siemens x
傳感器

中國離“安全工廠”有多遠

2025China.cn   2007年07月31日

  安全成為了近兩年來業(yè)內(nèi)最熱門的話題,也被各大企業(yè)認為是自動化市場的新的增長點。

  今天,隨著我國工業(yè)制造水平的不斷提高,機器功能趨于全面,生產(chǎn)工藝日益復雜,對機器設(shè)備的安全性提出了更高的要求。人的生命高于一切,安全生產(chǎn)越來越引起人們的關(guān)注,已成為衡量現(xiàn)代工業(yè)的重要指標,對于安全事故多發(fā)的我國,意義更為重要。先進的機器安全保護技術(shù)正扮演著越來越重要的角色。從常見的安全開關(guān)、安全門鎖、安全地毯、安全光幕等,到加裝了安全繼電器、安全PLC的簡單安全系統(tǒng),再到建立生產(chǎn)設(shè)備的安全型網(wǎng)絡(luò),伴隨自動化與IT技術(shù)的不斷進步,“安全工廠”理想正日益滲入制造過程的各種自動化、智能化環(huán)節(jié)。

  安全標準

  在這方面相關(guān)并被廣泛使用的國際標準是IEC 61508,它覆蓋了E/E/PE(電氣/電子/可編程電子)安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全,以及由其衍生出的行業(yè)標準IEC 62061(機械)、IEC 61513(核電)、IEC 61511(流程工業(yè))以及IEC 61784(總線安全標準)。根據(jù)相關(guān)分析數(shù)據(jù),對于SIS系統(tǒng),8%的故障由邏輯控制器導致,42%的故障由傳感器故障導致,而執(zhí)行器故障占到了50%的份額。

  安全完整性等級(Safety Integrity Level,SIL)是安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)格項目之一,安全儀表系統(tǒng)可按照安全度等級的要求分為1、2、3、4級。安全等級越高,安全儀表系統(tǒng)的安全功能越強。一般單獨的設(shè)備很難達到SIL4,即使能達到,所要求的設(shè)備的一套管理措施也是非常復雜的。市場上最多的就是SIL3、SIL2、SIL1的產(chǎn)品。

  而對于SIL的選擇,并不是說做防護系統(tǒng)越高越好。需要什么級別的防護就選擇什么級別的產(chǎn)品,因為所選擇的級別越高,不僅付出的金錢越多,還需要付出更多的管理、服務等。所以,既不能讓它保護不足,也不能讓它過保護。

  現(xiàn)在我國的安全標準還基本處于空白的狀態(tài),在一段時間里要借鑒國外的技術(shù)搭建自己的安全系統(tǒng)。比如要做儀表安全系統(tǒng),構(gòu)建系統(tǒng)所用的所有設(shè)備應該是安全設(shè)備。如果不是安全設(shè)備,無法構(gòu)建一個安全的系統(tǒng);或者即使是構(gòu)建了安全系統(tǒng),也無法說服別人使用此產(chǎn)品。所以這個問題就使得我們在相當長的一段時間里,我們不得不使用國外的安全產(chǎn)品。

  安全市場增長預測

  根據(jù)ARC的研究,全球安全系統(tǒng)的市場在2005年大小為9.2億美元,預計至2010年其復合增長率(CAGR)將超過10%,將形成15億美元的市場規(guī)模。在過去的兩年中,安全系統(tǒng)市場增長迅速。由于中國和印度的經(jīng)濟不斷增長,油氣行業(yè)的需求增加,以及其他BRIC(巴西、俄羅斯、印度和中國)在油氣以及精煉行業(yè)投資的增加,促使安全系統(tǒng)的需求增加。對安全系統(tǒng)標準的更廣泛的認識、理解和使用,以及受中國和印度制造行業(yè)的擴大影響,安全系統(tǒng)市場保持健康發(fā)展。

