皮爾磁:工業(yè)數(shù)字化時(shí)代的安全技術(shù)新趨勢(shì)

文:傳動(dòng)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(jī)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(dòng)化解決方案。2021財(cái)年,盡管面臨眾多外部挑戰(zhàn),皮爾磁集團(tuán)的營(yíng)業(yè)額仍然創(chuàng)下歷史新高。在近期舉辦的新聞發(fā)布會(huì)上,Pilz公司的兩位管理合伙人Thomas Pilz和Susanne Kunschert詳細(xì)介紹了Pilz對(duì)于工業(yè)數(shù)字化時(shí)代安全技術(shù)發(fā)展的思考,以及應(yīng)對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)供應(yīng)挑戰(zhàn)的具體措施。

皮爾磁

  機(jī)械安全——從需求到推動(dòng)

  回顧機(jī)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(jī)器安全可以追溯到40年前,在此之前,確保安全的最簡(jiǎn)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(jī),雖然沒有了受傷的風(fēng)險(xiǎn),但員工滿意度或人體工程學(xué)也蕩然無存。 1948年成立于埃斯林根的Pilz,在當(dāng)時(shí)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(gè)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(qiáng)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(dòng)化是從1995年開始出現(xiàn)的,當(dāng)時(shí)Pilz推出了第一個(gè)可自由編程的安全控制器PSS 3000。從那時(shí)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(huì)進(jìn)行了艱難的談判后,法律的要求才發(fā)生了變化。

  當(dāng)前,伴隨著許多領(lǐng)域中人與機(jī)器之間的距離正逐步縮小,安全成為了人機(jī)協(xié)作的推動(dòng)力,此外,機(jī)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(hù)人和機(jī)器帶來了新的挑戰(zhàn)。對(duì)此,Thomas Pilz認(rèn)為,只有采取全面的工業(yè)安全和信息安全措施,才能保護(hù)人和設(shè)備,絕對(duì)有必要直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全防護(hù),且必須要考慮機(jī)器的整個(gè)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(dòng)向?yàn)槔?,Thomas Pilz指出當(dāng)前情況下,安全的機(jī)器應(yīng)具有以下特點(diǎn):首先,應(yīng)當(dāng)對(duì)訪問過程進(jìn)行保護(hù)。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(chǎng)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(zé)和要求,來獲得對(duì)應(yīng)該設(shè)備不同等級(jí)的控制和訪問權(quán)限。其次,應(yīng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制過程的可視化,Pilz開發(fā)的操作終端PMI(Pilz人機(jī)界面)可監(jiān)控和控制整個(gè)過程,并通過PASvisu為工廠和機(jī)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(jìn)入時(shí),為鉸鏈門和可檢修門提供流程保護(hù)。Pilz安全門系統(tǒng)通過隔離機(jī)器運(yùn)動(dòng)來防止危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)以及設(shè)備和機(jī)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(yuǎn)程訪問人機(jī)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(hù)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(jìn)行全面推廣。

  交付能力是最高優(yōu)先級(jí)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(jì)錄的水平,但電子元件、金屬和塑料顆粒的采購(gòu)仍然是一大挑戰(zhàn);而隨著烏克蘭戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā),預(yù)計(jì)資源和物質(zhì)成本也將會(huì)進(jìn)一步上漲。面對(duì)諸多考驗(yàn),Pilz堅(jiān)持自身發(fā)展道路,發(fā)揮集團(tuán)整體優(yōu)勢(shì),克服重重困難,產(chǎn)品產(chǎn)量比以往任何時(shí)候都要高。

  Pilz另一位管理合伙人Susanne Kunschert介紹道,2021財(cái)年,皮爾磁集團(tuán)的營(yíng)業(yè)額達(dá)到了3.484億歐元,與上一年相比增長(zhǎng)了21.7%,創(chuàng)下歷史新高。從區(qū)域市場(chǎng)來看,中國(guó)、韓國(guó)和日本是Pilz營(yíng)業(yè)額增長(zhǎng)最快的國(guó)家,其中,電動(dòng)汽車的電池生產(chǎn)是亞洲市場(chǎng)的一大熱點(diǎn),Pilz豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和自動(dòng)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(gè)新興的行業(yè)市場(chǎng),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(jī),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(guó))和 Betschdorf(法國(guó))的生產(chǎn)工廠實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng),并且整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)流程都是標(biāo)準(zhǔn)化的,這使得Pilz能夠靈活地轉(zhuǎn)移生產(chǎn),從而有效應(yīng)對(duì)產(chǎn)品交付的問題。另一個(gè)原因是Pilz的“供應(yīng)保障”發(fā)揮了作用。Pilz的“供應(yīng)保障”團(tuán)隊(duì)包括采購(gòu)、開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)和銷售部門,采購(gòu)部門與供應(yīng)商密切合作,進(jìn)一步升級(jí)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(shí)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(shí)向客戶通報(bào)當(dāng)前任何的產(chǎn)品動(dòng)態(tài)。

