GB/T 33940-2017 机械安全 安全设计与精益制造指南 GB/T33940-2017 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

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中华人民共和国国家标准
GB/T33940—2017
机械安全
安全设计与精益制造指南
Safety of machinery-Guide for safety design and lean manufacturing2017-07-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-02-01实施
1范围
规范性引用文件
术语和定义
精益制造
精益制造方法
5精益改进实践和示例
精益与安全冲突的示例
精益与风险
6安全和精益解决方案
管理层
流程模型
7风险评估
安全和精益
8安全和精益的成功案例
电动折弯机
去毛刺机
折叠式控制器
安全和精益设计的考虑因素
10总结
附录A（资料性附录）规划的考虑·附录B（资料性附录）
流程设计的考虑
附录C（资料性附录）规划布局的考虑目
附录D（资料性附录）关于工具和设备设计的考虑次
附录E（资料性附录）关于工作场所装卸设备的考虑参考文献
GB/T33940—2017
Hii KANni KAca
HiiKAoNikAca
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T33940—2017
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国机械安全标推化技术委员会（SAC/TC208）提出并归口。本标准主要起草单位：福建省闽旋科技股份有限公司、机械科学研究总院，南京林业大学光机电仪工程研究所，华测检测认证集团股份有限公司广东汇利兴精工科技有限公司，中国航天科工运载技术研究院北京分院、欧姆龙自动化（中国）有限公司、皮尔磁工业自动化（上海）有限公司、中国标准化研究院、中国纺织机械协会。
本标准主要起草人：朱斌、李勤、陈珍珍、刘攀超、刘治永、钟辉、王学智、宁燕、居荣华、李立言、程红兵、于亚彬、张晓飞、郁毛林、付卉青、黄之炯、徐凯、辛曼玉、马立强、刘霞、王静怡、李运红。m
HiiKAoNikAca
GB/T339402017
精益制造通过减少浪费、降低成本以及制造过程的复杂程度来提高生产率（更好更快地产出）的各种各样方案，技术和方法。然而，过度频紧地道求精益制造，就会造成对精益制造方法的误用，由此会给人员安全和精益制造的目标带来重大风险。安全是精益制造中试图获取更好、更快、更节省、更安全收益过程的一个关键要素。在精益制造理念中只有注重机械安全，将安全集成到精益制造中，二者结合，相辅相成，互相兼顾才是企业实现安全生产，降低生产成本，提高工作效率和生产效率的重要途径。本标准提出了机械安全设计与精益制造并举的理念，并给出实际应用的案例。机械领域安全标准的结构如下：一A类标准（基础安全标准），给出适用于所有机械的基本概念，设计原则和一般特征。一B类标准（通用安全标准），涉及机械的一种安全特征或使用范围较宽的一类安全装置：·B1类，特定的安全特征（如安全距离、表面温度、噪声）标准：·B2类，安全装置（如双手操纵装置、联锁装置、压敏装置、防护装置）标准。一C类标准（机器安全标准），对一种特定的机器或一组机器规定出详细的安全要求的标准。根据GB/T15706的规定，本标准属于B类标准。TV
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1范围
机械安全安全设计与精益制造指南GB/T33940—2017
本标准给出了在机械设备和生产系统中兼顾安全设计与精益制造，减少伤害和浪费，提高性能、安全和质量的指南。
本标准适用于应用安全设计与精益制造的实践过程中，最大程度地减少与机械设备和生产系统相关的浪费和风险。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T15706一2012机械安全设计通则风险评估与风险减小GB/T16856机械安全风险评估实施指南和方法举例3术语和定义
GB/T15706一2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1
精益制造leanmanufacturing
在生产过程中，通过采用各种技术与管理工具实现减少浪费、降低成本和复杂程度的一种生产方式。
5sfive-S
