مقدمة حول أخطار الآلات الصناعية:
تتناول هذه المقالة المواقف وسلاسل الأحداث التي أدت إلى حوادث تُعزى إلى الاتصال بالجزء المتحرك من الآلات، حيث يتعرض الأشخاص الذين يقومون بتشغيل وصيانة الآلات لخطر التورط في حوادث خطيرة، كما تشير الإحصاءات الأمريكية إلى أن 18000 عملية بتر وأكثر من 800 حالة وفاة في الولايات المتحدة كل عام، حيث يمكن إرجاعها إلى مثل هذه الأسباب، وذلك وفقاً للمعهد الوطني الأمريكي للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
احتلت فئة الإصابات “المحاصرين أو تحت أو بين” في تصنيفها المرتبة الأعلى بين أهم أنواع الإصابات المهنية في عام 1979، مثل هذه الإصابات تشمل بشكل عام الآلات، حيث تم الإبلاغ عن “التلامس مع جزء الآلة المتحركة” باعتباره الحدث الرئيسي للإصابة في ما يزيد قليلاً عن 10٪ من الحوادث المهنية منذ إدخال هذه الفئة في إحصاءات الإصابات المهنية السويدية في عام 1979.
تحتوي معظم الآلات على أجزاء متحركة يمكن أن تسبب الإصابة، كما يمكن العثور على هذه الأجزاء المتحركة في نقطة التشغيل، حيث يتم تنفيذ العمل على المادة، مثل مكان حدوث القطع أو التشكيل أو الثقب أو التشوه، كما يمكن العثور عليها في الجهاز الذي ينقل الطاقة إلى أجزاء الآلة التي تقوم بالعمل، مثل الحذافات والبكرات وقضبان التوصيل والمقرنات والكاميرات والمغازل والسلاسل والسواعد والتروس، حيث يمكن العثور عليها في أجزاء متحركة أخرى من الماكينة مثل العجلات على المعدات المتنقلة ومحركات التروس والمضخات والضواغط وما إلى ذلك، يمكن أيضاً العثور على حركات الماكينة الخطرة بين أنواع أخرى من الآلات، خاصة في الأجزاء المساعدة من المعدات التي تتعامل مع وتحمل الأحمال مثل قطع العمل أو المواد أو النفايات أو الأدوات.
قد تساهم جميع أجزاء الماكينة التي تتحرك أثناء أداء العمل في وقوع حوادث تسبب إصابات وأضراراً يمكن أن تكون كل من حركات الماكينة الدورانية والخطية، بالإضافة إلى مصادر قوتها، حتى أعمدة الدوران الملساء يمكن أن تمسك بقطعة من الملابس، على سبيل المثال، تجذب ذراع الشخص إلى وضع خطر، ويزداد الخطر في العمود الدوار إذا كان به أجزاء بارزة أو أسطح غير مستوية أو حادة، مثل ضبط البراغي أو الشقوق أو حواف القطع، حيث تؤدي أجزاء الماكينة الدوارة إلى ظهور “نقاط ارتخاء” بثلاث طرق مختلفة:
1- توجد نقاط بين جزأين دائريين يدوران في اتجاهين متعاكسين ولها محاور متوازية، مثل التروس أو العجلات المسننة أو بكرات النقل أو المقاطع.
2- توجد نقاط التلامس بين الأجزاء الدوارة والأجزاء في حركة خطية، مثل تلك الموجودة بين حزام نقل الطاقة وبكرته، أو بين سلسلة وعجلة ضرس، أو رف وترس.
3- يمكن أن تؤدي حركات الآلة الدوارة إلى خطر حدوث جروح وإصابات سحق عندما تحدث بالقرب من أجسام ثابتة، كما يوجد هذا النوع من الحالة بين ناقل الدودة ومبيتها، وبين مكبرات صوت العجلة وقاعدة الآلة، أو بين عجلة طحن ورافعة أداة.