  Susanne Kunschert強(qiáng)調(diào),交付能力是最高優(yōu)先級(jí)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(duì)客戶而言沒有任何技術(shù)限制)。同時(shí),外殼的改變有記錄可循,并且在變更時(shí),Pilz還會(huì)與負(fù)責(zé)的認(rèn)證機(jī)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(shí),Pilz都將第一時(shí)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(huì)先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,分析設(shè)備潛在的弱點(diǎn),并將其影響由低到高分為幾個(gè)級(jí)別,Pilz的專家會(huì)與客戶分享結(jié)果并共同討論解決方案。

  在常規(guī)機(jī)械安全防護(hù)的經(jīng)驗(yàn)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(xì)分為各個(gè)生產(chǎn)單元,制定對(duì)應(yīng)的工作流程,從用戶身份驗(yàn)證和物理保護(hù)措施到數(shù)據(jù)的備份恢復(fù),在整個(gè)過程中檢查哪些措施是符合邏輯的。在進(jìn)行技術(shù)實(shí)施后,通過測(cè)試和審核進(jìn)行的驗(yàn)證,可確保按照規(guī)范的要求實(shí)施相應(yīng)的理念。

  在此之前,我們對(duì)機(jī)器的安全相關(guān)檢查,側(cè)重于功能安全方面,Pilz對(duì)工廠和機(jī)器的安防評(píng)估是對(duì)以往安全相關(guān)檢查的補(bǔ)充,是實(shí)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(dòng)導(dǎo)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須要考慮整個(gè)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(yàn)。

  Susanne Kunschert進(jìn)一步介紹道,Pilz幫助客戶實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)ISO 3691-4的規(guī)范,這是目前針對(duì)自動(dòng)引導(dǎo)車輛和系統(tǒng)最重要的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)踐中,從確定法律框架,識(shí)別和評(píng)估危險(xiǎn),制定可能的措施以及在實(shí)施和驗(yàn)證過程中提供協(xié)助,并用必要的安全信息(如車輛標(biāo)簽或說明手冊(cè)中的備注等)來對(duì)技術(shù)安全措施加以補(bǔ)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(hù)措施,其中關(guān)注的重點(diǎn)是傳感器技術(shù),這是 AGV 的感覺器官,用來檢測(cè)人和物體的移動(dòng)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(dòng)平臺(tái)導(dǎo)航的數(shù)據(jù)。PSENscan 可檢測(cè)車輛行進(jìn)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(hào)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(yùn)行期間,任何人都無法在未經(jīng)授權(quán)的情況下訪問移動(dòng)平臺(tái)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(jì)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(xùn)(創(chuàng)辦的Pilz學(xué)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(yán)格,為了應(yīng)對(duì)工業(yè)數(shù)字化和安全問題,急需調(diào)整現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和指令,并制定新的工業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)。作為“安全大使”,數(shù)十年來,Pilz積極參與標(biāo)準(zhǔn)指令的制修訂工作,來自Pilz的30多名專家活躍在近80個(gè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)中,幫助制定了大約100項(xiàng)產(chǎn)品和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),并在全球范圍內(nèi)參與制定安全標(biāo)準(zhǔn)。

  在中國(guó),2004年,Pilz加入中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理局機(jī)械安全國(guó)家技術(shù)委員會(huì)SAC/TC 208”,成為了當(dāng)時(shí)加入該組織的第一家外資企業(yè),積極參與中國(guó)工業(yè)安全的標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)識(shí)到對(duì)安全的投入,除了能減輕人類的意外風(fēng)險(xiǎn)外,在經(jīng)濟(jì)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(shì)下,工業(yè)安全與安防齊頭并進(jìn)的需求更加緊迫,Pilz將在數(shù)字自動(dòng)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(jī)械安全技術(shù)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

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