自动化虽能提升生产效率与安全性，但也带来了一些独特风险，需进行有效管控。
学习要点
-识别自动化制造系统相关的具体风险；
-分析这些风险对生产运营及人员可能造成的影响与成因；
-在自动化环境中采取有效的风险缓解策略与安全措施，将风险降至最低。
自动化制造系统的特点
自动化制造系统能强化工厂的安全管理机制，但工人与自动化系统（包括机器人）的互动，也会产生一些特殊的安全风险。这些潜在风险包括机械故障、软件问题以及人机交互不当等，可能引发事故或导致生产中断。因此，面对这些新风险，制造商必须制定保护工人的相关规程。
自动化在提升生产力与安全性的同时，确实带来了需妥善管理的独特风险。2016年6月就发生过一起悲剧：某制造工厂的20岁机器操作员在与同事处理传感器故障时，机器人突然意外启动，导致该操作员不幸身亡。这一事件不仅造成了超过130万美元的罚款，相关方还面临刑事指控。它深刻揭示了在自动化制造环境中，安全规程不完善可能导致的毁灭性后果。
自动化制造系统是通过计算机控制的机器、设备和流程，以最少的人工干预完成制造操作的系统。这类系统融合了多种技术，如机器人、可编程逻辑控制器（PLCs）、传感器和计算机辅助制造软件等，可执行精准的重复性任务，涵盖组装、物料搬运、焊接、喷漆及质量检测等操作，帮助制造商实现产品质量的稳定性与生产效率的提升。
自动化制造系统的优势显著：能提高生产力、改善产品质量、降低人力成本，还能通过减少工人的重复性劳动或体力劳动，优化工作场所的人体工学环境。此外，现代自动化系统可实时收集和分析生产数据，为预测性维护与生产流程的持续优化提供支持。
然而，自动化制造系统的复杂性，加上高速运转的大功率机械以及人机交互的必要性，也带来了特殊的安全挑战。若这些挑战得不到妥善处理，可能引发严重的人员伤亡。正如前文提到的事故所示，一个简单的系统故障就可能造成灾难性后果。因此，了解这些系统中的风险因素及缓解方法至关重要。
自动化制造系统的安全风险
自动化制造环境中可能存在诸多安全挑战，部分还具有行业特殊性。以下结合实例，总结主要的安全风险：
冲击、碰撞与挤压风险
当工人被移动的机器部件撞击、被弹出的材料击中，或被自动化设备的活动部件与固定部件夹住时，就会产生这类风险。例如，在机器人装配线上，若系统的安全联锁装置失效，或未按正确的锁定/挂牌程序操作，进行维护的工人可能会被突然运动的机器人手臂击中。同样，在物料搬运过程中，若自动导引车的接近传感器出现故障，或未正确划定和维护安全区域，就可能与工人发生碰撞。
挤压与卡夹风险
此类风险指人体部位或整个身体被卡在活动的机器部件之间，或被机器与固定结构夹住并挤压。典型案例是在自动托盘码垛系统中，若工人在排除故障时未正确停用系统，进入机器运行区域就可能被挤压。前文提到的20岁机器操作员事故，正是系统在故障排除期间意外启动，导致其在机器人单元内被挤压身亡，这一悲剧充分说明了此类风险的严重性。
电气风险
电气风险包括触电、电击，或因暴露的电气部件、系统故障引发的烧伤风险。这类风险多在自动化系统维护时出现，比如工人需要接触控制面板或排查电气部件故障时。例如，若未按正确的隔离程序操作，技师在处理PLC机柜时可能接触到带电的电气触点；机器人动力电缆的绝缘层损坏，也可能在日常运行中带来触电风险。
滑倒、绊倒与坠落风险
这类风险与作业面状况、工作场所整理以及自动化制造环境中的高度差有关。在自动化工厂内，工人可能被外露的电缆绊倒，在自动化机械泄漏的润滑油上滑倒，或在操作自动化存储与检索系统时从高台坠落。例如，操作员可能在自动压力机旁因液压油泄漏而滑倒，或在系统安装、维护时，因传感器电缆未固定好而被绊倒。
网络安全风险