用来帮助识别和消除各种形式浪费的可重复的五步流程，包括分类（Sort）、整理（Set-in-order）、清洁（Shine）、标准化（Standardize）、持续（Sustain）。注：由于五步流程的英文对应词的首字母均由S开头，称为5S管理。3.3
改善kaizen
通过识别和消除浪费及不必要的非附加值活动而持续改进的一种方法。3.4
看板kanban
把工艺要求，生产流程或产品需求等信息通过诸如板报，屏幕等载体直观表达出来，实现即时作业的一种工作方法。
拉动pull
在整个生产系统中以客户需求为驱动，合理配置工作量，制造出客户满意产品的一种生产流程。3.6
六西格玛sixsigma
以次品率不超过百万分之三点四为目标，基于数理统计控制的一种质量管理方法。1
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4精益制造
4.1总则
4.1.1精益制造通过采取以下方式或方法力求消除、减少或简化非增值的生产活动：消除浪费；
平衡不同工序和人员之间的工作量；标准化工作流程；
-整理工作场所；
发挥团队作用；
一员工交叉培训；
减少转换时间；
在适当的工位存放待用的原材料：一操作者确保在零部件进人下一个工位前对其进行质量检测：一采用单元式布局：
一应用全面生产维护以减少设备停机时间。4.1.2精益制造的改变会涉及或影响到以下各类人员，包括：管理人员；
工程师；
安全员；
使用者；
其他生产一线人员；
客户；
所有者；
供应商。
形式：
精益理念的核心前提是最大程度减少或消除生产各个流程中的浪费。浪费一般包括以下7种过量生产：
b）等待；
c）运输；
d）过度加工；
e）库存；
f）移动
g）有缺陷的零部件。bzxZ.net
与安全相关的浪费的示例见表1。表1与安全相关的浪费示例
浪费形式
过量生产
与安全相关的浪费
·多重操作导致用力过度造成伤害、纤倒或工业机动车事故：·过多的人工搬运物料；
暂时存储和堆放
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浪费形式
过度加工
有缺陷的零部件
4.2精益制造方法
4.2.1改善
表1（续）
与安全相关的浪费
机器的设计不允许快速恢复：
机器不能快速停止：
·机器的设计不便于控制危险能量；机器的设计配置不当；
与保养相关的事件，如跌落，工具的更换、烧伤等GB/T33940—2017
动力运输工具（如工业车辆、起重机、AGV和传送带等）的装载物溅酒、掉落；·布局设计不合理，造成设备、运动过多或负担过重；交通流/模式设计不当；
无法取得特定任务需要的工具
重复动作；
机器缺少安全防护
机器安全防护装置应用不当：
·距离过大；
设计或质量规范超出了实际要求/需求；·
设计或布局导致不必要的运输
装载物掉落：
多次搬运
重复性动作；
机器伤害
拉伤/扭伤：
客户受伤
改善是一种小幅新进改进生产操作的方法，使用系统方法实施持续改进，识别和消除不必要的非增值活动和浪费，非增值的活动包括4.1.3列出的七种浪费，举例如下：过量生产(生产大于需求）；
等待（空闲时间或延误）；
运输（物料在工位之间的不当移送）；c)
过度加工（不必要的加工或纸上作业）；d)
库存（在尚无需求时提前制造或存储过多的产品）；移动（人员过多的动作)；
g）有缺陷的零部件（质量差）。通常情况下浪费容易被识别和消除，但在某些复杂情况下，需要进行详细评估。改善可通过以下步骤实现：
a）记录当前状态；
识别浪费：
策划改进项目；
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进行改进；
验证改进项目：
f)总结；
g）标准化；
h）重复。
有许多不同的工具可帮助实施改善，以及识别和消除浪费。常见的儿种方法有5S，拉动，看板。精益制造如何与安全设计相结合的示例见第8章。4.2.25S
5S主要包括：
分类（Sort）：区分要与不要的物料，从工作场所中清除不需要的物料，现场只保留必需的物品，a)
以消除干扰和混乱；
b）整理（Set-in-order）：使工作场所的各种物品（如零部件、工具、资料等）摆放整齐有序，标识明确，以便容易通过视觉找到；
c）清洁（Shine）：建立工作区定期整洁制度，并重点检查工作区内需要维护设备的保养状况；d）标准化（Standardize）：将实施的分类、整理、清洁方法制度化；e）持续（Sustain）：保持其成果，并持续改进。5S是一种用于实现工作程序标准化和浪费最小化的方法。利用5S可极大减少和改善工作区的脏、乱、差状况。例如：利用地面标线明确机器的位置或工作区域，给工具、半成品、成品以及装配辅件等指定专用区域。尽管5S通常被认为是用于工作场所组织和视觉控制的工具，但实际上5S是研究如何识别和消除浪费的基础工具。执行5S的主要效益如下：明确存放区域；
