GB/T 33940-2017 机械安全 安全设计与精益制造指南

ICS13.110

J09

中华人民共和国国家标准

/—

GBT339402017

机械安全安全设计与精益制造指南

—

SafetofmachinerGuideforsafetdesinandleanmanufacturin

yyygg

2017-07-12发布2018-02-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT339402017

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4精益制造…………………2

4.1总则…………………2

4.2精益制造方法………………………3

5精益改进实践和示例……………………5

5.1概述…………………5

5.2精益与安全冲突的示例……………6

5.3精益与风险…………………………7

5.4评注…………………8

6安全和精益解决方案……………………8

6.1管理层………………8

6.2流程模型……………8

7风险评估…………………9

7.1概述…………………9

7.2过程…………………9

7.3安全和精益…………………………10

8安全和精益的成功案例…………………11

8.1电动折弯机…………………………11

8.2去毛刺机……………12

8.3折叠式控制器………………………13

8.4评注…………………15

9安全和精益设计的考虑因素……………15

10总结……………………16

()………………………

附录资料性附录规划的考虑

A17

()…………………

附录资料性附录流程设计的考虑

B19

()…………………

附录资料性附录规划布局的考虑

C21

()……………………

附录资料性附录关于工具和设备设计的考虑

D23

()…………………

附录资料性附录关于工作场所装卸设备的考虑

E26

参考文献……………………28

Ⅰ

/—

GBT339402017

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

本标准由全国机械安全标准化技术委员会(/)提出并归口。

SACTC208

:、、

本标准主要起草单位福建省闽旋科技股份有限公司机械科学研究总院南京林业大学光机电仪

、、、

工程研究所华测检测认证集团股份有限公司广东汇利兴精工科技有限公司中国航天科工运载技术

、()、()、

研究院北京分院欧姆龙自动化中国有限公司皮尔磁工业自动化上海有限公司中国标准化研究

、。

院中国纺织机械协会

:、、、、、、、、、、

本标准主要起草人朱斌李勤陈珍珍刘攀超刘治永钟辉王学智宁燕居荣华李立言

、、、、、、、、、、、。

程红兵于亚彬张晓飞郁毛林付卉青黄之炯徐凯辛曼玉马立强刘霞王静怡李运红

Ⅲ

/—

GBT339402017

引言

、()

精益制造通过减少浪费降低成本以及制造过程的复杂程度来提高生产率更好更快地产出的各

、。,,,

种各样方案技术和方法然而过度频繁地追求精益制造就会造成对精益制造方法的误用由此会给

。、、、

人员安全和精益制造的目标带来重大风险安全是精益制造中试图获取更好更快更节省更安全收

。,,,

益过程的一个关键要素在精益制造理念中只有注重机械安全将安全集成到精益制造中二者结合

,、、。

相辅相成互相兼顾才是企业实现安全生产降低生产成本提高工作效率和生产效率的重要途径本

,。

标准提出了机械安全设计与精益制造并举的理念并给出实际应用的案例

机械领域安全标准的结构如下:

———(),、。

A类标准基础安全标准给出适用于所有机械的基本概念设计原则和一般特征

———(),:

B类标准通用安全标准涉及机械的一种安全特征或使用范围较宽的一类安全装置

●,(、、);

