物流观点安全措施应假设人会犯错误,机器会发生故障

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虽然工厂和物流中心实施了各种安全措施,但是现场环境在不断变化,不可能完全消除不可预见的问题和错误。保持高水平的安全性究竟需要什么?随着新技术的出现,安全将如何发展?我们就此问题采访了全球安全促进研究所会长、明治大学名誉教授、安全学领军人物向殿政男先生。安全学是一门将不同领域常见的安全问题系统化的学科。

采访
向殿 政男
全球安全促进研究所会长

我听说您的专业“安全学”是一门相对较新的学科。

是的。安全学传统上是在不同的领域进行研究的,例如医疗、汽车、核能和食品领域。为什么说需要安全?因为我们要防止对人们的生命或健康、经济、信息和全球环境造成伤害。虽然保护的对象不一样,但是思路是一样的,所以必然会有其他领域可以借鉴的东西,以及不同领域共同的因素。然而,各种定义和术语的差异阻碍了交流。

我想,如果我们从各个研究领域中挑选出普遍存在的知识,并将其系统化,我们就可以以此为基础,开展研究,发展这门新学科。制造领域有安全工程学科,但侧重于工程。安全不仅涉及工程学和自然科学,还涉及哲学、伦理学等人文学科和经济学、法学等社会科学。安全学全面处理所有这些问题。

安全学被认为是专家之间的交流,但现在我希望高层管理人员和公众更多地了解它。例如,专家根据他们的科学知识提出有关感染控制措施的建议,但根据这些建议做出决定的是政治家,而实际付诸行动的是公众。因此,即使专家们可能非常了解安全,但这本身并不一定能保证社会安全。

不同领域的安全意识和思维方式有何不同?

为了保护患者的生命,医疗保健有时允许一定程度的风险,而遵守工业安全是工厂面临的主要挑战。而在机械化、自动化越来越普及的工厂里,我认为机械平稳运转、不停歇的状态,也是一种“安全”。如您所见,安全的思维方式取决于现场。

他们的共同点是“没有绝对的安全”。对于知道如何正确使用菜刀的人来说,菜刀可能是安全的,但仍有受伤的风险。没有什么是绝对没有风险的。这种思维方式在全世界都有,但日本有强烈的安全倾向,要求制造商绝对安全。对安全负责的不仅是制造商,还有用户和实施法规的国家。我希望所有相关各方都在各自的立场下承担风险和责任,并将其作为常识。

相关术语

万无一失(Foolproof)
从设计阶段开始就纳入安全措施,即使用户误用产品也能防止发生危险。
故障安全(Fail Safe)
机器的设计和构造,即使在发生故障时也能始终保证安全。
故障规避(Fault Avoidance)
通过采用不易损坏的设计和结构,创造出具有高可靠性的零件和产品。
  • *根据向殿政男先生著作的《安全学介绍》和本次采访的内容编制。

为了与机器人协作
将DX纳入安全领域

虽然不能将风险降为零,但我们必须尽可能的执行安全措施。请您谈谈安全措施的重点。

在考虑安全性时,我们必须假设人总是会犯错误,而机器会在某个时刻发生故障。由于人为错误比机械错误更常见,因此我们在考虑安全措施时应采取的顺序是首先考虑如何使机器和设施在机械上安全,因为它是可能性较小的一面,然后再考虑人为因素。

首先,人总是会犯错的,所以我们设计的东西,应该设计成如果出现某种错误,就不能进行下一步。我们做好一切准备,这样一个小错误就不会发展成事故或事件。例如,如果电池装反了,设备就无法工作,或者如果电池尺寸错误,盖子就无法合上。这被称为“万无一失”。接下来,是机械设备应设计成即使发生某种故障也能确保安全。对于铁路来说,停运是铁律。这是因为在不了解问题根源的情况下鲁莽地让列车继续运行是很危险的。这种确保安全的方式称为“故障安全”。

最近,我们开始看到在工厂和物流中心安装自主移动机器人等设备的案例。您认为应该采取哪些安全措施?

我建议将利用 ICT(信息和通信技术)和 DX(数字化转型)的“协作安全”作为未来的安全战略。这是一种在人、机器和结构之间共享信息以协作实现安全的方法。

事故的原因之一是人与机器之间的能量差距。如果他们碰巧发生身体接触,那将是能量较少的人类负伤,情况会很糟糕。为防止这种情况发生,迄今为止的基本措施是将人和机器的操作区域分开的“安全隔离”,以及当有人进入机器操作区域时机器停止的“安全停止”。如果自主移动机器人和人要在同一操作区域工作,那么利用 ICT 的“协作安全”至关重要。

协作安全使得利用信息来规避风险、并结合减少机器能量和提醒工人注意的控制成为可能。例如,如果有人正在接近,自主移动机器人可以改变路线以避免接触,或者如果确实发生身体接触则减速以减少影响,如果这些措施都不能及时完成,则可以强行停止。另外,如果机器靠近,人们也会收到警报。(如图)在需要完全停止之前避免危险对安全和生产率都有益处。今后,考虑如何最好地利用技术实现人机协作无疑很重要。

