ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ТРАВМАТИЗМ НА РОБОТИЗИРОВАННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЯХ
По мере ускорения темпов развития научно-технического прогресса,
усложнения технологических процессов и технических средств проблемы
обеспечения безопасности производственных процессов становятся все более
актуальными и труднореализуемыми на практике. Эти проблемы сегодня
относятся к числу наиболее серьезных комплексных проблем современности.
Убедительным доказательством этого служат многочисленные факты
производственного травматизма на зарубежных предприятиях, широко
использующих робототехнику. Так, в результате обследования
роботизированных участков на шести английских фирмах, проведенного
Научным центром роботизации и автоматизированных систем (Англия), было
установлено, что 23,4 % опасных и критических ситуаций возникают в
результате ненадежной работы отдельных узлов и систем робота. Анализ
ситуаций, формирующих несчастные случаи на роботизированных предприятиях
ФРГ, показывает, что персонал, обслуживающий роботов, попадает в опасные
или критические ситуации не реже одного раза в три дня, а одному
несчастному случаю предшествуют в среднем от 40 до 50 таких ситуаций.
Установлено, что на современном уровне робототехники на каждые 100
вынужденных выключений роботов с использованием кнопки аварийной
остановки приходится одно, вызванное возникновением прямой опасности или
угрозы для жизни человека. Анализ производственного травматизма,
связанного с использованием ПР и РТК, проведенный Национальным
управлением безопасности труда Швеции, позволяет утверждать, что
длительность нетрудоспособности одного несчастного случая составляет
12—15 дней.
Основными видами травм являются травмы пальцев (33 %), рук (19 %),
головы (16 %), спины (11 %), плеч (6 %), ног (6 %), шеи (3 %), челюстные
(3 %), перелом ребер (3 %). Наибольшую опасность представляют травмы
головы, которые, как правило, требуют более длительного лечения.
Установлено, что наиболее травмоопасной ситуацией является прямой
контакт человек—машина, когда человек выполняет такие операции, как
перепрограммирование, наладку, ремонт, установку, снятие инструмента,
монтаж, смазку или чистку. Наибольшему риску быть
травмированными с этой точки зрения подвергаются следующие профессии,
требующие прямого контакта с робо том: слесари-монтажники, сборщики,
электротехники, на ладчики, бригадиры.
Операторы, обслуживающие робототехнические ком плексы, значительно реже
подвергаются риску быть трав мированными по сравнению с этими видами
профессий Это объясняется тем, что при возникновении каких-либо проблем,
связанных с вынужденной остановкой робота, снижением его
производительности, качества выпускаемой продукции, выходом из строя и
т. п., выявлением причин и устранением неисправностей занимаются
специалисты с высоким уровнем подготовки. Так, по данным Научного центра
роботизации и автоматизированных систем (Англия) в распознавании и
устранении нежелательных явлений в робототехнических системах доля
участия по отдельным специальностям составляет: слесари-монтажники,
сборщики—до 51,5%, электротехники—до 64,8%, бригадиры, мастера — до 26,1
%, наладчики — до 28 %, инженеры-эксплуатационщики — до 0,4 %, операторы
— до 0,15 %.
В технической литературе приводятся многочисленные примеры различной
классификации ПР, например по технологическим возможностям (числу
манипуляторов, грузоподъемности, типу приводов, быстродействию),
технологическому назначению и другим признакам. С позиций охраны труда
наибольший интерес представляет классификация ПР по степени участия
человека в работе и управлении роботами, а также по выполняемым роботами
задачам. Например, от общего числа промышленных роботов в ФРГ 27,4 %
роботов выполняют задачи в области обращения с изделиями, около 70 % —
задачи в области обращения с инструментом, 2,4 % роботов используются
для целей исследования и обучения, 3,3 % ПР применяются в областях, не
входящих ни в одну из перечисленных категорий. В* области обращения с
изделиями решаются задачи загрузки, разгрузки машин для литья под
давлением, литьевых аппаратов и прессов, отжигательных и закалочных
установок, а также задачи манипуляций при ковке. В области обращения с
инструментами первое место принадлежит применению ПР для точечной
сварки, сварки ленточным электродом, что обусловлено их широким
применением в автомобильной промышленности, а
также для решения задач в области нанесения
покрытий и выполнения монтажных работ.