هناك حركات خطية يمكن أن تتسبب الحركة الرأسية والأفقية والترددية في حدوث إصابة بعدة طرق، وقد يتلقى الشخص دفقة أو ضربة من جزء الآلة، وقد يعلق بين جزء الآلة وبعض الأشياء الأخرى أو قد يُقطع بحافة حادة أو يحافظ إصابة العض عن طريق الوقوع بين الجزء المتحرك وجسم آخر.
مصادر الطاقة في كثير من الأحيان، يتم استخدام مصادر خارجية للطاقة لتشغيل آلة قد تحتوي على كميات كبيرة من الطاقة، وهي تشمل أنظمة الطاقة الكهربائية والبخارية والهيدروليكية والهوائية والميكانيكية، والتي يمكن أن تؤدي جميعها، إذا تم إطلاقها أو عدم السيطرة عليها إلى إصابات خطيرة أو أضرار، حيث أظهرت دراسة للحوادث التي وقعت على مدى عام واحد (1987 إلى 1988) بين المزارعين في تسع قرى في شمال الهند أن آلات تقطيع الأعلاف، وجميعها من نفس التصميم، حيث تكون أكثر خطورة عند تشغيلها بواسطة محرك أو جرار، كان التكرار النسبي للحوادث التي تنطوي على أكثر من إصابة طفيفة (لكل آلة) 5.1 لكل ألف للقواطع اليدوية و 8.6 لكل ألف للقواطع الآلية.
الإصابات المصاحبة لحركات الآلة:
نظرًا لأن القوى المرتبطة بحركات الماكينة غالباً ما تكون كبيرة جداً، يمكن افتراض أن الإصابات التي تسببها ستكون خطيرة، لذلك تم تأكيد هذا الافتراض من قبل عدة مصادر، حيث يمثل “الاتصال بالآلات المتحركة أو المواد التي يتم تشكيلها” 5٪ فقط من جميع الحوادث المهنية ولكن ما يصل إلى 10٪ من الحوادث المميتة والكبيرة (كسور وبتر وما إلى ذلك) وفقاً للإحصاءات البريطانية (HSE 1989).
تشير الدراسات التي أجريت على مكانين للعمل في صناعة السيارات في السويد إلى نفس الاتجاه، وقد أدت الحوادث الناجمة عن حركة الآلات إلى ضعف عدد أيام الإجازة المرضية، مقاسة بالقيم المتوسطة، مقارنة بالحوادث غير المرتبطة بالآلات، كما اختلفت الحوادث المتعلقة بالآلة عن الحوادث الأخرى فيما يتعلق بجزء من الجسم المصاب، كما وأشارت النتائج إلى أن 80٪ من الإصابات التي لحقت بها في حوادث “الآلة” كانت في اليدين والأصابع، في حين أن النسبة المقابلة للحوادث “الأخرى” كانت 40٪.
تبين أن حالة المخاطر في التركيبات الآلية مختلفة (من حيث نوع الحادث وتسلسل الأحداث ودرجة خطورة الإصابة)، وأكثر تعقيداً (سواء من الناحية الفنية أو فيما يتعلق بالحاجة إلى المهارات المتخصصة) عنها في المنشآت التي تستخدم فيها الآلات التقليدية، يُقصد بالمصطلح “آلي” هنا الإشارة إلى المعدات التي يمكنها العمل دون تدخل مباشر من الإنسان، إما بدء حركة الآلة أو تغيير اتجاهها أو وظيفتها.
تتطلب هذه المعدات أجهزة استشعار (على سبيل المثال، مستشعرات الموضع أو المحولات الدقيقة)، أو شكلاً من أشكال الضوابط المتسلسلة (على سبيل المثال، برنامج كمبيوتر) لتوجيه أنشطتها ومراقبتها، على مدى العقود الأخيرة، تم استخدام وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بشكل متزايد كوحدة تحكم في أنظمة الإنتاج. تعد أجهزة الكمبيوتر الصغيرة الآن أكثر الوسائل شيوعًا المستخدمة للتحكم في معدات الإنتاج في العالم الصناعي، بينما أصبحت وسائل التحكم الأخرى، مثل: الوحدات الكهروميكانيكية، أقل شيوعاً.