B1类特定的安全特征如安全距离表面温度噪声标准

●,(、、、)。

B2类安全装置如双手操纵装置联锁装置压敏装置防护装置标准

———(),。

C类标准机器安全标准对一种特定的机器或一组机器规定出详细的安全要求的标准

/,。

根据的规定本标准属于类标准

GBT15706B

Ⅳ

/—

GBT339402017

机械安全安全设计与精益制造指南

1范围

,,、

本标准给出了在机械设备和生产系统中兼顾安全设计与精益制造减少伤害和浪费提高性能安

全和质量的指南。

,

本标准适用于应用安全设计与精益制造的实践过程中最大程度地减少与机械设备和生产系统相

关的浪费和风险。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/—机械安全设计通则风险评估与风险减小

GBT157062012

/机械安全风险评估实施指南和方法举例

GBT16856

3术语和定义

/―界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GBT157062012

3.1

精益制造leanmanufacturing

,、

在生产过程中通过采用各种技术与管理工具实现减少浪费降低成本和复杂程度的一种生产

方式。

3.2

5Sfive-S

,()、()、

用来帮助识别和消除各种形式浪费的可重复的五步流程包括分类Sort整理Set-in-order清

()、()、()。

洁Shine标准化Standardize持续Sustain

:,。

注由于五步流程的英文对应词的首字母均由开头称为管理

S5S

3.3

改善kaizen

通过识别和消除浪费及不必要的非附加值活动而持续改进的一种方法。

3.4

看板kanban

、、,

把工艺要求生产流程或产品需求等信息通过诸如板报屏幕等载体直观表达出来实现即时作业

的一种工作方法。

3.5

拉动ull

p

,,。

在整个生产系统中以客户需求为驱动合理配置工作量制造出客户满意产品的一种生产流程

3.6

六西格玛sixsima

g

,。

以次品率不超过百万分之三点四为目标基于数理统计控制的一种质量管理方法

1

/—

GBT339402017

4精益制造

4.1总则

、:

4.1.1精益制造通过采取以下方式或方法力求消除减少或简化非增值的生产活动

———消除浪费;

———平衡不同工序和人员之间的工作量;

———标准化工作流程;

———整理工作场所;

———发挥团队作用;

———员工交叉培训;

———减少转换时间;

———在适当的工位存放待用的原材料;

———操作者确保在零部件进入下一个工位前对其进行质量检测;

———采用单元式布局;

———应用全面生产维护以减少设备停机时间。

,:

4.1.2精益制造的改变会涉及或影响到以下各类人员包括

———管理人员;

———工程师;

———安全员;

———使用者;

———其他生产一线人员;

———客户;

———所有者;

———供应商。

。

精益理念的核心前提是最大程度减少或消除生产各个流程中的浪费浪费一般包括以下种

4.1.37

形式:

)过量生产;

a

b)等待;

)运输;

c

d)过度加工;

)库存;

e

)移动;

f

g)有缺陷的零部件。

与安全相关的浪费的示例见表1。

表1与安全相关的浪费示例

浪费形式与安全相关的浪费

●、;

过量生产多重操作导致用力过度造成伤害绊倒或工业机动车事故

●过多的人工搬运物料;

●暂时存储和堆放

2

/—

GBT339402017

()

表续

1

浪费形式与安全相关的浪费

等待●机器的设计不允许快速恢复;

●机器不能快速停止;

●机器的设计不便于控制危险能量;

●机器的设计配置不当;

●,、、

与保养相关的事件如跌落工具的更换烧伤等

●(、、)、;

运输动力运输工具如工业车辆起重机AGV和传送带等的装载物溅洒掉落

●,、;

布局设计不合理造成设备运动过多或负担过重

●/;

交通流模式设计不当

●无法取得特定任务需要的工具

过度加工●重复动作;

●机器缺少安全防护;

●机器安全防护装置应用不当;

●距离过大;

●/;

设计或质量规范超出了实际要求需求

●设计或布局导致不必要的运输

库存装载物掉落;

多次搬运

移动重复性动作;

机器伤害

/;

有缺陷的零部件拉伤扭伤

客户受伤

4.2精益制造方法

4.2.1改善

,,

改善是一种小幅渐进改进生产操作的方法使用系统方法实施持续改进识别和消除不必要的非增

,,:

值活动和浪费非增值的活动包括4.1.3列出的七种浪费举例如下

)();

a过量生产生产大于需求

)();

b等待空闲时间或延误

)();

c运输物料在工位之间的不当移送

)();

d过度加工不必要的加工或纸上作业

)();

e库存在尚无需求时提前制造或存储过多的产品

)();

f移动人员过多的动作

)()。

g有缺陷的零部件质量差

,,。

通常情况下浪费容易被识别和消除但在某些复杂情况下需要进行详细评估

改善可通过以下步骤实现:

a)记录当前状态;

b)识别浪费;

)策划改进项目;

c

3

/—

GBT339402017

d)进行改进;

)验证改进项目;

e

)总结;

f

g)标准化;

h)重复。

,。、、。

有许多不同的工具可帮助实施改善以及识别和消除浪费常见的几种方法有5S拉动看板精

益制造如何与安全设计相结合的示例见第章。

8

4.2.25S

5S主要包括:

)():,,,

a分类Sort区分要与不要的物料从工作场所中清除不需要的物料现场只保留必需的物品

以消除干扰和混乱;

)():(、、),

b整理Set-in-order使工作场所的各种物品如零部件工具资料等摆放整齐有序标识明

,;

