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智能监控应用 确保工安环卫有效达成

  • 魏淑芳
工安意外层出不穷,为了让企业从根本重视工安与环控的重要性,DIGITIMES于6月20日举办「工业安全与环境监控研讨会」,会中邀请专家与学员互动,共同掌握趋势并探讨降低工安事故发生的可能性

DIGITIMES企划

DIGITIMES于6月20日于台北六福皇宫举办「工业安全与环境监控研讨会」,邀请专家学者与会,共同探讨工业安全及环境监测的最新议题,掌握技术趋势及应用方向,了解如何降低工安事故发生的可能性。

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国立台北科技大学能源与冷冻空调系特聘教授胡石政。

汉威联合Honeywell业务经理蔡忠颖。

太阳光电能源科技董事长罗家庆。

鸿才科技副总经理何美莲。

美国福禄克公司台湾办事处应用工程师邓旭智。

台塑网科技经理傅继台。

志尚仪器总经理杨玉山。

中华民国工业安全卫生协会副秘书长黄奕孝。

科技业厂房设计与工安环卫控制

台北科技大学能源与冷冻空调系特聘教授胡石政指出,现在的科技厂房都会有洁净室,以对抗许多制程的污染问题,或是空调造成的温湿度及噪音问题,还有悬浮于空气中的污染物。

但洁净室必须要有完整的设计流程,尤其是业主对洁净室的要求,更是重要,包括室容积、需求之洁净度、室内温湿度、外气条件、污染物产生量、机台设置数量规格特性、人员数及动线,都要先做好规划。

以负荷种类为例,目前已有许多软件可以协助运算,但输入的资料一定要正确,如工厂空调不同于一般空调,一定要算到生产机器的热负荷,而且未来计画增加的部份也必须包含进去,事先留置多余的空间。

而在气态分子及微粒污染物方面,胡石政指出,在等级为Class 100洁净室内总有机气态污染物浓度约100μg/m3,而粒状污染物浓度在的洁净室约20ng/m3,两者在质量浓度的比例就相差了5,000倍,导致洁净室内气态分子污染物沈积于晶圆表面的速率(surface arrival rate),可能为微粒的数个阶级以上,如何对抗气态分子污染物,已是当务之急。

胡石政表示,气态分子污染物的主要来源来自于人、机器及建材,如回风、工作人员、管线泄漏等,另外还可能是外气污染,包括其它工厂的排放、汽机车排放、农业∕畜牧业、本身排放的空气等,科技厂房必须善用各种技术,如含浸活性碳化学滤网的去除机制,或是排气控制,以设法杜绝气态分子污染物。

以人为本的智能工业安全

工业4.0的趋势,不仅带动制造业的转型,汉威联合业务经理蔡忠颖指出,对于工业安全应用也带来许多变革,各种侦测器(如气体侦测器)只要加上无线系统,就可将侦测到的信息随时送到监控者的手上,工人身上配置的防护设备,只要透过智能装置,也可将信息送到云端,若有劳工不甚发生意外,可以第一时间来实施救援,让伤害降低。

以九江石化智能工厂为例,不但可透过统一物联网平台、融合通讯平台及数字化工厂做工安管理,配合华为企业级4G私网的三个基地台,可覆盖5平方公里,并提供上传100Mbps及下载50Mbps的带宽,让工人可以透过Honeywell 4G无线气体探测系统,摇身一变成为「互联工作者」而得到实时安全监测及应急救援的帮助。

蔡忠颖认为,无线、语音、行动化及资料分析的差异化优势,可以为互联工作者和设施,提供端对端(END TO END)解决方案,让智能产品能够提供安全、效率和性能等附加价值,也让智能工业解决方案的业务得以成长。

如Honeywell新一代AreaRAE检测仪,因为结合风向系统,可以第一时间告诉监控者目前的气体散布状况,结合图资系统,有效控制状况;气体监测器也可与RAEMet气象传感器(温湿度)集成在一起;ProRAE Guardian软件则可集成Plume扩散分析系统,可以依侦测到风向及强度,计算出气体的扩散状况,提供监控者决策参考。

技术展工艺  创能监环安

就环境安全领域而言,全球气候剧变所带来的环境变化,太阳光电能源科技董事长罗家庆认为,可以用「大环安」来形容,工厂内的环境监测则可视为「小环安」。为了对抗大环安的问题,如何透过减碳帮助地球降温,将是重要关键,也让可以达到减碳效果的太阳能发电,近几年来广受瞩目。

