物流觀點安全措施應假設人會犯錯誤,機器會發生故障

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工廠和物流中心實施了各種安全措施。然而,現場環境在不斷變化。不可能完全消除不可預見的問題和錯誤。保持高水平的安全性究竟需要什麼?隨著新技術的出現,安全將如何發展?我們採訪了全球安全促進研究所會長、明治大學名譽教授、安全學領軍人物向堂正男,安全學是一門將不同領域常見的安全問題系統化的學科。

面試
向堂政男
全球安全促進會主席

我聽說您的專業領域安全學是一門相對較新的學科。

安全研究傳統上是在不同的領域進行的,例如醫療、汽車、核能和食品。為什麼需要安全?因為我們要防止對人們的生命或健康、經濟、信息和全球環境造成傷害。雖然保護的東西不一樣,但是思路是一樣的,所以必然會有其他領域可以藉鑑的東西,以及不同領域共同的元素。然而,各種定義和術語的差異阻礙了交流。

我想,如果我們從各個研究領域中挑選出普遍存在的知識,並將其係統化,我們就可以以此為基礎,開展研究,發展這門新學科。製造領域有安全工程學科,但側重於工程。安全不僅涉及工程學和自然科學,還涉及哲學、倫理學等人文學科和經濟學、法學等社會科學。 Safenology 全面處理所有這些問題。

Safenology 被認為是專家之間的交流,但現在我希望高層管理人員和公眾更多地了解它。例如,專家根據他們的科學知識提出有關感染控制措施的建議,但根據這些建議做出決定的是政治家,而實際付諸行動的是公眾。因此,即使專家們可能非常了解安全,但這本身並不一定能保證社會安全。

不同領域的安全意識和方法有何不同?

為了保護患者的生命,醫療保健有時允許一定程度的風險,而遵守工業安全是工廠面臨的主要挑戰。我認為,在機械化、自動化越來越普及的工廠裡,機械平穩運轉、不停歇的狀態,是一種“安全”。如您所見,安全方法取決於現場。

他們的共同點是“沒有絕對的安全”。對於知道如何正確使用菜刀的人來說,菜刀可能是安全的,但仍有受傷的風險。沒有什麼是沒有風險的。這種思維方式在全世界都有,但日本有強烈的安全傾向,要求製造商絕對安全。對安全負責的不僅是製造商,還有實施法規的用戶和國家。我希望所有有關各方都需要在各自的情況下承擔風險和責任,這已成為常識。

相關術語

萬無一失
從設計階段開始就納入安全措施,以防止產品變得危險,即使在使用過程中出現錯誤
故障安全
機制的設計和構造即使發生故障也始終保證安全
故障規避
通過採用不易損壞的設計和結構機制,創造出具有高可靠性的零件和產品
  • *根據Masao Mukaidono的“安全學介紹”和本次採訪的內容

與機器人合作意味著
DX也是安全領域的一部分

即使沒有什麼是沒有風險的,我們也必須盡可能執行安全措施。請告訴我們安全措施的重點。

在考慮安全性時,我們必須假設人總是會犯錯誤,而機器會在某個時刻發生故障。由於人為錯誤比機械錯誤更常見,因此我們在考慮措施時應採取的順序是首先考慮如何使機器和設施在機械上安全,因為它是可能性較小的一面,然後再考慮人為因素。

反正人總是會犯錯的,所以你設計的東西,如果出現某種錯誤,就不進行下一步。你做好了一切準備,這樣一個小錯誤就不會發展成事故或事件。例如,如果電池裝反了,設備就無法工作,或者如果電池尺寸錯誤,蓋子就無法合上。這個詞是“萬無一失”。接下來,您設計機器和設施以確保即使發生某種故障也能確保安全。對於鐵路來說,停運是鐵律。這是因為在不了解問題根源的情況下魯莽地讓火車繼續運行是很危險的。這種確保安全的方法的詞是“故障安全”。

最近,我們開始看到在工廠和物流中心安裝自主移動機器人等設備的案例。您建議他們採取哪些安全措施?

我建議將利用 ICT(信息和通信技術)和 DX(數字化轉型)的“協作安全”作為未來的安全戰略。這是一種在人、機器和結構之間共享信息以協作實現安全的方法。

事故的原因之一是人與機器之間的能量差距。如果他們碰巧發生身體接觸,那將是能量較少的人類,情況會很糟糕。為防止這種情況發生,迄今為止的基本措施是將人和機器的操作區域分開的“安全距離”,以及當有人進入其操作區域時機器停止的“安全停止”。如果自主移動機器人和人要在同一操作區域工作,則利用 ICT 的協作安全至關重要。

協作安全使得利用信息來規避風險,並結合減少機器能量和提醒工人的控製成為可能。例如,如果有人正在接近,自主移動機器人可以改變路線以避免接觸,或者如果確實發生身體接觸則減速以減少影響,如果這些措施都不能及時完成,則可以強制停止。如果機器靠近,人們也會收到警報。 (圖表)在需要完全關閉之前避免危險對安全和生產率都有好處。展望未來,考慮如何最好地利用技術實現人機協作無疑很重要。