  而最新的VDC的新研究報告顯示,北美機械自動化安全裝置安全PLC產(chǎn)量將由2004年的930萬美元上身到2007年的2.07億美元,年復合率為30.6%。而對于歐洲的預測,該產(chǎn)量的年復合率預計為22.3%,想必2004年4.31億,在2007年將達到7.88億。縱觀機械自動化安全裝置市場,2007全年歐洲市場的年復合增長率才為7.4%,北美為12.5%。不過,小型可編程安全系統(tǒng)部分的市場預計增長率在22.3%,預期為30%。這個差別主要是因為歐洲市場較成熟,該可編程安全系統(tǒng)的應用也同樣成熟。不過應用的增長速度應比預期的要高,安全總線/網(wǎng)絡(luò)模式下的安全PLC的增長和操作可用性也應提高。機械和控制越來越復雜時,相應也要提高其使用價值。
  
  安全廠商、產(chǎn)品

  就目前的國際市場而言,工業(yè)安全產(chǎn)品的主流還是機械安全產(chǎn)品,具體的以安全輸入設(shè)備,安全控制設(shè)備,安全輸出設(shè)備為主,安全控制設(shè)備以當前的安全產(chǎn)品市場來說就是安全控制器,而安全輸出設(shè)備在一般情況下就是指安全繼電器以及安全繼電器單元、安全網(wǎng)絡(luò)控制器、安全I/O終端等產(chǎn)品,安全輸入設(shè)備就包括其它的諸如安全門開關(guān)、安全限位開關(guān)、安全傳感器、緊急停止用按紐開關(guān)、起動設(shè)備、存在檢測傳感器等。

  在國內(nèi),工業(yè)安全產(chǎn)品的應用主要集中在機械領(lǐng)域,這些產(chǎn)品其實就是針對機械操作過程中的危險的地方進行控制的。使用比較多的是在壓力機、升降機、電梯、機床等大型的設(shè)備上,因為這些設(shè)備本身具有的安全隱患,才出現(xiàn)了安全產(chǎn)品,

  德國皮爾磁有限公司的繼電器也在市場上占有很大的分額,從1968年起發(fā)明了急停繼電器PNOZ以后就一直擁有著急停繼電器市場的絕對優(yōu)勢,繼而借助著強大的技術(shù)支持,在1997年擴大了在安全領(lǐng)域的市場,現(xiàn)在的安全門開關(guān),急停和雙手控制等產(chǎn)品以及各種應用的解決方案都擁有著很強的市場競爭力。而專業(yè)從事安全產(chǎn)品的美國科學技術(shù)有限公司(STI)則是在產(chǎn)品的更新?lián)Q代上大做文章,STI的產(chǎn)品主要以安全輸入和輸出設(shè)備為主,同時也提供過程保護設(shè)備,主要的應用領(lǐng)域則是機械設(shè)計和工業(yè)操作過程中的安全,最新上市的激光安全掃描器運用了兩個獨立的監(jiān)控區(qū)域可供選擇,并且在原來的基礎(chǔ)上大大提高了安全性和使用的便捷性。

  霍尼韋爾國際公司作為一家專門研發(fā)和生產(chǎn)傳感和控制元部件也有生產(chǎn)電子安全產(chǎn)品、安全開關(guān)、安全傳感器、安全控制模塊等,這些產(chǎn)品主要應用在保證工廠運行中的機床安全。還有德國圖爾克集團公司同樣也在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域擁有著很強的實力,它們生產(chǎn)的的安全傳感器不論在性能還是安全系數(shù)上都有著很高的保證。德國施克(SICK)作為全球傳感器主要供應商之一,也有諸如安全開關(guān)、安全光幕等光電安全產(chǎn)品和區(qū)域安全保護裝置進入到自動化生產(chǎn)過程中。

  除了以上這些企業(yè),還有很多企業(yè)中生產(chǎn)著安全產(chǎn)品,如施耐德電氣(光電安全產(chǎn)品)、法國COMITRONIC(安全傳感器)等,而安全開關(guān)作為一個大眾性的工業(yè)產(chǎn)品,該產(chǎn)品的生產(chǎn)商比起其他安全產(chǎn)品的生產(chǎn)商則顯得稍微偏多一些,

