所有机器制造商都清楚，机器必须满足严格的安全要求，保护工人免于伤害。 如果他们制造面向欧盟市场的机器，他们应清楚，欧洲拥有比大多数其他地区更前沿的监管环境，对安全设计和测试有更新、更严格的要求。
许多欧洲以外的制造商也正在采用与欧盟等效的安全措施，尽管他们缺乏具体的国内法规。 所有机器制造商未来势必要具备功能安全能力，否则就会被淘汰。 我们来具体研究它的含义。
您如何定义安全？
简而言之，“安全”一词的含义是通过控制已确认的危险来保护个人免受伤害或将伤害风险降至最低。 但它在制造环境中具体指什么？ 我们讲到“机器安全”，它意味着消除或控制机器操作中可能导致伤害的危险，例如意外接触移动的部件。
实现机器安全最简单的方法是安装隔板或围栏，使操作员远离机器运动区域。 但这些设施很笨重，而且妨碍操作员，机器制造商通常采用更复杂的方法，通过使用光幕、应急控制设施、安全垫或其他设备在不安全的状况下关闭机器。
然而，突然关闭机器有时会产生一连串不可预测的后果，将操作员置于危险中。 虽然采用合理设计的机器安全系统应可减少这种风险，但还存在一个更普遍的问题：
每一次关闭机器都意味着停止生产
这不是一次偶尔发生的安全事件那么简单。 通常，如果机器还在运行（也许是以较慢的速度运行，而不是完全关闭），那么清洁、维护、调整甚至生产线转换等过程就能更有效地进行。
操作员了解这一点，因此在现实情况下，他们经常试图停用、绕过或避开传统的机器安全功能设施，包括栅栏和关闭装置。 这是人的天性——同样的冲动促使司机加速通过黄灯甚至红灯，因为他们不想被延误。
因此，精心设计的机器安全系统可以满足监管要求。 但机器安全系统并不一定能确保操作员的安全，也不能帮助实现生产力最大化的业务目标。
功能安全保障生产力
说到机器安全，我们不如讲讲功能安全。这是一套标准，定义了避免偶然故障和系统故障的方法以及故障发生时控制故障的方法。 拟在欧盟销售的机器必须符合 IEC 62061、ISO 13849 和其他功能安全标准。 在北美，即使缺乏监管要求，制造业客户也渐渐要求遵守这些功能安全标准。
虽然操作员安全依然是重中之重，但功能安全使工程师能够最大限度地提高机器生产力。 事实上，保持机器正常运转的同时为操作员提供安全保障，就会大大削弱人们绕过安全功能设施和“闯红灯”的冲动。 许多以前需要关闭和重新启动的操作，现在可以在机器以降速甚至全速继续生产的情况下完成。
换句话说，功能安全是一种保证机器安全运行的方法，即使是在通电的情况下。 它能够帮助实现：
- 柔性制造，简化了频繁的生产线转换过程
- 对正在运行的设备实施安全地操作和维护
- 全新的操作模式，减少机器关闭时间
- 在安全限制条件下持续运行的能力，例如，限制运行速度或力度，而不是切断电源
功能安全是一种范式转变。 它不是强制将操作员和机器运动分隔，而是允许操作员和机器运动之间进行安全交互，从而显著提高机器生产力。
功能安全是一套流程
为实现功能安全，机器设计者需要评估风险。 这涉及确定发生伤害的可能性（频率和暴露程度）以及发生事故时潜在伤害的严重程度（轻微或严重）。 这些评估，再结合采用技术和人为手段避免可能伤害的可能性分析，为规定安全要求提供了基础。
这些要求通常按照 IEC 61508 下的安全完整性级别 (SIL) 系统或 ISO 13849 下的性能级别 (PL) 系统进行分类。 机器工程师或其顾问确定适当的 SIL 或 PL级别，将每个安全功能的风险降低到可接受的水平。
不熟悉此流程的机器制造商有时会默认采用最高安全级别（SIL3 或 PLe），但对于大多数工业机器而言，这种级别会导致过高的复杂性和不必要的费用。 因此，精准的风险评估至关重要。
一旦确定安全功能的 SIL 或 PL 之后，就可以设计和验证这些功能，以此实现预期的性能特性。 在欧盟，整个系统必须经过相应的指定机构（例如 TÜV）认证。 最后，应进行功能安全审计，以确保适当的安全生命周期管理技术在整个产品生命周期的每个相关阶段得到一致和彻底的应用。
SafeMotion 简化功能安全流程
功能安全的实施无需过于复杂。 科尔摩根的新一代 AKD2G 驱动器提供一整套完全集成在驱动器中的 SafeStop、SafeSpeed 和 SafePosition 选项——总共 16 项功能安全特性。 借助集成在驱动器中的功能安全，您无需采用依赖于控制器、安全 PLC 和驱动器之间复杂集成的外部解决方案。
这里仅举两个例子。SLS 安全限制速度功能可用于更有效、更彻底地清洁食品包装机，而无需停止机器。 SDI 安全方向功能可以防止操作员打破光幕时发生危险动作，因此无需强制关闭折弯机，从而提高金属成型产量。
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除了简化机器设计过程以外，集成在驱动器中的 SafeMotion 功能还可以简化安全测试过程。 例如，对于部分通过制动电机保持垂直负载而达到 SIL2 或更高安全级别的机器，需要一种方法来测试机电制动系统，确保该系统在机器未通电时能够防止负载下落。 SafeMotion SBT 安全制动测试功能包含了这种测试功能，因此您无需设计外部流程（包括电路、组件、错误通知方法等）即可在外部进行测试。 我们的驱动器，已为您准备好一切。
SafeMotion 帮助您实现所需的组件级功能和级别，达到您通过风险评估得出的 SIL 或 PL 级别，并将其纳入机器研发过程。 您可以一如既往地依靠科尔摩根的联合研发专业知识，实现您所有的运动控制性能目标，包括功能安全规范、产品质量和产量、机器正常运行时间等。
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