（高清版）GBT 41344.4-2022 機(jī)械安全 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警 第4部分：措施

機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警Safetyofmachinery—Riskearly-warning—Part4:Measures2022-03-09發(fā)布IGB/T41344.4—2022前言 12規(guī)范性引用文件 14預(yù)警措施流程 l5預(yù)警級(jí)別輸入 26預(yù)警措施 26.1措施類型 26.2措施等級(jí) 37預(yù)警升級(jí) 48措施評(píng)估 49預(yù)警解除 4附錄A(資料性)預(yù)警措施的應(yīng)用示例 5參考文獻(xiàn) 9Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T41344《機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警》的第4部分。GB/T41344已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：通則；——第2部分：監(jiān)測(cè)；——第3部分：分級(jí)；——第4部分：措施。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC208)提出并歸口。本文件起草單位：南京林業(yè)大學(xué)、四川中安科安全技術(shù)有限公司、淮北市中芬礦山機(jī)器有限責(zé)任公司、深圳國(guó)技儀器有限公司、廈門弘信電子科技集團(tuán)股份有限公司、南京理工大學(xué)、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、蘇州澳昆智能機(jī)器人技術(shù)有限公司、浙江大跑科技有限公司、廣東黎麥檢測(cè)科技有限公司、雅礱江流域水電開發(fā)有限公司、皮爾磁電子(常州)有限公司、蘇州安高智能安全科技有限公司、福建省閩旋科技股份有限公司、季華實(shí)驗(yàn)室、陜西泛標(biāo)軟件有限公司、泉州市標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)、蘇州邁為科技股份有限公司、山東伽達(dá)檢測(cè)有限公司、廣東昂益新科技有限公司、江蘇強(qiáng)凱檢測(cè)有限公司、廣東當(dāng)家人智能電器有限公司、義烏市卡一模具有限公司、廣東成信科技有限公司、漳州市中南護(hù)理用品有限公司、廣東銘凱科技有限公司、陜西協(xié)佳亞光軟件有限公司、廣東瑞谷光網(wǎng)通信股份有限公司。本文件主要起草人：李忠、黃曉今、周成、居里鍇、周瑜、劉治永、郭冰、居榮華、陳文輝、秦培均、IV機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警通?？紤]人、機(jī)器、環(huán)境及其復(fù)合效應(yīng)等要素，針對(duì)這些要素可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，通過在線數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與評(píng)估對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)，對(duì)可能發(fā)生的不安全狀態(tài)按等級(jí)發(fā)出警告，并及時(shí)采取相應(yīng)防范措施，以達(dá)到人、機(jī)器及環(huán)境的安全狀態(tài)。GB/T41344從風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警角度出發(fā)，為安全預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、分級(jí)及措施提供可操作的指導(dǎo)。GB/T41344由四個(gè)部分構(gòu)成?！?部分：通則。規(guī)定了機(jī)械設(shè)計(jì)過程或使用過程中，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警一般原則及要求、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警流程、預(yù)警監(jiān)測(cè)、預(yù)警分級(jí)及預(yù)警措施，旨在明確風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的概念、一般原則和流程以及與GB/T15706—2012《機(jī)械安全設(shè)計(jì)通則風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)減小》的關(guān)系?！?部分：監(jiān)測(cè)。規(guī)定了機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的監(jiān)測(cè)流程、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)輸出等內(nèi)容，旨在監(jiān)測(cè)機(jī)械自身因素、環(huán)境因素、操作人員因素等多方面的數(shù)據(jù)，為預(yù)警分級(jí)及采取相應(yīng)的措施提供有效依據(jù)?！?部分：分級(jí)。