  從安全PLC供應商方面看,羅克韋爾自動化、歐姆龍、西門子A&D等巨頭紛紛采取一系列措施,推出自己的安全PLC產(chǎn)品,這些產(chǎn)品幾乎都符合IEC61508標準并得到了SIL3的等級認證。

  而在過程安全領(lǐng)域,艾默生安全儀表系統(tǒng)(SIS)、采用數(shù)字智能技術(shù)和診斷技術(shù),實現(xiàn)了更為安全的回路測試和其它一些功能,從而在降低系統(tǒng)生命周期成本以及簡化符合法規(guī)的程序同時提高了效率。智能SIS利用PlantWeb技術(shù)——包括智能現(xiàn)場設(shè)備、預測診斷和數(shù)字通訊,它包括變送器和閥門控制器的IEC61508認證和SIL3級安全系統(tǒng)認證。

  霍尼韋爾去年也宣布推出最新版安全儀表系統(tǒng)(Safety Instrumented System,SIS)——霍尼韋爾安全管理系統(tǒng)R110。安全管理系統(tǒng)是Experion過程知識系統(tǒng)(PKS)的一個組件,Experion過程知識系統(tǒng)是霍尼韋爾的過程控制和自動化平臺,它將關(guān)鍵的子系統(tǒng)與生產(chǎn)設(shè)施結(jié)合起來,使操作員可以更好地了解過程系統(tǒng)的運行情況。

  而就在5月羅克韋爾自動化正式宣布收購工業(yè)控制服務集團有限公司(ICS)。ICS以 ICS Triplex的品牌開展業(yè)務,是過程工業(yè)關(guān)鍵控制和安全解決方案的全球領(lǐng)先供應商。ICS Triplex擁有四十年的經(jīng)驗,為全球過程工業(yè)領(lǐng)域的高實用性、容錯系統(tǒng)應用開發(fā)、銷售和維護高端的產(chǎn)品和解決方案。

    綜觀全球的工業(yè)安全市場,基本以歐洲國家的產(chǎn)品為主,國內(nèi)還是處在對大多產(chǎn)品的代理中,這就充分說明了工業(yè)安全產(chǎn)品的市場已經(jīng)在國內(nèi)處于萌動狀態(tài)。也許過不了太久,國內(nèi)的自動化領(lǐng)域也會有安全產(chǎn)品的一席之地。
  
  用戶成熟度

  在歐洲,歐盟標準委員會制訂了統(tǒng)一的標準,規(guī)定機器設(shè)備只有滿足相應的安全要求,即獲得CE標志后才被允許在歐洲市場上出售和使用。它實際上相當于一個二級法律,具有強制性。在北美,想要進入市場的設(shè)備必須獲得UL認證,這需要經(jīng)過UL實驗室的嚴格檢測。這些措施迫使設(shè)備制造商主動考慮安全問題。而一旦機器出了事故,也將追究設(shè)備制造商的責任。

  我國早在上個世紀90年代就頒布了相應的安全標準,但是至今尚未把它強制化。通常的觀念認為,實現(xiàn)設(shè)備安全對提高生產(chǎn)力是一個障礙。一些設(shè)備制造商為了獲得價格優(yōu)勢,通過省略安全保護裝置來壓縮成本,最終釀成了慘劇。業(yè)內(nèi)人士指出,隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化進程的加劇,安全問題正在吸引更多的關(guān)注和關(guān)懷。目前國內(nèi)有些行業(yè)已經(jīng)在執(zhí)行強制性標準,比如電梯行業(yè),逐步將會在更多的行業(yè)推廣開去,但價格等方面原因?qū)τ诎踩a(chǎn)品應用仍是一大阻礙,這需要一個漸進的過程,要改變企業(yè)主和OEM廠商們的習慣和觀念需要時間。其重點在于要讓中國設(shè)備制造商真正意識到增加安全性并不意味著減少收益和降低生產(chǎn)力,并深入探討如何計算安全制造的回報。

 

(轉(zhuǎn)載)

標簽:安全 我要反饋 
2024世界人工智能大會專題
即刻點擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機器人下載中心
西克
2024全景工博會
專題報道