罗家庆更指出,电力不仅可以带给每个人舒适的环境,没有电力也会没有安全。因为无电可用时,许多维安设施如抽水设备就无法启动。再生能源技术发展至今,高效太阳光电发电系统就是主要趋势之一,装置量及发电量都呈现快速成长的趋势。

但太阳光电发电系统本身也必须面对天灾的威胁,如系统可能会因为风吹而损害,所以结构一定要做好,同时也要能透过物联网技术远程监控与遥控。罗家庆认为,太阳能系统要具备五大抗候性。

首先是避强风,倾斜的运转模式要能抵御9级强风,平躺的安全模式更可抵御13级强风的吹袭;其次是避沙尘,太阳能系统在日落后,要顺应不同季节风向,调整追日倾斜方位使之与风向平行,减少沙尘累积逾追日支架平台。

第三个抗候性为避积雪,可以透过360度旋转角度,避免落雪堆积于模块板上,同时可净除地面转动范围内的积雪;第四个要避遮荫,可利用控制系统,因应不同的区域、季节与时间点进行角度变化,以最适合当下的对日角度进行避遮荫调整。

最后是避淹水,可以依需要将追日平台系统平躺设定,降低淹水的冲击,并将马达、控制器等主要电机控制元件,设置最低离地1.5公尺高度,降低淹水损害。

罗家庆更强调,要有智能系统(物联网、云端运算、大数据等功能)才会安全,如透过智能灯号可以做异常判断与警示,达到实时了解、远程控制,同时又可分析与纪录的目标。

行动环安卫  做好稽核管理

鸿才科技副总经理何美莲也指出,安全管理必须要做到智能化,其中最主要的着重点在于系统性及可靠度。何美莲认为,理想的安全管理产品,必须能让用户可以用不同的载具,使用不同的软件,不仅可以解决不同的需求,一次购买的成本,就可延展更多强化管理面的作业。

以行动巡查为例,以前没有Wi-Fi等无线通讯技术时,不能立即推播重要讯息,但现在只要在进行定点设备资料登录时,只要将纪录上传管理平台,系统只要发现异常,就可发出推播通知。何美莲强调,关键在于把资料带回来,同时利用管理面告诉系统,产出需要的信息,如派工处理加强巡检。

而在行动稽核应用方面,何美莲表示,稽核人员要能够全面掌控前端的各种状况,但外面的厂区作业状况不明,传统的稽核方式,可能只能做表面工夫。但透过行动稽核管理系统,稽核人员可以实时上传稽核信息,工厂稽核可以马上确认是否有缺失,并指定主办人员改善缺失,而改善人员的作业也可以实时回报给主管及督导人员批阅结案。

要做到行动化巡检+行动化稽查,何美莲指出,必须要有能够提供各系统前安端的集成平台,连结异质系统,并提供设备保养、巡查纪录、工安稽查及自动检查等应用。如透过管理中心安全风险管控仪表板,总公司管理平台就可以集成各厂抛出的异常纪录。

智能化行动工安  厂务维运集成管理

台塑网科技经理傅继台指出,虽然许多工厂都因为工业4.0思维,而开始重视自动化,同时积极将设备串联,但仍有很多工厂作业,是透过人力搜集信息,企业设备保养的作业思维必须要改变,保养信息若能数码化,当其它系统需要应用时,储存的信息才能跟其它设备的信息交叉分析。

傅继台表示,许多工厂的设备管理,包括设备保养、维修校正、自主检查、报修管理等,长期使用纸本作业,窗体运用可能已有10到20年的历史,同时也代表工厂的管理思维,只要能将其中的智能萃取出来,转换到信息系统,过去需要靠人力检查及维修的设备保养及巡检作业,就可以透过信息管理平台来解决,如透过RFID卡片记录何时抵达、停留时间等信息化应用,可以监督人员是否确实到位,同时可以避免纸本只能看到结果,不知道过程的问题。

更重要的是,透过导入设备管理平台,还可以辅助强化四点综效,包括协助各单位完善巡检保养制度、提升作业质量、统一检查标准及建立巡检保养资料库,进而达成全企业各厂区巡检保养活动效率提升,巡检保养资料价值活化,降低相关设备异常的非预期风险。

但要如何让所有人的作业方式保持一致性,会是主要的困难点。傅继台认为,唯有透过集中化平台,运用各种装置存取相关资料,放到同一个资料库平台,未来不只是可以迅速的取用这些信息,也可以分享给其它人参考,才能满足制度与实务弹性。

电气测量安全  了解潜在危险

事实上,工厂安全管理确实充满各种挑战。美国福禄克公司台湾办事处应用工程师邓旭智指出,电力测量的安全管理,就是很多人都会疏忽的地方,不管是使用电表或示波器,测量电量或电力质量时,都没有注意安全问题。

