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中国离“安全工厂”有多远
xiao_xiao1 发表于 2009/9/17 16:22:24 731 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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安全成为了近两年来业内最热门的话题，也被各大企业认为是自动化市场的新的增长点。
今天，随着我国工业制造水平的不断提高，机器功能趋于全面，生产工艺日益复杂，对机器设备的安全性提出了更高的要求。人的生命高于一切，安全生产越来越引起人们的关注，已成为衡量现代工业的重要指标，对于安全事故多发的我国，意义更为重要。先进的机器安全保护技术正扮演着越来越重要的角色。从常见的安全开关、安全门锁、安全地毯、安全光幕等，到加装了安全继电器、安全PLC的简单安全系统，再到建立生产设备的安全型网络，伴随自动化与IT技术的不断进步，“安全工厂”理想正日益渗入制造过程的各种自动化、智能化环节。
安全标准
在这方面相关并被广泛使用的国际标准是IEC 61508，它覆盖了E/E/PE（电气/电子/可编程电子）安全相关系统的功能安全，以及由其衍生出的行业标准IEC 62061（机械）、IEC 61513（核电）、IEC 61511（流程工业）以及IEC 61784（总线安全标准）。根据相关分析数据，对于SIS系统，8%的故障由逻辑控制器导致，42%的故障由传感器故障导致，而执行器故障占到了50%的份额。
安全完整性等级（Safety Integrity Level，SIL）是安全仪表系统的设计规格项目之一，安全仪表系统可按照安全度等级的要求分为1、2、3、4级。安全等级越高，安全仪表系统的安全功能越强。一般单独的设备很难达到SIL4，即使能达到，所要求的设备的一套管理措施也是非常复杂的。市场上最多的就是SIL3、SIL2、SIL1的产品。
而对于SIL的选择，并不是说做防护系统越高越好。需要什么级别的防护就选择什么级别的产品，因为所选择的级别越高，不仅付出的金钱越多，还需要付出更多的管理、服务等。所以，既不能让它保护不足，也不能让它过保护。
现在我国的安全标准还基本处于空白的状态，在一段时间里要借鉴国外的技术搭建自己的安全系统。比如要做仪表安全系统，构建系统所用的所有设备应该是安全设备。如果不是安全设备，无法构建一个安全的系统；或者即使是构建了安全系统，也无法说服别人使用此产品。所以这个问题就使得我们在相当长的一段时间里，我们不得不使用国外的安全产品。
安全市场增长预测
根据ARC的研究，全球安全系统的市场在2005年大小为9.2亿美元，预计至2010年其复合增长率（CAGR）将超过10％，将形成15亿美元的市场规模。在过去的两年中，安全系统市场增长迅速。由于中国和印度的经济不断增长，油气行业的需求增加，以及其他BRIC(巴西、俄罗斯、印度和中国)在油气以及精炼行业投资的增加，促使安全系统的需求增加。对安全系统标准的更广泛的认识、理解和使用，以及受中国和印度制造行业的扩大影响，安全系统市场保持健康发展。
而最新的VDC的新研究报告显示，北美机械自动化安全装置安全PLC产量将由2004年的930万美元上身到2007年的2.07亿美元，年复合率为30.6%。而对于欧洲的预测，该产量的年复合率预计为22.3%，想必2004年4.31亿，在2007年将达到7.88亿。纵观机械自动化安全装置市场，2007全年欧洲市场的年复合增长率才为7.4%，北美为12.5%。不过，小型可编程安全系统部分的市场预计增长率在22.3%，预期为30%。这个差别主要是因为欧洲市场较成熟，该可编程安全系统的应用也同样成熟。不过应用的增长速度应比预期的要高，安全总线/网络模式下的安全PLC的增长和操作可用性也应提高。机械和控制越来越复杂时，相应也要提高其使用价值。
安全厂商、产品
就目前的国际市场而言，工业安全产品的主流还是机械安全产品，具体的以安全输入设备，安全控制设备，安全输出设备为主，安全控制设备以当前的安全产品市场来说就是安全控制器，而安全输出设备在一般情况下就是指安全继电器以及安全继电器单元、安全网络控制器、安全I/O终端等产品，安全输入设备就包括其它的诸如安全门开关、安全限位开关、安全传感器、紧急停止用按纽开关、起动设备、存在检测传感器等。