規(guī)定了預(yù)警分級(jí)流程、風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算模型、要素確定、權(quán)重確定等，并給出了分級(jí)過程具體示例，旨在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行量化分級(jí)，輸出預(yù)警信息以便采取相應(yīng)預(yù)警措施?！?部分：措施。規(guī)定了預(yù)警措施流程、預(yù)警措施類型、預(yù)警措施升級(jí)、措施評(píng)估以及預(yù)警解除等，旨在根據(jù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分級(jí)，發(fā)出信號(hào)、警報(bào)等預(yù)警信息或采取應(yīng)對(duì)措施，進(jìn)而預(yù)防事故發(fā)生。機(jī)械領(lǐng)域安全標(biāo)準(zhǔn)體系由以下幾類標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成：——A類標(biāo)準(zhǔn)(基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)),給出適用于所有機(jī)械的基本概念、設(shè)計(jì)原則和一般特征； —B類標(biāo)準(zhǔn)(通用安全標(biāo)準(zhǔn)),涉及機(jī)械的一種安全特征或使用范圍較寬的一類安全裝置： -C類標(biāo)準(zhǔn)(機(jī)械產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)),對(duì)一種特定的機(jī)器或一組機(jī)器規(guī)定出詳細(xì)的安全要求的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)GB/T15706,本文件屬于B類標(biāo)準(zhǔn)。本文件尤其與下列與機(jī)械安全有關(guān)的利益相關(guān)方有關(guān)：——機(jī)器制造商；——健康與安全機(jī)構(gòu)。其他受到機(jī)械安全水平影響的利益相關(guān)方有：——機(jī)器使用人員；——機(jī)器所有者；——服務(wù)提供人員；——消費(fèi)者(針對(duì)預(yù)定由消費(fèi)者使用的機(jī)械)。上述利益相關(guān)方均有可能參與本文件的起草。此外，本文件預(yù)定用于起草C類標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。本文件規(guī)定的要求可由C類標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充或修改。對(duì)于在C類標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，且已按照C類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造的機(jī)器，優(yōu)先采用C類標(biāo)準(zhǔn)中的要求。1機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警第4部分：措施本文件適用于與機(jī)械安全相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)減小措施或防護(hù)措施。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T30174—2013機(jī)械安全術(shù)語GB/T41344.1—2022機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警第1部分：通則GB/T41344.3—2022機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警第3部分：分級(jí)3術(shù)語和定義GB/T30174—2013和GB/T41344.1—2022界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。用特定顏色的燈光表征的不同級(jí)別風(fēng)險(xiǎn)的視覺識(shí)別標(biāo)志。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)對(duì)人、機(jī)器、環(huán)境或其復(fù)合效應(yīng)暴露的危險(xiǎn)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)后并按級(jí)別發(fā)出的聽覺警報(bào)。4預(yù)警措施流程機(jī)械/機(jī)器風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警措施流程一般包括預(yù)警級(jí)別輸入、預(yù)警措施、預(yù)警升級(jí)、措施評(píng)估、預(yù)警解除等，示意見圖1。依據(jù)輸入的預(yù)警級(jí)別信息，采取對(duì)應(yīng)級(jí)別的預(yù)警措施。若預(yù)警措施未響應(yīng)，在預(yù)警級(jí)別升級(jí)的情況下，預(yù)警措施升級(jí)；若預(yù)警措施響應(yīng)，展開措施評(píng)估，措施評(píng)估未達(dá)到安全狀態(tài)時(shí)，返回預(yù)警級(jí)2開始開始預(yù)警級(jí)別輸入預(yù)警措施否是否響應(yīng)是措施評(píng)估措施升級(jí)否是是預(yù)警解除結(jié)束預(yù)警級(jí)別是否升級(jí)是圖1預(yù)警措施流程5預(yù)警級(jí)別輸入輸入GB/T41344.3—2022第10章所述預(yù)警級(jí)別。6預(yù)警措施6.1措施類型預(yù)警措施類型主要有信息措施、人工措施、機(jī)器措施。