【伍】人和人們的機器
【零】
開了這個專欄以後才發現自己究竟有多不喜歡寫文章。
大概就像冬天縮在被窩裡時不喜歡腫脹的膀胱那麼不喜歡。
但總也不能讓它憋炸了。
起因是這幾天看到了一個這樣的回答：
有哪些看似荒謬，其實很科學的理論？ - 知乎說的是這樣一個事：
我給原答案點了個贊同之後，萌生了寫下這篇文章的想法。
作為一個機械設計從業者，如何用自己的設計保證現場人員的人身安全。
下文將會提到的所有T，均指贊助了NBA火箭隊主場的那個T
【一】
直到今天還記得，做這份工作之後的第一份設計，是一個用來把軸承壓到孔里的壓錘。
用一個水平方向移動的油缸，經過斜面的轉化，把軸承從下方壓到上方的孔里去。
大體上如圖：
那時我第一次意識到，自己設計的鐵疙瘩，不經意間就會傷到人。
島國的汽車業界（主要是T社）對自動化生產線有種不成文的分類方法：
A工程：「自動搬入、自動搬出」
B工程：「自動搬入、手動搬出」
C工程：「手動搬入、自動搬出」
D工程：「手動搬入、手動搬出」、つまり、手作業のこと
簡單來說，就是以工件投入和投出設備的方式將生產線設備分成了ABCD四種類型。其中的「D工程」，工件的投入和取出都由人手操作。
對於自動化設備的ABC工程的防護措施，最基本也是必須要做的一項是在設備外加裝防護罩。大多數沒有特殊要求的自動化設備，業界（主要也還是T社）採取的防護等級是介於IP2~IP3之間的，通常是把設備防護罩的各個縫隙控制在5 mm以下，保證任何人的手指都無法伸進設備的工作空間里。對於BC工程，手接觸工件的部分通常採用過渡空間的方式：
然而對於D工程，情況就變得複雜了許多。
給「D工程」設備加防護罩是一門非常大的學問。理論上來說，除了手握的把手以外，所有可動部分都應該拿罩子罩起來。
但是實際上是怎麼做的呢？
下圖是一個反轉操作台的示意圖。
接下來是提問：這個操作台工作時有多少個地方可能會夾到手？
答案是無數個。請盡量把每一個操作工想像成熊孩子，他們可能會把手伸進每一個能伸進去的縫隙。
那麼這台設備在制度嚴格的T社工廠里就不能用了么？
也不是。只要在幾個關鍵的地方加上防護措施，就會大大降低人手被夾的概率。
1.在軸承和旋臂之間加裝擋板A和B，擋板和旋臂之間的縫隙控制在5 mm以下，從側面覆蓋住整個旋轉部分的旋轉軌跡，防止手指進入。
2.把操作檯面畫X的部分挖空，或者降低檯面高度。這是為了防止有熊孩子把手搭在台上，方形板旋轉到水平位置的時候和檯面一起把熊孩子的手夾成肉餅。
3.把搖把和減速器向右側平行撤離50 mm 。否則搖把和B防護板形成的縫隙過窄，手指粗壯的熊孩子在搖手柄的時候用力過猛夾住手指。
諸如此類。
當然，這也不可能百分之百防止事故的發生。事實上，上圖這台裝置就把我本人給傷到了。
原因是我的手不小心磕到了減速器上的螺釘頭。
【二】
T社的幾個重要的國內工廠里，運行的自動化生產線設備有一個非常重要的「低推力原則」：
沒有具體工況要求的所有的運動部件（氣缸、電機的直線運動輸出部分、機器人、甚至包括彈簧等）的 「最終出力」 不能超過 70 N 。
為什麼是70 N？因為某項（不可考）的人體工程學研究，把工人連續工作的輸出力量定義為70 N 。
換句話說，這些可以動的設備最好不能比咱們工人有力量。
這個事其實很好理解。
假設某天你不小心穿越到了T社某台機器的防護罩內側，這時有個機器人輪圓了臂向你撲過來，請不要驚慌，因為你有很大幾率可以用內力硬抗下這波攻擊：
它這一拳多半只能打出不到7公斤。
當然，這事自然就苦了我們這群設計。畢竟自動化設備的運行工時也是個一步都不能讓的指標。驅動元件弱雞，設備能力自然就提不上去，只能想方設法減輕運動部件的重量、減小阻力、壓縮設備空間以保證工件從A點到B點走的距離最短。
不過這個70 N也有例外。
曾經做過一台T社印尼工廠里用的設備，某個工步要求用操作員使用手動衝壓機給工件提供1噸左右的壓力。手動衝壓機是廠方事先準備好的，大概長下圖這個樣子：
具體需要多長呢？
我當時的計算是，這個手柄需要兩米長。
考慮到東南亞人民的普遍身高，似乎夠不著這麼長的手柄，我沒敢輕舉妄動，把這個結果報告給了T社的負責人。大叔在電話里沉默了半天，憋出了一句讓我印象深刻的話：
「インドネシア人はみんな力持ちだから、15 kgでも普通に出せるでしょう。」
「印尼人個個力氣大著呢，15 kg的勁兒也能輕易使出來吧~」
於是這台手動衝壓機最後被裝上了一米長的手柄。
我突然有些明白這些大企業都是怎麼制霸海外市場的了。