Применение ПР в ФРГ только с позиций решения задач в области гуманизации
(улучшения) условий труда в 1985 году составило всего лишь 0,3 %
(использование ПР для удаления грата).
Анализ материалов Национального управления безопасности труда Швеции
позволяет сделать заключение о том, что на данном этапе развития техники
производственный травматизм при использовании ПР для решения задач в
области обращения с изделиями и инструментами практически зависит не от
типа робота или выполняемых им технологических функций, а от степени
участия человека в работе и управлении роботами. Так, анализ
распределения числа несчастных случаев в зависимости от вида выполняемых
работ и степени участия человека в управлении ПР показывает, что при
одинаковом распределении (3 %) травматизма при выполнении различных
видов работ (сварка, нанесение покрытий, обращение с изделиями,
инструментом и др.) 80 % производственного травматизма приходятся на
использование для этих целей манипуляторов с ручным контролем
управления.
Результаты распределения производственного травматизма при использовании
роботов в основных отраслях промышленности (автомобильной — 25 %,
металлообрабатывающей — 44 %, металлургической — 11%, в производстве
пластмасс — 11 %, других отраслях, вместе взятых, — 4 %), полученные
шведскими специалистами, характеризуют, к сожалению, пока лишь уровень
роботизации отрасли, а не степень опасности того или иного производства.
По данным Национального научно-исследовательского института охраны труда
Японии основными причинами травматизма во время нахождения человека в
рабочей зоне манипулятора были: непредусмотренные движения
исполнительных устройств манипуляторов при выполнении управляющей
программы, наладке, ремонте, во время обучения — 30,6 %; неожиданные
включения и движения дополнительных устройств — 28,3 %; внезапные
остановки — 5,3 %; невыполнение команд о начале движения— 9,5%; отказы в
работе, не связанные с движением— 17,4%; выброс, скатывание или падение
материалов — 8,5 %.
По данным японских специалистов, 38,1 % несчастных
случаев происходит в результате ошибочных действий
человека, 61,9 % — в результате отказов в работе и неуправляемых
действий исполнительных механизмов роботов.
Основными причинами, формирующими опасные, критические и аварийные
ситуации при эксплуатации ПР, РТК, ГПС, по ГОСТ 12.2.072—82* «ССБТ.
Роботы промышленные, роботизированные технологические комплексы и
участки. Общие требования безопасности» являются: непредусмотренные
движения исполнительных устройств промышленных роботов при наладке,
ремонте, во время обучения и исполнения управляющей программы;
внезапный отказ в работе промышленного робота или технологического
оборудования, совместно с которым он работает;
ошибочные (непреднамеренные) действия оператора или наладчика во время
наладки и ремонта, при работе в автоматическом режиме;
доступ человека в рабочее пространство робота, функционирующего в режиме
исполнения программы;
нарушение условий эксплуатации промышленного робота или
роботизированного технологического комплекса;
нарушение требований эргономики и безопасности труда при планировке
роботизированного технологического комплекса и участка (размещение
технологического оборудования, промышленных роботов, пультов управления,
загрузочных и разгрузочных устройств, накопителей, тары, транспортных
средств и других средств технологического оснащения).
Анализ и правильное использование вышеприведенных сведений о
распределении, динамике и причинах производственного травматизма при
эксплуатации ПР, РТК и участков позволяют избежать повторения некоторых
ошибок при проектировании, создании и эксплуатации отечественных
роботизированных комплексов и гибких производственных систем.