根據(jù)需要選擇一種或多種類型，以達(dá)到消除危險(xiǎn)或降低風(fēng)險(xiǎn)的目的。注：預(yù)警措施的應(yīng)用示例見附錄A。信息類措施主要有視覺信號(hào)、聽覺信號(hào)、文本文件等。a)視覺信號(hào)應(yīng)根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別選取，應(yīng)具有較大區(qū)分度；同時(shí)，需要考慮在環(huán)境中顯示的清晰度。視覺信號(hào)包括，但不限于：1)燈光信號(hào)：不同顏色的燈光或組合，例如：藍(lán)色→黃色→橙色→紅色；2)屏幕顯示：通過屏幕顯示警示圖文；3)警示標(biāo)志：突顯設(shè)置在適當(dāng)位置的警示標(biāo)志。b)聽覺信號(hào)根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別選取相應(yīng)的聲音信號(hào)，信號(hào)應(yīng)具有較大辨識(shí)度；同時(shí)，需要考慮3聲音信號(hào)穿越障礙物、持續(xù)時(shí)間、人的聽覺閾等影響因素。影響因素至少包括，但不限于：1)警報(bào)音效；2)語音警示。c)文本文件用于發(fā)布預(yù)警信息，文件內(nèi)容包括預(yù)警時(shí)間、預(yù)警分級(jí)時(shí)所依據(jù)的信息、預(yù)警分級(jí)的方法、預(yù)警分級(jí)的結(jié)果等。并對(duì)文件進(jìn)行存檔，企業(yè)視自身情況確定保留期限及文件使用范發(fā)生下列情況時(shí)，應(yīng)采取即時(shí)措施進(jìn)行人工干預(yù)：——風(fēng)險(xiǎn)較低但必須由人工進(jìn)行操作時(shí)；——在預(yù)警未響應(yīng)、風(fēng)險(xiǎn)升級(jí)的情況下；——當(dāng)自動(dòng)措施不足以防范危險(xiǎn)時(shí)。人工干預(yù)措施包括但不限于：——人工發(fā)出警告等；——人工強(qiáng)制控制機(jī)器設(shè)備進(jìn)行急停、斷電等操作。非即時(shí)措施主要有行為管理措施、設(shè)備管理措施等。a)行為管理措施包括，但不限于：1)安全教育：使人員能自覺按要求佩戴防護(hù)裝置、按操作規(guī)程進(jìn)行操作等；2)技能培訓(xùn)；3)建立健全安全管理制度。b)設(shè)備管理措施包括，但不限于：1)在剩余風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備上設(shè)置警示標(biāo)識(shí)；2)給出有關(guān)設(shè)備的使用信息；3)設(shè)備定期檢驗(yàn)和維護(hù)。6.1.4機(jī)器措施機(jī)器措施主要指機(jī)器設(shè)備自身做出的措施，如機(jī)器人做出的減速、停機(jī)等行為；自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)在遇到人后自動(dòng)避障等行為。6.2措施等級(jí)應(yīng)按GB/T41344.3—2022劃分的預(yù)警級(jí)別，將預(yù)警措施對(duì)應(yīng)分為IV級(jí)措施、Ⅲ級(jí)措施、Ⅱ級(jí)措施和I級(jí)措施四個(gè)級(jí)別，具體見表1。表1預(yù)警措施等級(jí)預(yù)警級(jí)別措施等級(jí)措施特征IV級(jí)預(yù)警IV級(jí)措施采取信息措施，必要時(shí)可采取非即時(shí)人工措施或機(jī)器措施采取最低級(jí)別預(yù)警措施減小風(fēng)險(xiǎn)的低風(fēng)險(xiǎn)4表1預(yù)警措施等級(jí)(續(xù))預(yù)警級(jí)別措施等級(jí)措施特征Ⅲ級(jí)預(yù)警Ⅲ級(jí)措施采取信息措施，必要時(shí)可采取即時(shí)人工措施或機(jī)器措施需要在合適的時(shí)機(jī)采取警示措施減小風(fēng)險(xiǎn)的一般風(fēng)險(xiǎn)Ⅱ級(jí)預(yù)警Ⅱ級(jí)措施采取信息措施和機(jī)器措施，必要時(shí)可采取即時(shí)人工措施要求立即采取相應(yīng)警示措施減小風(fēng)險(xiǎn)的較大風(fēng)險(xiǎn)I級(jí)預(yù)警I級(jí)措施采用信息措施和機(jī)器措施，必要時(shí)可采取即時(shí)人工措施需要立即采取消除危險(xiǎn)或減小風(fēng)險(xiǎn)措施的重大風(fēng)險(xiǎn)7預(yù)警升級(jí)8措施評(píng)估措施實(shí)施后，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)計(jì)算，評(píng)估是否處于安全狀態(tài)，風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)見9預(yù)警解除5(資料性)預(yù)警措施的應(yīng)用示例A.1概述本附錄旨在依據(jù)本文件規(guī)定的原則，簡(jiǎn)要說明預(yù)警分級(jí)、預(yù)警措施在碼垛機(jī)器人搬運(yùn)環(huán)境中的應(yīng)用。本附錄不準(zhǔn)備成為供人仿效的范例，本附錄僅試圖給出足夠的信息，以便于使用者對(duì)本文件所規(guī)定的原則的可能應(yīng)用方式有一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)。A.2機(jī)械限制的確定某機(jī)械臂結(jié)構(gòu)示意圖見圖A.1,工作范圍見圖A.2,部分技術(shù)參數(shù)見表A.1。