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    • 設計段階から始まる機械安全の遵守

    デフォルトの代替テキスト

    機械設計の一環として安全性を考慮する、設計する機械の用途を理解することが重要な一歩になります。設計する機械の用途が圧縮空気の供給か、金属部品の切断や成形か、部品の組み立てか、ウィジェットの作成かに関わらず、設計面での安全性が、最終的な製品と収益性にとって重要となります。設計面での安全性には、機械の処理能力(1時間あたりに製造できる部品の個数)に関する情報を理解することが含まれます。設計段階では、機械の積み下ろしプロセス(手動または自動)や送り込みと送り出しの要件(原料を機械に送りこむ方法と最終製品を機械から送り出す方法)が、複雑か簡単かを評価します。

    制御不能な状況に陥った場合にすぐにシャットダウンできるように、緊急停止ボタンは簡単に利用できる設計で、明確にラベル付けされていなければなりません。提供:Optimation

    フロアスペースの要件も、設計段階に決定するのが一番です。機械、オペレーティング、マテリアルハンドリング用機械(フォークリフトやコンベヤーなど)へのアクセス、製造部品のマーシャリング、材料の保管、最終製品の部品を取り外すためのアクセス、材料の梱包にどのくらいのスペースが必要かなど、機械の設置面積を考慮する必要があります。また廃棄物の処理方法も検討するべきです。さらに、空気、電気、水、真空など、マシンを動かすために必要な動力は何でしょうか?必要なものと動力源も考えておく必要があります。

    さらに、誰にでも操作できる装置となるように、設計段階では人間工学を取り入れましょう。使いやすくてリスクがなく効率的な操作を可能にするため、オペレーター用のパネルに調整機能を組み込む必要があります。

    誰にでも操作しやすい機械になるよう、人間工学を考慮しましょう。また、機械を効率的かつ使いやすいものにするため、調節が可能な設計を行ってください。提供:Optimation

    人間工学に基づいたエンジニアリングソリューションのガイドとなる書籍に『Kodak’s Ergonomic Design for People at Work』があります。現在、人間工学に基づいた設計に対するOSHA(労働安全衛生総合研究所)やヨーロッパのISO 18001規格はありませんが、これはアメリカにおいてOSHAが違反通告(citation)を発行できないということではありません。OSHAは、一般義務原則(General Duty Clause)に基づいた不適当な設計について、企業に違反通告を発行します。違反通告には、労働環境から認識されたハザードを取り除くことが雇用主に義務付けられている旨が記載されています。手根管症候群など繰り返し行う動作が原因で発症した職業病は、OSHAによって認識されたハザードとみなされます。

    また、設計中は人間工学だけでなく、障害を持つアメリカ人法(ADA)も考慮する必要があります。アメリカ合衆国司法省は、1990年に障害を持つアメリカ人法のタイトルIIおよびIIIの規制を改訂し、2010年9月15日に連邦官報で発表しました。同省は、2010 ADA Standards for Accessible Design(2010年基準)の公式オンライン版をまとめ、簡単にアクセスできる場所で公開しています。ここでは、新しい建設の目的と技術的要件およびタイトルII(28 CFR part 35)およびタイトルIII(28 CFR part 36)の最終規則で改訂された2010年基準の導入による変更が提供されています。

    司法省は、タイトルIIおよびタイトルIIIの改訂された規則から2010年基準のガイダンスもまとめています。改訂された規則のこの説明情報は2010年基準の目的と技術的要件を網羅しています。新しい要件は、ADA.govもしくはアメリカ合衆国司法省市民権局でご確認いただけます。

    規制に関する留意事項

    安全な機械設計に加え、環境・労働安全衛生(HSE) に関する計画が必要となります。フロントエンドローディング(機械設計に対する積極的なアプローチの徹底的な計画策定)は、考慮する必要のあるあらゆることをリマインドするために機能します。HSEに対する計画書が徹底的に作成されていれば、高い確率で安全に関して考慮すべき事項が明らかになり、早い段階で問題を解決できます。HSEに対する計画書は、運転施設の建設を円滑化にも、またエンジニアリングの段階で生じた問題に対応する際にも活用できます。※OSHAの29 CFR 1910一般産業、建設業向け29 CFR 1926でもISO 180001でもHSEに対する計画書の策定は義務付けられていません。OSHAとISO 180001では、建設を始める前と設備を備え付ける前にハザードをすべて認識し、対処することのみが義務付けられています。

    整備士がサービスメンテナンやマシンの修理を行うために必要なものを認識してください。アクセスが悪い場合、ダウンタイムの長期化やけがにつながります。提供:Optimation

    OSHAでは、29 CFR 1910.33から1910.39のサブパートEで脱出経路、緊急時の行動計画(緊急アクセス、緊急脱出、非常口、緊急時対応サインなど)の要件と防災計画を提供しています。安全基準は国によって異なるため、設計者は機械が配置、運用されるのはどの国かを考慮する必要があります。保護が必要な可動部がある場合、関連の規制は29 CFR 1910.211から29 CFR 1910.219サブパートOに規定されています。機械を運用し、メンテナンスを実施する作業者を保護するためのインターロックガードを設計に含められるように、運用ハザードはすべて設計段階で特定する必要があります。