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人與機器人協同工作時利用 ICT 的協作安全

請給我們一些利用新技術的協作安全示例。

有一家從事道路鋪裝和維護的公司使用 IC 標籤來減少工作事故。一種稱為輪胎壓路機的重型機器用於路面鋪設,顯然,如果操作員沒有註意到工人在那裡,它有時會在倒車時撞到工人。因此,該公司開發了一種系統,工人佩戴 IC 標籤,如果工人不小心進入其後方區域,輪胎壓路機將自動緊急停止。壓路機只感知身後的區域,如果有人在它前面或旁邊工作,它不會停止,以便工作順利進行。

還有一家建築公司利用 ICT 在隧道內開展工作。隧道是高風險區域,因為它們狹窄而黑暗,工人和機器擠在一起。因此,公司採用了一種將資格與工作難度相匹配的製度。對哪些工人可以從事高風險任務有限制。工人們佩戴一個 IC 標籤,其中包含有關其資格的信息,他們進出隧道的活動以及他們當前的位置都受到監控。顯然,如果不合格的工人進入危險區域,就會觸發紅燈和警報,並且機器會停止。結合圖像識別系統等設備,還可以根據隧道內的溫度和濕度監測工人的身體狀況。

我們已經開始使用無人機進行倉庫盤點的示範實驗。需要什麼樣的安全措施?

無人機是機器,所以最終它們會崩潰,如果電信中斷,它們將無法控制。這些考慮是安全措施的出發點。如果無人機在飛行過程中發生了某種故障,你會想像控制機器一樣將其關閉,但一旦發生故障,它就有可能掉入人或機器正在運行的區域。在飛行途中突然停止。理想的情況是無人機能夠自主軟著陸。它也有可能無法自主飛行,因此最好有一些機制讓它安全降落,例如緩慢下降或打開降落傘。這些不涉及困難的技術。安裝自檢程序並設計無人機,以便在程序檢測到電信或控制錯誤時故障安全裝置開始運行就足夠了。

今天使用的無人機是否包含這樣的機制?

在日本,有空域隔離規則限制無人機可以使用的區域,但目前硬件安全措施留給製造商。鑑於無人機的使用越來越廣泛,我認為政府應該為它們制定安全標準。

實現安全的方法分為兩類:先發製人的預防和預防復發。雖然你想防止所有事故的發生,但先發製人地針對所有嚴重程度採取行動將導致過於嚴格的安全標準,從而阻礙新技術的開發。

我們必須假設事故的嚴重程度,以便在製定安全標準時有一定的餘地來承擔一定的風險,同時仍然可以防止任何嚴重事故的發生。然後,預防復發就開始發揮作用了。在先發製人地減輕了嚴重的風險之後,其他問題可以在新技術開發的同時通過反複試驗來適應。我認為理想的形式是能夠積極開發新技術,同時通過先發製人的預防和防止複發來實施安全措施。

提高安全意識
準確的知識助力企業成長

技術是人用的,所以我們也需要提供安全培訓,不是嗎?

一些企業主認為安全是理所當然的事情,其實完全不是這樣。工廠和物流中心負責安全的工作人員每天都付出了很多努力。安全對每個人來說都很重要,所以我認為負責人應該得到更多的認可,我希望每個員工都能提高安全意識。

全球安全促進會擁有安全評估員和安全員資格認證制度。前者資格主要針對機械設計人員,後者是針對包括高層管理人員在內的管理人員以及管理人員和員工的培訓認證體系。

該資格體係可用於安全培訓,獲得認證的人數可作為評估公司安全舉措的標準。對於使用機器的人,還有安全基礎評估員資格。它涵蓋了我們希望參與機器操作的每個人都知道的內容。更深入地獲取有關安全的準確知識和見解,有望推動整個公司的安全,並有效幫助企業發展和提升企業價值。

需要怎樣的溝通,才能讓企業和客戶共同創造安全?請分享您對此的看法。

連接公司與其用戶的溝通中的重要元素包括:透明度、主動披露信息和問責制。除了披露有關安全結構如何構建以及在最壞情況下存在哪些風險的信息外,還必須進行溝通以就剩餘風險達成共識並達成共同協議。企業不能簡單地單方面傳達自己想說的話;它還必須傾聽其客戶和最終用戶的意見。

我再說一遍:無論採取什麼安全措施,都沒有絕對的安全,沒有絕對的安全。當事情真的發生時,雖然經濟上的損失可以在事後彌補,但一旦失去了生命和信任,就再也無法挽回了。正確認識和推進安全,有助於企業成長,有助於提升企業價值。

向堂政男

1942年生。明治大學名譽顧問、名譽教授、明治大學校友會會長。鐵道技術研究院院長。日本大學計算機教育協會會長。全球安全促進協會主席。明治大學大學院工學部博士課程結業,工學博士。曾任職務包括明治大學工學部電氣工程系副教授;明治大學理工大學計算機系教授;明治大學理工學院院長。擅長安全學、信息學和邏輯學。還曾擔任日本模糊理論學會會長、日本可靠性工程學會會長等職務。獲得2015年度公共安全貢獻者國務總理表彰。

  • *本文基於 DAIFUKU NEWS 第 230 期(2021 年 4 月出版)中的“物流觀點:基於人犯錯誤和機器故障的假設來思考安全”的內容。

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