有一句買賣批不知道應不應當對你們日本人講。
【三】
做T社的設備，最怕遇到兩個詞：
「號口」和「保全」
「號口（ごうくち）」的意思是正式的生產線，專門用來指T社正在使用中有穩定產出的生產線。
「保全（ほぜん）」指的是工廠現場負責維持設備安全運轉的一類人。但他們並不是維修人員，而是專門負責在設備出問題之前指出可能會存在的問題，然後要求設備負責人進行改善。通俗點說，是專門負責找設備的茬的。
「號口」的可怕之處在於，所有號口設備的都是在正式運行中，一旦出了任何問題導致設備停機，生產線停下來的責任誰都擔不起，所有的維護和調整也只能在周末或者假期進行。
「保全」的可怕之處在於，就算他們大多數都不懂設計，也有權叫你改任何他們認為有安全隱患的地方，嚴重時甚至不惜讓人把整台機器推翻重做。
所以對我們這群食物鏈底層的設計者來說，世界上最可怕的人大概是「號口の保全」：
他們可能會因為某個在你看來很無厘頭的理由，叫停整條生產線，造成每分鐘幾百萬日元的損失，而且這個鍋還得你來背。
說個故事。
我司最近給T社做的一台號口設備，上周花了幾乎一周時間，把各個部分都調整到最佳狀態，周六早上搬進工廠實地測試，順順利利地跑起來，目測下周一就能正式投到線上去。我們一隊老小別提有多開心了，正準備完事去喝一頓慶祝一下。
這個時候來了幾個保全，對著機器看了半天，沒看出別的什麼大問題，突然就指著一個類似於旋臂的零件問到：「這個部位可能會夾到手啊，為什麼不塗成紅色？」
為什麼不塗成紅色?
塗成紅色?
色?
T社對設備零件的塗裝其實是有規定的，一般固定零件塗機械色（一種灰色），可動部件主體塗黃色，明顯對人有危險的部件塗紅色（警告色）。
保全大大的話是不能反駁的，無論多麼無理，只能照做。
於是我們連夜把那個零件拆下來，周日的時候把黃漆溶掉，噴上紅漆，重新組裝想趕在周一開工之前把它恢復原樣：
噴溶解劑的時候簡直熏毀了我半條命。
然而，有現場經驗的人應該都知道，裝好的零件絕對不想再拆下來，牽一髮動全身，必須要重新做調整。
等到紅漆幹了，重新把這個寶貝裝回設備上的時候，它突然就和原來的位置錯開了大概一毫米。
於是這個部分再也沒有好使過。
直到我寫這篇文章的今天，這台設備還放在那個工廠的角落裡。每天都會有人去搗鼓它，然而什麼時候能搗鼓好，沒有人知道。
【四】
熟悉現場的同行應該聽說過 Lockout-tagout 這個詞。
簡單來說，就是現場操作人員要帶一把自己專用的、帶有警告標籤的鎖：
在對設備進行維護的時候，關閉設備電源，在電源箱上掛上自己的鎖，以防別人在自己作業時誤開電源。
這種Lockout還有許多別的用法，主要是用來「防止除了自己以外的人員誤操作」的工具。
這套Lockout系統是老美髮明的，現在在島國，尤其在是T社被發揚光大。
除此之外，T社還有非常有名的現場工事管理方式「看板方式」：
工廠的現場，尤其是上文提到的「號口」工廠的現場，每一個工事點必須掛一塊這樣的看板，上面寫明工事內容，施工人員所屬部門或組織，負責人名單，許可證和各種資格證。
順便一說，想在T社的「號口」進行設備調試之類的工事，必須要取得如下資格：
右邊的是允許你對現場的情況進行評估，對工事進行整體安排的資格。
無論哪個都是T社內部自己的定的資格。外面再牛逼的人，只要沒有這兩個袖章，到了T的現場手都不能伸。
這條雖然與設計者沒什麼關係，但是防止無關人員瞎搞是阻止事故發生的一個非常有效的手段。
反正就是，在做好一系列繁瑣的準備之前，不要瞎碰任何機器，也不要讓別人瞎碰。
【五】
如果真的有活人能夠看到這裡，大概會以為這篇文章是我的抱怨。
並不是。
我有的時候會想，在某時某地，某人會不會因為我現在倒的一個圓角、加的一塊擋板、降的一級推力、塗的一層警戒色，而保住了他的一根手指、一條胳膊、一條腿。
機器的壽命大多以年為計，在它壽終正寢之前，誰也不知道有多少人會對它做出什麼樣的舉動。有個做了大半輩子保全的老頭曾經告訴我，你最好把每一個人現場的人都當成自虐狂，你設計的機器要讓這些自虐狂想受傷都沒有弄傷自己的辦法。其實在現場，每一條奇葩的規定背後大多都會對應著一個奇葩的事故。就像一開始貼的那篇回答里所說：
工傷事故的發生是必然的，每一個具體工傷事故是偶然的。
從來也沒有人敢保證自己能預見到所有可能發生的事故。
但是我一次也沒懷疑過自己正在做的是份很厲害的工作。
因為說不定哪天一鬆懈，自己也會變成殺人犯呢。
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