    制御不能な状況が発生した場合にすぐに装置をシャットダウンできるようにするため、緊急停止装置を備え、ラベル付けする必要もあります。OSHAは、29 CFR 1910.147サブパートJでロックアウト/タグアウトと危険エネルギーのコントロールの指示を提供しています。またサブパートI、29 CFR 1910.132において、新たに設計される装置はオペレーターの安全を確保できる、個人用保護具(PPE)を必要としない装置でなければならないことを義務付けています。OSHAの基準では、実現可能であればPPEが必要なほど深刻な可能性のあるハザードをすべて取り除き新しい装置を設計することが指示されています。この実現可能性は、必ずしもコストや利便性の問題ではないことに留意してください。電気安全に関連する安全基準は、29 CFR 1910.301から399のサブパートSで確認いただけます。

    これらの基準はOSHAの性能基準の例で、コンプライアンスを達成するために行う必要のあることが記載されています。ISO 18001は、包括的なハイレベルのガイダンスを提供しており、この種の作業を実施する方法についての指示は提供していません。

    また、施行される基準はOSHAだけではありません。他の基準を作成している組織の文書はOSHAの規制を参照しているか、OSHAの規制に組み込まれています。米国国家規格協会(ANSI)や米国防火協会(NFPA)の規格は、OSHA規格に参照の形で組み込まれており、OSHAによって施行可能になっています。これらは、機械のコンプライアンスのために設計段階で考慮する必要のある多くの規格のうち、わずか2つの規格にすぎません。

    製造に関する留意事項

    機械の機能の主要なコンポーネントは、操作ステーションの設計と使いやすさ、およびマシンを点検・修理する必要があるメンテナンス担当者に対する機械のコンポーネントへのアクセスしやすさです。

    多くのマシンが生産率を念頭に置いて設計されるため、マシンを使用開始後、またはメンテナンス開始後に再設計が必要となる場合があります。オペレーターや他の作業者のために実施する再設計では、非常に高額な費用がかかる場合があり、怪我や品質に関する問題、生産率の低下やマシンのシャットアウト時間にも影響が及びます。点検、修理、メンテナンス方法を考慮せずに機械が設計された場合も、同じ問題が生じます。設計者は多くの場合、整備士がモーター、ギヤボックス、チェーン、スプロケットなどにアクセスし、装置をシャットダウンせずに点検を速やかに完了するために何が必要かを十分に理解していません。

    機械安全の遵守には、これらを含めた多くの基準が利用されます。提供:Optimation

    点検・修理が必要な装置が、スタッフが簡単かつ速やかにアクセスできない場所にある場合、ダウンタイムが長引くおそれがあります。設計のミスの修正により、改良や再設計が広範かつ高額になります。再設計に失敗したり、これらの問題のあるエリアをそのまま使用し続けたりすることは、作業者の士気や顧客の不満、今後の取引の損失につながることがあります。

    不履行のコスト

    不履行は、ビジネスの損失とみなされることがあります。これらの損失は、直接損失と間接損失の2つのグループに分けられます。直接損失は、廃棄物のコスト、販売不可能な不良製品の製造に使用した時間、廃棄原料など明確に特定できるものです。怪我、保険、作業者の報酬費は直接損失の例です。

    間接損失は直接損失よりも曖昧で、簡単に特定できないことがあります。追加の管理業務や書類作成、事故報告書、事故記録管理のコスト、既知の問題に対する解決策を話し合うための追加の会議、製品品質不良による顧客の損失、メディアでのマイナスな報道はすべて、簡単に定量化できない事柄です。間接損失は、作業者の士気の低下、社員の離職、怪我につながる場合があります。設計不良は、より多くの社員や契約社員を適切に機能しない装置で作業させることや、機械の故障により手作業で製造作業を行う事態を招く恐れがあります。

    安全の遵守は、競争力につながります。

    プロのエンジニアは、「最初から問題なく適切に機能する」装置や機械を設計することに尽力しています。安全コンプライアンスを機械に組み込むことは、その装置に関わるすべての人に対する競争力を提供するための、積極的なアプローチになります。「適切に機能する」ように作られた装置や機械は、品質が向上します。

    「最初から適切に機能する」装置や機械は、企業に競争力を与えるだけでなく、予定通りのスケジュールで作業を進める機会も提供します。「最初から問題なく適切に機能する」条件を装置が満たした場合、品質が確保され、スケジュールが予定通りに進み、損失や廃棄物が軽減されます。これらすべての要因が、機械安全の遵守と競争力につながるのです。

    最先端の企業は、機械が製造を開始した際に安全性に関する問題につながる可能性があるギャップを特定するため、プロジェクトの設計段階に安全工学を取り入れ、様々な視点を得ることを目指しています。ほぼすべての安全技術者が、ここで説明されているすべての問題とHSEに対する計画書の作成プロセスの中で明らかになる可能性のあるその他の安全性に関する懸念事項を探しています。

    主要なコンセプト

    • 設計段階から始まる機械安全の遵守
    • 適用される基準を使用する(表を参照)。
    • コンプライアンスにかかる費用が高いと思うのであれば、不履行を合計してみてください

    ご検討ください

    機械とプロセスに組み込まれた機械安全の遵守は、高品質、ダウンタイムの短縮、廃棄物の軽減、損失の低下につながります。

    Al Manzerは、Optimationの全社安全技術者です。編集:CFE Media、コンテンツマネージャー、Mark T

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