以掌上型测试工具的安全性为例,有些人会使用一般的保险丝,代替原厂提供的保险丝,导致保险丝烧断时,原本应该要粉末化,却因为不好的保险丝,而导致断裂,进而发生事故。

邓旭智指出,电表损坏还是小事,人员安全才是需要注意的问题,而且不正确的量测方式,也可能会造成工安事故。一般而言,使用电表时,最常见的错误之一,就是测电压时,探棒却置于电流插孔上,必须要使用高能量保险丝,才能避免造成短路的结果。另一种错误则是于电阻档位时,接触交∕直流电源,但电表若具备「过载保护」功能,就可自我保护至电表的额定电压。

邓旭智认为,选择设计达到IEC安全标准的电表,才能达到精准、耐用、安全的三大要求。国际电工委员会目前已经提出IEC 61010标准,除可防范过电压突破,被特定电压大小及一定次数的瞬时电压冲击测试后,仍能安全无恙,内部空间也有增加,可以增加绝缘的效果,增加安全的可能性。

而在安全作业方面,邓旭智指出,除了要尽可能地在断电电路上工作,按照正确的锁定∕标记程序执行外,使用维护良好的工具及适当的安全的设备,如安全眼镜、绝缘工具、绝缘手套、反光衣物、绝缘帽等,也是必要的措施,更重要的是,千万不要单独一人进行测试工作,才能降低工安事故发生的可能性。

环境监控与工业安全

工业安全与环境监控,其实密不可分,志尚仪器总经理杨玉山指出,空气问题在工厂内部是工安,飘到厂外就会变成环保议题,如何在厂内及厂外都能加以监测,为工安管理的主要考量。

以气体侦测器的应用范围为例,可以帮助人们避免高浓度化学灾害,同时还可减少低浓度毒性化学物质暴露,并有效进行污染减量,兼顾工业安全、工业卫生及环境保护的目标。

一般而言在工业安全上常用的侦测器原理不外乎可燃性气体采用触媒化学式或红外线式或半导体式,而毒性气体部分则有色带检测式、电化学式、半导体式、红外线式。杨玉山指出,基本各种侦测原理各有其适合应用的区域, 因此选择正确的侦测器型式及建立正确的应用观念,才能有效透过监测达到工业安全的管理目标。

有关环境监测上的技术, 杨玉山指出,由于环境监测的技术各有所长,哪里一种类别比较好,其实没有定论,主要的问题在于使用的地方对不对,一般而言如果以特殊性大气气体监测而言可以分为酸性及碱性气体、有机性气体与气态重金属等类型。

至于大气环境特殊气体侦测技术方面, 在台湾自有技术方面有交大蔡春进教授授权研发的PPWD-IC(平行板湿式采样器)集合离子层析仪可以有效分析大气或排放管道中的酸碱性气体, 此外也有国外的光学技术(如光腔衰荡∕CRDS、光声光谱∕PAS或离子电泳∕IMS) 等方式。

针对有机污染物也可采用如光离子(PID)、火焰离子(FID)或质谱方式分析;至于气态重金属则是一个新的话题,目前日本也有新的技术可以直接将样品通入ICP-MS分析气态重金属。

杨玉山最后强调,有关气体的最新检测技术是日新月异,因此对于如何挑选出正确的系统符合各个厂家的需求,这是非常重要的课题。

职安卫资源云端寻

为了能够有效落实职安卫的管理目标,教育训练不可或缺。中华民国工业安全卫生协会副秘书长黄奕孝指出,教育训练的目标,不只是要教育工厂的工作人员,也要训练出更多的训练师,如何找到有趣又可以真的有用的教材,是主要的挑战。

黄奕孝指出,目前虽有许多很好的工安教育资源,但很多人都不知道在哪里里,而且要是抓不到,也没有意义。他建议要尽量运用云端资源,如劳安卫生研究所,就已经有许多素材可以搜集,工业安全卫生协会也已建立脸书粉丝专页及LINE群组,方便分享各种信息。

有些网站如威煦知识平台,不仅会提供时事新闻,还设计一些小工具,可以用来计算工安相关数据,对工安管理人员而言,是相当实用的设计。其它网站如香港职业安全健康局、职安健百科手机APP,或是一些提供呼吸防护专业技术、通风设施设备与管理技术、职护临场健康服务的专业网站,也都是值得参考的信息。

黄奕孝指出,工安事故的原因可以分为直接、间接及根本三种,其中的根本原因几乎就是缺乏教育训练,企业唯有做好教育训练,再让人员上线,才能有效做好工安卫管理。