiān)控以及用于移動平臺導航的數(shù)據(jù)。PSENscan 可檢測車輛行進路徑中的物體并確保安全(即使是在高速行駛的情況下),通過與模塊化安全繼電器 myPNOZ 以及控制和信號設(shè)備 PITestop和屏蔽指示燈相結(jié)合,Pilz可為AGV制造商提供完整的解決方案。此外,Pilz開發(fā)的Security Bridge防火墻能夠確保在運行期間,任何人都無法在未經(jīng)授權(quán)的情況下訪問移動平臺的內(nèi)部 IT 網(wǎng)絡(luò)。
由此可見,Pilz為用戶提供的服務(wù)從設(shè)計階段的安全理念的建立,一直持續(xù)到調(diào)試,甚至包括人員培訓(創(chuàng)辦的Pilz學院)。這種全面的工業(yè)安全方案可以完美地協(xié)調(diào)安全和生產(chǎn)力。
全球各地工業(yè)領(lǐng)域有關(guān)安全的法律規(guī)范正變得越來越嚴格,為了應(yīng)對工業(yè)數(shù)字化和安全問題,急需調(diào)整現(xiàn)有的標準和指令,并制定新的工業(yè)安全標準。作為“安全大使”,數(shù)十年來,Pilz積極參與標準指令的制修訂工作,來自Pilz的30多名專家活躍在近80個標準委員會中,幫助制定了大約100項產(chǎn)品和應(yīng)用的標準,并在全球范圍內(nèi)參與制定安全標準。
在中國,2004年,Pilz加入中國標準委員會“中國標準化管理局機械安全國家技術(shù)委員會SAC/TC 208”,成為了當時加入該組織的第一家外資企業(yè),積極參與中國工業(yè)安全的標準化建設(shè)工作。
展望未來,Thomas Pilz總結(jié)道,越來越多的公司開始認識到對安全的投入,除了能減輕人類的意外風險外,在經(jīng)濟上也是值得的,在現(xiàn)今生產(chǎn)和工業(yè)設(shè)備與信息技術(shù)緊密相連的趨勢下,工業(yè)安全與安防齊頭并進的需求更加緊迫,Pilz將在數(shù)字自動化安全精神的旗幟下,與全球客戶一起攜手向前,繼續(xù)為機械安全技術(shù)的發(fā)展做出自己的貢獻。
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