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工廠安全閱讀時間 12 分鐘

光柵要裝多遠才夠安全

安全裝置的等級不是選最高的就好,它必須由風險評估反推,而評估的結論要能寫得出來。

PL

01從風險評估開始

ISO 12100 定義了流程:界定機械限制 → 辨識危害 → 風險評估 → 風險降低 → 再評估,直到殘餘風險可接受。風險降低有優先順序,不能跳過

  1. 本質安全設計:把危害消除掉(改機構、降低能量、加大間隙)。
  2. 防護與保護裝置:固定式護罩、連鎖門、光柵、安全地墊。
  3. 使用資訊:警告標示、操作手冊、教育訓練。

02PLr:需要多高的安全等級

ISO 13849-1 用三個變數查表決定要求性能等級(PLr,a 到 e):

變數選項說明
S 傷害嚴重度S1 輕傷 / S2 重傷或死亡可否復原
F 暴露頻率F1 少 / F2 頻繁或長時間多常進入危險區
P 迴避可能性P1 可能 / P2 幾乎不可能看得到、來得及躲嗎
S2 + F2 + P2 = PLr e,是最高等級。

實作上還要看整個安全功能鏈的類別(Cat.)、MTTFd、DCavg 與 CCF,只有一個高等級的元件不會讓整條鏈變成 PL e,架構(單通道、雙通道、有無診斷)才是決定性的。

03安全距離要算

ISO 13855 給出的基本式:S = K × T + C

  • S:危險區到偵測裝置的最小距離(mm)
  • K:人體接近速度,一般手部取 2000 mm/s(S 大於 500 mm 時可取 1600)
  • T:總停止時間 = 偵測 + 控制 + 機械停止(秒)
  • C:侵入補償量,依裝置解析度計算
光柵解析度 dC 值可偵測
14 mm 以下0手指
14 ~ 30 mm8 × (d − 14)手掌
30 ~ 40 mm850 mm手臂 / 身體
40 mm 以上850 mm只能偵測人體通過
解析度愈細,C 愈小,光柵可以裝得愈近,,但成本也愈高。

04常見的安裝錯誤

  • 可以從光柵下方或側面繞進去:要加補助光柵或機械阻隔。
  • 反射面造成光束繞過:光柵旁的不鏽鋼板可能讓光反射,人站在中間卻沒被偵測到。安裝時要離反射面足夠遠。
  • 可以站在光柵內側:人進入後光柵不再遮斷,機台可以重啟。要加安全地墊或設計成「必須從外部復歸」。
  • 安全繼電器被旁路:現場為了方便把接點短路,這是最常見也最嚴重的違規。

05文件要留下來

  1. 風險評估表(危害清單、S/F/P、PLr、對策、殘餘風險)
  2. 安全功能清單與各自的 PL 驗證計算
  3. 安全距離的計算書與停止時間實測紀錄
  4. 定期檢查紀錄(安全裝置的功能測試頻率)
  5. 變更紀錄,機台改造後風險評估要重做