توجد التركيبات الآلية في المزيد من قطاعات الصناعة، ولديها عدد متزايد من الوظائف، حيث تتم أتمتة إدارة المخازن ومناولة المواد والمعالجة والتجميع والتغليف، ولقد أصبح الإنتاج المتسلسل مشابهاً لعملية الإنتاج، إذا تمت آلية التغذية والتشغيل الآلي وطرد قطع العمل، فلن يحتاج المشغل إلى التواجد في منطقة الخطر أثناء الإنتاج المنتظم غير المضطرب، وعندما يكون الإنتاج آلياً ولم تعد العملية تحت السيطرة المباشرة للإنسان، تزداد مخاطر حركات الماكينة غير المتوقعة، حيث واجه معظم المشغلين الذين يعملون مع مجموعات أو خطوط من الآلات المترابطة مثل هذه الحركات غير المتوقعة للماكينة.
تحدث العديد من حوادث الأتمتة نتيجة لمثل هذه الحركات، ويعتبر حادث الأتمتة هو حادث يتحكم فيه الجهاز الأوتوماتيكي (أو يجب أن يتحكم) في الطاقة التي تؤدي إلى الإصابة، هذا يعني أن القوة التي تؤذي الشخص تأتي من الآلة نفسها (على سبيل المثال، طاقة حركة الآلة).
أظهرت إحدى الدراسات المشار إليها أعلاه، أن حركات الماكينة التي يتم التحكم فيها تلقائياً كانت مرتبطة سببياً بفترات إجازة مرضية أطول من الإصابات بسبب أنواع أخرى من حركات الماكينة، حيث تكون القيمة المتوسطة أعلى بأربع مرات في أحد أماكن العمل، كان نمط الإصابات في حوادث الأتمتة مشابهاً لنمط حوادث الآلات الأخرى (التي تشمل اليدين والأصابع بشكل أساسي)، ولكن كان الاتجاه هو أن يكون النوع السابق من الإصابات أكثر خطورة (البتر والسحق والكسور).
التحكم في الكمبيوتر، لديه نقاط ضعف من منظور الموثوقية، ليس هناك ما يضمن أن برنامج الكمبيوتر سيعمل بدون أخطاء، قد تكون الإلكترونيات بمستويات إشاراتها المنخفضة، حساسة للتداخل إذا لم يتم حمايتها بشكل صحيح، ولا يمكن دائماً التنبؤ بنتائج الأعطال الناتجة، علاوة على ذلك، غالباً ما تُترك تغييرات البرمجة غير موثقة.
تتمثل إحدى الطرق المستخدمة للتعويض عن هذا الضعف، على سبيل المثال، في تشغيل أنظمة “مزدوجة”، حيث توجد سلسلتان مستقلتان من المكونات الوظيفية وطريقة للمراقبة بحيث تعرض كلتا السلسلتين نفس القيمة، بحيث إذا عرضت الأنظمة قيماً مختلفة، فهذا يشير إلى فشل في إحداها، ولكن هناك احتمال أن كلا سلسلتي المكونات قد تعاني من نفس الخطأ، وأنه يمكن وضعهما خارج النظام بسبب الاضطراب نفسه، وبالتالي إعطاء قراءة إيجابية خاطئة (كما يتفق كلا النظامين)، ومع ذلك في عدد قليل فقط من الحالات التي تم التحقيق فيها، كان من الممكن تتبع حادث إلى فشل الكمبيوتر، على الرغم من حقيقة أنه من الشائع أن يتحكم جهاز كمبيوتر واحد في جميع وظائف التثبيت (حتى إيقاف آلة نتيجة تفعيل جهاز أمان)، كبديل يمكن النظر في توفير نظام مجرب ومختبر بمكونات كهروميكانيكية لوظائف السلامة.