標(biāo)引序號(hào)說明：B——底座；L1～L5——機(jī)械臂；F——機(jī)械手。圖A.1機(jī)械臂結(jié)構(gòu)組成6單位為毫米圖A.2機(jī)械臂工作范圍表A.1某機(jī)械臂部分技術(shù)參數(shù)內(nèi)容值本體重量工作范圍高度環(huán)境溫度(機(jī)器人本體)5℃~45℃環(huán)境相對(duì)濕度環(huán)境噪聲水平A.3監(jiān)測(cè)要素確定根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定監(jiān)測(cè)要素包含人距離機(jī)器人底座中心距離(L)、機(jī)器人緊固螺釘振動(dòng)加速度值(a)、機(jī)器人夾具供氣壓力(P)、工作場(chǎng)所環(huán)境溫度(θ)與濕度(H),具體如下：a)人距離機(jī)器人底座中心距離(L),L值越小，人受到機(jī)器人擠壓/撞擊的風(fēng)險(xiǎn)越高，可通過激光掃描儀監(jiān)測(cè)人距離機(jī)器人底座中心距離；b)機(jī)器人緊固螺釘振動(dòng)加速度值(a),安裝機(jī)器人基座的緊固螺釘松動(dòng)，機(jī)器人存在傾覆風(fēng)險(xiǎn)，可通過監(jiān)測(cè)緊固螺釘振動(dòng)加速度間接判斷螺釘松緊情況；c)機(jī)器人夾具供氣壓力(P),機(jī)器人夾具供氣壓力異常會(huì)導(dǎo)致工件飛出擊傷人，可通過監(jiān)測(cè)夾具供氣壓力判斷夾持力大?。籨)工作場(chǎng)所環(huán)境溫度(θ)與濕度(H),θ和H異常會(huì)加速機(jī)器人零部件磨損程度，導(dǎo)致機(jī)器人故障的發(fā)生，可通過溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)工作場(chǎng)所環(huán)境溫度與濕度。A.4模型與權(quán)重確定采用GB/T41344.3—2022公式(1)風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算模型。通過分析歷史數(shù)據(jù)，采用專家咨詢權(quán)數(shù)法，確定各要素權(quán)重如表A.2。其中，如監(jiān)測(cè)到人機(jī)距離為0mm<L<1000mm,機(jī)器人緊固螺釘振動(dòng)加速度值a≥10×10-3m/s2,夾具供氣壓力為0kPa<P≤470kPa或530kPa≤P<1000kPa,溫度為θ<5℃或θ>45℃,相對(duì)濕度為95%≤H<100%等極限情況時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)值Rvx=1,此時(shí)預(yù)警級(jí)別為I級(jí)7GB/T41344.4—2022單項(xiàng)要素風(fēng)險(xiǎn)值(Rv;)計(jì)算見公式(A.1):Rv;=M?×M?×M?×M式中：M?——指標(biāo)要素；M?——預(yù)警指標(biāo)；M?——因素風(fēng)險(xiǎn)值；M?——監(jiān)測(cè)值，如監(jiān)測(cè)到某要素，則M=1;未監(jiān)測(cè)到，則M=0。除極限情況下風(fēng)險(xiǎn)值Rvx=1外，由GB/T41344.3—2022中公式(1)、公式(A.1)和表A.2,可得實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)值(Rv;),見公式(A.2)。Rv;=A×α?×A?+B×(β?×B?+β2×B?)+C×(Y?×C?+y?×C2)……(A.2)分別取最大值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)值最大值Rvmx=0.75。分別取最小值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)值最小值Rvmin=0。因風(fēng)險(xiǎn)值最大值Rvmx不等于1,計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值Rv時(shí)按歸一化處理，見公式(A.3)。表A.2要素權(quán)重……………(A.3)指標(biāo)要素預(yù)警指標(biāo)指標(biāo)范圍因素風(fēng)險(xiǎn)值監(jiān)測(cè)值備注人人與機(jī)器人間距離L/mm(A?=1)0<L<1000(危險(xiǎn)區(qū))—Rvy=l1000≤L<2000(預(yù)警區(qū)Ⅲ)2000≤L<3000(預(yù)警區(qū)Ⅱ)3000≤L<4000(預(yù)警區(qū)I)L≥4000(安全區(qū))機(jī)器人螺釘振動(dòng)加速度a/(m/s2)a≥10×10-3—Rvv=12×10-3≤a<10×10-30<a<2×10-3夾具供氣壓力P/kPa0<P≤470或530≤P<1000 Rvx=1470<P≤490或510≤P<530490<P<510環(huán)境溫度0/℃θ<5或θ>45 一Rvy=l5≤θ<8或42<θ≤45Y?=18≤0≤42Y?=095%≤H<100%——Rvv=185%≤H<95%Y?=10%<H<85%Y?=08A.5預(yù)警級(jí)別界限確定依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的預(yù)警級(jí)別界限如表A.3。表A.3預(yù)警級(jí)別界限確定風(fēng)險(xiǎn)值預(yù)警級(jí)別Ⅲ0.25<Rvx≤0.55ⅡI假設(shè)某時(shí)刻監(jiān)測(cè)到各要素值如下：L=700mm,a=0.5m/s2,P=495kPa,θ=25℃,H=45%。因0mm<L<1000mm,Rvx=1,此