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智慧監控應用 確保工安環衛有效達成

  • 魏淑芳
工安意外層出不窮,為了讓企業從根本重視工安與環控的重要性,DIGITIMES於6月20日舉辦「工業安全與環境監控研討會」,會中邀請專家與學員互動,共同掌握趨勢並探討降低工安事故發生的可能性

DIGITIMES企劃

DIGITIMES於6月20日於台北六福皇宮舉辦「工業安全與環境監控研討會」,邀請專家學者與會,共同探討工業安全及環境監測的最新議題,掌握技術趨勢及應用方向,了解如何降低工安事故發生的可能性。

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國立台北科技大學能源與冷凍空調系特聘教授胡石政。

漢威聯合Honeywell業務經理蔡忠穎。

太陽光電能源科技董事長羅家慶。

鴻才科技副總經理何美蓮。

美國福祿克公司台灣辦事處應用工程師鄧旭智。

台塑網科技經理傅繼台。

志尚儀器總經理楊玉山。

中華民國工業安全衛生協會副秘書長黃奕孝。

科技業廠房設計與工安環衛控制

台北科技大學能源與冷凍空調系特聘教授胡石政指出,現在的科技廠房都會有潔淨室,以對抗許多製程的污染問題,或是空調造成的溫濕度及噪音問題,還有懸浮於空氣中的污染物。

但潔淨室必須要有完整的設計流程,尤其是業主對潔淨室的要求,更是重要,包括室容積、需求之潔淨度、室內溫濕度、外氣條件、汙染物產生量、機台設置數量規格特性、人員數及動線,都要先做好規劃。

以負荷種類為例,目前已有許多軟體可以協助運算,但輸入的資料一定要正確,如工廠空調不同於一般空調,一定要算到生產機器的熱負荷,而且未來計畫增加的部份也必須包含進去,事先留置多餘的空間。

而在氣態分子及微粒汙染物方面,胡石政指出,在等級為Class 100潔淨室內總有機氣態污染物濃度約100μg/m3,而粒狀污染物濃度在的潔淨室約20ng/m3,兩者在質量濃度的比例就相差了5,000倍,導致潔淨室內氣態分子污染物沈積於晶圓表面的速率(surface arrival rate),可能為微粒的數個階級以上,如何對抗氣態分子污染物,已是當務之急。

胡石政表示,氣態分子污染物的主要來源來自於人、機器及建材,如迴風、工作人員、管線洩漏等,另外還可能是外氣污染,包括其他工廠的排放、汽機車排放、農業/畜牧業、本身排放的空氣等,科技廠房必須善用各種技術,如含浸活性碳化學濾網的去除機制,或是排氣控制,以設法杜絕氣態分子污染物。

以人為本的智慧工業安全

工業4.0的趨勢,不僅帶動製造業的轉型,漢威聯合業務經理蔡忠穎指出,對於工業安全應用也帶來許多變革,各種偵測器(如氣體偵測器)只要加上無線系統,就可將偵測到的資訊隨時送到監控者的手上,工人身上配置的防護設備,只要透過智慧裝置,也可將資訊送到雲端,若有勞工不甚發生意外,可以第一時間來實施救援,讓傷害降低。

以九江石化智慧工廠為例,不但可透過統一物聯網平台、融合通訊平台及數字化工廠做工安管理,配合華為企業級4G私網的三個基地台,可覆蓋5平方公里,並提供上傳100Mbps及下載50Mbps的頻寬,讓工人可以透過Honeywell 4G無線氣體探測系統,搖身一變成為「互聯工作者」而得到實時安全監測及應急救援的幫助。

蔡忠穎認為,無線、語音、行動化及資料分析的差異化優勢,可以為互聯工作者和設施,提供端對端(END TO END)解決方案,讓智能產品能夠提供安全、效率和性能等附加價值,也讓智能工業解決方案的業務得以成長。

如Honeywell新一代AreaRAE檢測儀,因為結合風向系統,可以第一時間告訴監控者目前的氣體散佈狀況,結合圖資系統,有效控制狀況;氣體監測器也可與RAEMet氣象感測器(溫溼度)整合在一起;ProRAE Guardian軟體則可整合Plume擴散分析系統,可以依偵測到風向及強度,計算出氣體的擴散狀況,提供監控者決策參考。