确以便容易通过视觉找到

)():,;

c清洁Shine建立工作区定期整洁制度并重点检查工作区内需要维护设备的保养状况

)():、、;

d标准化Standardize将实施的分类整理清洁方法制度化

)():,。

e持续Sustain保持其成果并持续改进

。

是一种用于实现工作程序标准化和浪费最小化的方法利用可极大减少和改善工作区的

5S5S

、、。:,、、

脏乱差状况例如利用地面标线明确机器的位置或工作区域给工具半成品成品以及装配辅件等

。,

指定专用区域尽管通常被认为是用于工作场所组织和视觉控制的工具但实际上是研究如何

5S5S

。:

识别和消除浪费的基础工具执行的主要效益如下

5S

———明确存放区域;

———、;

更容易更快捷找到所需物品

———、;

节省寻找零部件工具和资料等花费的时间

———缩减移送距离;

———视觉控制使摆放不到位的物品一目了然;

———故障率减少;

———工作场所更安全;

———质量更好;

———空间利用率提高;

———操作者工作满意度更高;

———/;

节省设定转换时间

———节省停机检修时间;

———质量意识提高;

———提前预警;

———持续改进。

。,

5S充分利用了视觉控制即利用视觉控制方法识别哪些物品未摆放到位哪些因素妨碍按时完成

。:

任务视觉控制具有以下优点

———没有多余的或不需要的东西;

———明确界定存放区域;

———,;

每样东西都有其指定位置并摆放到位

———持续不断地保持车间内的清洁;

———、、;

物品资料进度和流程都一目了然

4

/—

GBT339402017

———便于即时区分所有正常与不正常状况;

———简化和减少纸上作业。

4.2.3拉动

,。

拉动法是精益的关键理念零部件要到需要时才制造

,。

拉动法适用于整个生产系统的各个流程这样就实现了以客户需求拉动生产拉动法生产系统有

助于最大程度地减少各个流程的在制品库存。

4.2.4看板

,:

看板法是通过流程中消耗完产品后再发出开始工作信号的一种拉动生产系统例如现有零部件没有

,。“”。

被使用之前系统不投产下一个零部件看板法是用于管理生产流并实现准时生产的一种操作方法

4.2.5六西格玛

,,

六西格玛管理主要着重解决的是减小生产流程的变异变异是引起浪费的一种原因浪费将会带来

。。,

更多的变异精益管理重点关注的是消除生产系统的浪费两种管理方式关注的对象不是对立的而

是互为补充与有机结合。

六西格玛主要基于以下步骤:

)界定待改进的流程;

a

)测量该流程当前的状况;

b

),;

c分析测量数据找出根本原因提出可能的解决方案

),;

d执行解决方案改进该流程

),。

e持续跟踪并控制该流程与他人分享改进成果

六西格玛潜在的效益包括:

———提升客户满意度;

———扩大市场份额;

———改善客户关系;

———提升安全绩效;

———提高生产力;

———缩短周期时间;

———减少浪费;

———降低成本;

———减少客户投诉。

,

一个有效的六西格玛改进方案还要力求通过加强管理努力减小有关生产的缺陷所造成的与产品

。,,

相关伤害的可能性但是如果单独使用六西格玛管理需要很大的投入而且不能解决4.1.3所述的全

。,,

部七种形式的浪费然而同时应用5S并致力于消除纠正过程中的浪费则会收到对系统质量改进的

成效。

5精益改进实践和示例

5.1概述

、、,

精益改进前应通过各种渠道收集查阅整理与安全有关的标准和规范性文件并针对所要改进的

,,

项目对这些文件进行分析和研究最终确定哪些安全标准能实际应用于待改进的机械设备和生产系统

、/。

如适用于机器人的GB11291.1适用于集成制造系统的GBT16655等

5

/—

GBT339402017

,。、、、

一般情况下精益改进可形成更安全的工作场所干净整洁的工作区域有利于减少滑倒跌落绊

。,。

倒和碰撞等风险然而某些精益改进活动可能会降低操作的安全性

(),。:

在进行管理的第一步分类时应识别出非增值的工作任务非增值的工作任务分成两类必

5S

。,

要的和多余的精益改进的目标是完全消除多余的非增值的工作任务并将必要的非增值的工作任务

。,

减少到最低程度在许多情况下都会把安全划归到必要的非增值的类别里这与安全标准的要求是冲

突的,给出了相关示例。

5.2

5.2精益与安全冲突的示例

5.2.1气动冲床

冲床精益目标与安全目标冲突的示例见图1。

图气动冲床加装不符合安全标准要求的可调式防护装置的示例

1

,,