网络安全风险指通过数字手段非法访问、控制或操纵自动化制造系统所带来的风险。现代自动化系统为便于监控和控制，越来越多地接入网络，这也使其更容易遭受网络攻击。趋势科技的调查显示，美国、德国和日本61%的智能工厂曾遭遇网络安全事件，其中多数工厂因此出现系统中断，近半数制造商表示中断时长超过四天。
这些重大风险的成因多样。美国职业安全与健康管理局（OSHA）列出了自动化环境中常见的风险成因。以下为主要的网络安全风险成因及其对人员和运营的影响：
采用风险控制层级
风险控制层级是一种广泛认可的系统性方法，用于管理工作场所（包括自动化环境）的风险，其核心是按控制措施的有效性从高到低排序：
-消除：从工作场所彻底移除风险源；
-替代：用更安全的工艺或材料替代危险的工艺或材料；
-工程控制：安装物理屏障、机器防护罩或安全装置，将人员与风险隔离；
-管理控制：通过制定规程、开展培训、设置警示标志等，规范人员的工作方式；
-个人防护装备（PPE）：为工人配备防护设备，以抵御风险。
例如，在自动焊接单元中，“消除”可体现为重新设计流程，尽量用机械连接替代焊接；工程控制可采用安装光幕和物理屏障；管理控制包括执行标准操作程序；个人防护装备则有焊接面罩和防火服等。
建立基于能力的培训体系
基于能力的培训体系通过结构化学习与评估，确保工人具备安全操作和维护自动化系统所需的知识与技能。这种方法注重可量化的学习成果和技能的实际应用，而非仅以培训时长作为完成标准。
例如，机器人维修技师需完成机器人操作的理论培训，能演示正确的锁定/挂牌程序，并通过书面与实操考核后，方可获得独立操作机器人系统的资质。定期的复训和技能检查，能确保工人的技能始终保持在合格水平。
执行预防性维护策略
预防性维护策略是指根据制造商的建议和实际操作经验，对自动化设备进行定期检查、测试与维护。这种主动防范的方式，有助于在潜在问题引发故障或安全事件前及时发现并解决。
例如，可借助计算机化维护管理系统，定期安排对安全联锁装置、紧急停止装置及机器人单元关键组件的检查，并对维护任务进行电子化跟踪与记录。
构建完善的文档管理系统
文档管理系统为关键安全信息、规程和记录的创建、更新与查阅提供结构化方法。它能确保安全实践的统一应用，并为安全合规性提供可追溯的证据。
具体而言，可搭建数字化文档平台，集中存储所有标准操作程序、风险评估报告、维护记录和事故报告，并通过版本控制和定期审查，保证信息的时效性。
制定紧急响应预案
在自动化制造环境中，紧急响应预案明确了应对各类事件或事故的预定程序。它能确保在紧急情况下，各方能迅速、协调地开展应对工作，减少人员伤亡与财产损失。
例如，针对机器人故障、工人被困等不同紧急情况，需制定并定期演练应对程序，明确应急响应团队的职责与疏散流程。
定期开展安全评估
定期安全评估是对工作场所的风险、控制措施及安全绩效指标进行的系统性评估。它有助于发现安全体系中的漏洞，找到改进空间。
例如，管理人员可每月与跨职能团队共同开展安全检查，检查自动化设备状况、观察作业行为、审查事故报告，并评估现有安全措施的有效性，同时记录检查结果并跟踪整改情况。
自动化制造系统的创新动力
随着制造自动化与人工智能、协作机器人、互联系统的融合发展，安全管理方法也需同步升级。预测分析、数字孪生、增强现实等技术，已在改变风险识别与缓解的方式。那些在严格执行安全规程的同时，积极采用这些自动化系统的制造商，将更有能力预防事故、保护工人并优化生产运营。
衡量自动化制造安全管理成功的真正标准，是形成一种安全文化——让安全实践的持续改进，与制造流程本身一样，成为企业根深蒂固的一部分。2016年的悲剧提醒我们，在自动化环境中，麻痹大意的代价可能是灾难性的。未来，属于那些不将安全视为自动化的障碍，而将其视为创新必要动力的组织。