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人与机器人协同工作时,利用 ICT 的协作安全

请您谈谈一些利用新技术的协作安全示例。

例如,有一家从事道路铺装和维护的公司使用 IC 标签来减少工伤事故。工作现场使用一种称为轮胎压路机的重型机器进行路面铺设,如果操作员没有注意到工人在那里,有时会在倒车时撞到工人。因此,该公司开发了一种系统,工人佩戴 IC 标签,如果工人不小心进入其后方区域,轮胎压路机将自动紧急停止。压路机只感知身后的区域,如果有人在它前面或旁边工作,它不会停止,以便工作顺利进行。

再举一个例子,一家建筑公司利用 ICT 在隧道内开展工作,隧道是高风险区域,因为隧道狭窄而黑暗,工人和机器挤在一起。因此,公司采用了一种将资格与工作难度相匹配的系统。对哪些工人可以从事高风险任务进行限制。工人们佩戴一个 IC 标签,其中包含有关其资格的信息,他们进出隧道的活动以及他们当前的位置都受到监控。如果不合格的工人进入危险区域,就会触发红灯警示和警报,并且机器会停止。而且,该公司结合图像识别系统等设备,还可以根据隧道内的温度和湿度监测工人的身体状况。

目前,在物流行业使用无人机进行仓库盘点的示范实验也已经开始了。您认为需要采取什么样的安全措施?

无人机是机器,所以最终它们会发生故障,如果电信中断,就会变得无法控制。这是安全措施的出发点。如果无人机在飞行过程中发生了某种故障,你可能会像控制机器一样使其停止运行,但无人机在空中突然停止飞行,它就有可能掉入人或机器正在运行的区域。而理想的操作方法是无人机能够自主软着陆。它也有可能无法自主飞行,因此最好有一些措施能让它安全降落。例如缓慢下降或打开降落伞,这些并不涉及高端技术。为了确保安全,我们可以在无人机中安装自检程序,以便在程序检测到电信或控制错误时,就会启动故障安全装置。

目前使用的无人机是否包含这样的机制?

在日本,有空域隔离规则限制无人机可以使用的区域,但现状是目前硬件安全措施还是依靠制造商。鉴于无人机的使用越来越广泛,我认为政府应该为它们制定安全标准。

实现安全的方法分为两种:防患于未然和预防再次发生。虽然我们想“防患于未然”,但这样必须从最初就制定极为严格的安全标准,可这样也将阻碍新技术的开发。

另一方面,“预防再次发生”是在使用新技术的同时考虑安全措施。我们必须假设事故的严重程度,以便在制定安全标准时有一定的余地来承担一定的风险,并同时防止严重事故的发生。在防患于未然减轻了严重的风险之后,其他问题可以在新技术开发的同时通过反复试验来制定应对措施。我认为理想的形式是能够积极开发新技术,同时通过防患于未然的预防和防止再次发生来实施安全措施。

提高安全意识
正确的知识助力企业成长

技术是由人掌握的,所以我们也需要提供安全培训,不是吗?

是的。一些企业主认为安全是理所当然的事情,其实完全不是这样。工厂和物流中心负责安全的工作人员每天都付出了很多努力。安全对每个人来说都很重要,所以我认为负责人应该得到更多的认可,我希望每位员工都能提高安全意识。

全球安全促进研究所拥有安全评估员和安全员资格认证制度。前者资格主要针对机械设计人员,后者是针对包括高层管理人员在内的管理人员以及员工的培训认证体系。

该资格体系可用于安全培训活动,获得认证的人数可作为评估公司安全举措的标准。对于使用机器的人,还有安全基础评估员资格,我希望参与机器操作的所有人都了解这个资格内容。更深入地获取有关安全的正确知识和见解,能够推动整个公司的安全,并可以有效帮助企业发展和提升企业价值。

我们需要怎样沟通,才能让企业和客户共同创造安全?请分享您对此的看法。

公司与其用户沟通的重要因素包括:主动披露信息、透明度和问责制。除了披露有关安全结构如何构建以及在最坏情况下存在哪些风险的信息外,还必须进行沟通以就剩余风险达成共识和共同协议。企业不能简单地单方面传达自己的意见,还必须倾听其客户和最终用户的意见。

最后我再说一遍,无论采取什么安全措施,都不可能将风险降为零,也不可能有绝对的安全。当事情真的发生时,虽然经济上的损失可以在事后弥补,但一旦失去了生命和信任,就再也无法挽回了。正确认识和推进安全,有助于企业成长,有助于提升企业价值。

向殿 政男

1942年出生,明治大学名誉顾问、名誉教授、明治大学校友会会长,铁道综合技术研究院院长,日本私立大学信息教育协会会长,全球安全促进协会主席,明治大学大学院工学部博士课程结业,工学博士。曾任职务包括明治大学工学部电气工程系副教授,明治大学理工学部信息系教授,明治大学理工学院院长。专业安全学、信息学和逻辑学。还曾担任日本模糊理论学会会长、日本可靠性工程学会会长等职务。获得2015年度公共安全贡献者国务院总理表彰。

  • *本文基于《DAIFUKU NEWS》 第 230 期(2021 年 4 月出版)中的“物流观点:在人会犯错误和机器会出故障的前提下思考安全”的内容。

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