更容易，更快捷找到所需物品；一节省寻找零部件、工具和资料等花费的时间：缩减移送距离：
视觉控制使摆放不到位的物品一目了然；故障率减少；
工作场所更安全；
质量更好；
空间利用率提高；
操作者工作满意度更高：
节省设定/转换时间；
一节省停机检修时间；
质量意识提高；
提前预警；
持续改进。
5S充分利用了视觉控制。即利用视觉控制方法识别哪些物品未摆放到位，哪些因素妨碍按时完成任务。视觉控制具有以下优点：没有多余的或不需要的东西：
一明确界定存放区域；
每样东西都有其指定位置，并摆放到位；持续不断地保持车间内的清洁；一物品、资料、进度和流程都一目了然；4
便于即时区分所有正常与不正常状况；一简化和减少纸上作业。
4.2.3拉动
拉动法是精益的关键理念，零部件要到需要时才制造。GB/T33940—2017
拉动法适用于整个生产系统的各个流程，这样就实现了以客户需求拉动生产。拉动法生产系统有助于最大程度地减少各个流程的在制品库存。4.2.4看板
看板法是通过流程中消耗完产品后再发出开始工作信号的一种拉动生产系统，例如：现有零部件没有被使用之前，系统不投产下一个零部件。看板法是用于管理生产流并实现“准时”生产的一种操作方法。4.2.5六西格玛
六西格玛管理主要着重解决的是减小生产流程的变异，变异是引起浪费的一种原因，浪费将会带来更多的变异。精益管理重点关注的是消除生产系统的浪费。两种管理方式关注的对象不是对立的，而是互为补充与有机结合。
六西格玛主要基于以下步骤：
a）界定待改进的流程；
b）测量该流程当前的状况；
分析测量数据找出根本原因，提出可能的解决方案；c
执行解决方案，改进该流程；
e）持续跟踪并控制该流程，与他人分享改进成果。六西格玛潜在的效益包括：
提升客户满意度：
扩大市场份额：
改善客户关系：
提升安全绩效；
提高生产力；
一缩短周期时间：
—减少浪费；
—降低成本；
—减少客户投诉。
一个有效的六西格玛改进方案还要力求通过加强管理，努力减小有关生产的缺陷所造成的与产品相关伤害的可能性。但是，如果单独使用六西格玛管理需要很大的投人，而且不能解决4.1.3所述的全部七种形式的浪费。然而同时应用5S，并致力于消除纠正过程中的浪费，则会收到对系统质量改进的成效。
5精益改进实践和示例
5.1概述
精益改进前应通过各种渠道收集，查阅、整理与安全有关的标准和规范性文件，并针对所要改进的项目对这些文件进行分析和研究，最终确定哪些安全标准能实际应用于待改进的机械设备和生产系统，如适用于机器人的GB11291.1，适用于集成制造系统的GB/T16655等。5
GB/T33940—2017
一般情况下，精益改进可形成更安全的工作场所。干净、整洁的工作区域有利于减少滑倒、跌落、纤倒和碰撞等风险。然而，某些精益改进活动可能会降低操作的安全性。在进行5S管理的第一步（分类）时，应识别出非增值的工作任务。非增值的工作任务分成两类：必要的和多余的。精益改进的目标是完全消除多余的非增值的工作任务，并将必要的非增值的工作任务减少到最低程度。在许多情况下都会把安全划归到必要的非增值的类别里，这与安全标准的要求是冲突的，5.2给出了相关示例。
5.2精益与安全冲突的示例
5.2.1气动冲床
冲床精益目标与安全目标冲突的示例见图1。A
图1气动冲床加装不符合安全标准要求的可调式防护装置的示例如图1所示，精益设计重新布置了工作单元，包括移除冲床上的安全防护装置。但这套方案并没有对冲压危险区进行充分的防护，冲床运行时，其防护装置不能阻挡操作者进人危险区，使得操作者和其他人员暴露于不可接受的风险中，这种方法不符合安全标准的要求。此时，需要综合考虑精益原则和安全原则。
考虑实际(而不是假设）发生伤害时的浪费：a）等待一一停工直到机器加装其他安全防护系统，由于讨论、调查而浪费其他工作活动的时间；b）移动一—发生伤害时很多人进行额外的移动；c）有缺陷的零部件一人身伤害，可能发生的设备损坏；d）运输-为保持生产运行而进行的额外零件搬运；e）过度加工一一由于没有将安全与精益统筹考虑而导致的返工，效率低下和流程不合理。在本示例中，4.1.3列出的七种浪费中的五种会导致人员劳累、时间浪费和成本增加。这样单凭精益理念而采取的以任何方式废弃防护装置的精益改进方案，无疑会降低机器自身的安全防护能力，明显增加对操作者造成伤害的风险，是违背相关安全标准要求的。5.2.2机器人示例
机器人单元通常使用围栏和门作为保护措施以防止人员暴露在机器人危险运动的区域。安装栅栏6
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