在国内，工业安全产品的应用主要集中在机械领域，这些产品其实就是针对机械操作过程中的危险的地方进行控制的。使用比较多的是在压力机、升降机、电梯、机床等大型的设备上，因为这些设备本身具有的安全隐患，才出现了安全产品，
德国皮尔磁有限公司的继电器也在市场上占有很大的分额，从1968年起发明了急停继电器PNOZ以后就一直拥有着急停继电器市场的绝对优势，继而借助着强大的技术支持，在1997年扩大了在安全领域的市场，现在的安全门开关，急停和双手控制等产品以及各种应用的解决方案都拥有着很强的市场竞争力。而专业从事安全产品的美国科学技术有限公司（STI）则是在产品的更新换代上大做文章，STI的产品主要以安全输入和输出设备为主，同时也提供过程保护设备，主要的应用领域则是机械设计和工业操作过程中的安全，最新上市的激光安全扫描器运用了两个独立的监控区域可供选择，并且在原来的基础上大大提高了安全性和使用的便捷性。
霍尼韦尔国际公司作为一家专门研发和生产传感和控制元部件也有生产电子安全产品、安全开关、安全传感器、安全控制模块等，这些产品主要应用在保证工厂运行中的机床安全。还有德国图尔克集团公司同样也在工业控制技术领域拥有着很强的实力，它们生产的的安全传感器不论在性能还是安全系数上都有着很高的保证。德国施克（SICK）作为全球传感器主要供应商之一，也有诸如安全开关、安全光幕等光电安全产品和区域安全保护装置进入到自动化生产过程中。
除了以上这些企业，还有很多企业中生产着安全产品，如施耐德电气（光电安全产品）、法国COMITRONIC（安全传感器）等，而安全开关作为一个大众性的工业产品，该产品的生产商比起其他安全产品的生产商则显得稍微偏多一些，
从安全PLC供应商方面看，罗克韦尔自动化、欧姆龙、西门子A&D等巨头纷纷采取一系列措施，推出自己的安全PLC产品，这些产品几乎都符合IEC61508标准并得到了SIL3的等级认证。
而在过程安全领域，艾默生安全仪表系统（SIS）、采用数字智能技术和诊断技术，实现了更为安全的回路测试和其它一些功能，从而在降低系统生命周期成本以及简化符合法规的程序同时提高了效率。智能SIS利用PlantWeb技术——包括智能现场设备、预测诊断和数字通讯，它包括变送器和阀门控制器的IEC61508认证和SIL3级安全系统认证。
霍尼韦尔去年也宣布推出最新版安全仪表系统（Safety Instrumented System，SIS）——霍尼韦尔安全管理系统R110。安全管理系统是Experion过程知识系统（PKS）的一个组件，Experion过程知识系统是霍尼韦尔的过程控制和自动化平台，它将关键的子系统与生产设施结合起来，使操作员可以更好地了解过程系统的运行情况。
而就在5月罗克韦尔自动化正式宣布收购工业控制服务集团有限公司（ICS）。ICS以 ICS Triplex的品牌开展业务，是过程工业关键控制和安全解决方案的全球领先供应商。ICS Triplex拥有四十年的经验，为全球过程工业领域的高实用性、容错系统应用开发、销售和维护高端的产品和解决方案。
综观全球的工业安全市场，基本以欧洲国家的产品为主，国内还是处在对大多产品的代理中，这就充分说明了工业安全产品的市场已经在国内处于萌动状态。也许过不了太久，国内的自动化领域也会有安全产品的一席之地。
用户成熟度
在欧洲，欧盟标准委员会制订了统一的标准，规定机器设备只有满足相应的安全要求，即获得CE标志后才被允许在欧洲市场上出售和使用。它实际上相当于一个二级法律，具有强制性。在北美，想要进入市场的设备必须获得UL认证，这需要经过UL实验室的严格检测。这些措施迫使设备制造商主动考虑安全问题。而一旦机器出了事故，也将追究设备制造商的责任。
我国早在上个世纪90年代就颁布了相应的安全标准，但是至今尚未把它强制化。通常的观念认为，实现设备安全对提高生产力是一个障碍。一些设备制造商为了获得价格优势，通过省略安全保护装置来压缩成本，最终酿成了惨剧。业内人士指出，随着我国工业现代化进程的加剧，安全问题正在吸引更多的关注和关怀。目前国内有些行业已经在执行强制性标准，比如电梯行业，逐步将会在更多的行业推广开去，但价格等方面原因对于安全产品应用仍是一大阻碍，这需要一个渐进的过程，要改变企业主和OEM厂商们的习惯和观念需要时间。其重点在于要让中国设备制造商真正意识到增加安全性并不意味着减少收益和降低生产力，并深入探讨如何计算安全制造的回报。