技術展工藝  創能監環安

就環境安全領域而言,全球氣候劇變所帶來的環境變化,太陽光電能源科技董事長羅家慶認為,可以用「大環安」來形容,工廠內的環境監測則可視為「小環安」。為了對抗大環安的問題,如何透過減碳幫助地球降溫,將是重要關鍵,也讓可以達到減碳效果的太陽能發電,近幾年來廣受矚目。

羅家慶更指出,電力不僅可以帶給每個人舒適的環境,沒有電力也會沒有安全。因為無電可用時,許多維安設施如抽水設備就無法啟動。再生能源技術發展至今,高效太陽光電發電系統就是主要趨勢之一,裝置量及發電量都呈現快速成長的趨勢。

但太陽光電發電系統本身也必須面對天災的威脅,如系統可能會因為風吹而損害,所以結構一定要做好,同時也要能透過物聯網技術遠端監控與遙控。羅家慶認為,太陽能系統要具備五大抗候性。

首先是避強風,傾斜的運轉模式要能抵禦9級強風,平躺的安全模式更可抵禦13級強風的吹襲;其次是避沙塵,太陽能系統在日落後,要順應不同季節風向,調整追日傾斜方位使之與風向平行,減少沙塵累積逾追日支架平台。

第三個抗候性為避積雪,可以透過360度旋轉角度,避免落雪堆積於模組板上,同時可淨除地面轉動範圍內的積雪;第四個要避遮蔭,可利用控制系統,因應不同的區域、季節與時間點進行角度變化,以最適合當下的對日角度進行避遮蔭調整。

最後是避淹水,可以依需要將追日平台系統平躺設定,降低淹水的衝擊,並將馬達、控制器等主要電機控制元件,設置最低離地1.5公尺高度,降低淹水損害。

羅家慶更強調,要有智慧系統(物聯網、雲端運算、大數據等功能)才會安全,如透過智慧燈號可以做異常判斷與警示,達到即時了解、遠端控制,同時又可分析與紀錄的目標。

行動環安衛  做好稽核管理

鴻才科技副總經理何美蓮也指出,安全管理必須要做到智慧化,其中最主要的著重點在於系統性及可靠度。何美蓮認為,理想的安全管理產品,必須能讓用戶可以用不同的載具,使用不同的軟體,不僅可以解決不同的需求,一次購買的成本,就可延展更多強化管理面的作業。

以行動巡查為例,以前沒有Wi-Fi等無線通訊技術時,不能立即推播重要訊息,但現在只要在進行定點設備資料登錄時,只要將紀錄上傳管理平台,系統只要發現異常,就可發出推播通知。何美蓮強調,關鍵在於把資料帶回來,同時利用管理面告訴系統,產出需要的資訊,如派工處理加強巡檢。

而在行動稽核應用方面,何美蓮表示,稽核人員要能夠全面掌控前端的各種狀況,但外面的廠區作業狀況不明,傳統的稽核方式,可能只能做表面工夫。但透過行動稽核管理系統,稽核人員可以即時上傳稽核資訊,工廠稽核可以馬上確認是否有缺失,並指定主辦人員改善缺失,而改善人員的作業也可以即時回報給主管及督導人員批閱結案。

要做到行動化巡檢+行動化稽查,何美蓮指出,必須要有能夠提供各系統前安端的整合平台,連結異質系統,並提供設備保養、巡查紀錄、工安稽查及自動檢查等應用。如透過管理中心安全風險管控儀錶板,總公司管理平台就可以整合各廠拋出的異常紀錄。

智慧化行動工安  廠務維運整合管理

台塑網科技經理傅繼台指出,雖然許多工廠都因為工業4.0思維,而開始重視自動化,同時積極將設備串聯,但仍有很多工廠作業,是透過人力蒐集資訊,企業設備保養的作業思維必須要改變,保養資訊若能數位化,當其他系統需要應用時,儲存的資訊才能跟其他設備的資訊交叉分析。

傅繼台表示,許多工廠的設備管理,包括設備保養、維修校正、自主檢查、報修管理等,長期使用紙本作業,表單運用可能已有10到20年的歷史,同時也代表工廠的管理思維,只要能將其中的智慧萃取出來,轉換到資訊系統,過去需要靠人力檢查及維修的設備保養及巡檢作業,就可以透過資訊管理平台來解決,如透過RFID卡片記錄何時抵達、停留時間等資訊化應用,可以監督人員是否確實到位,同時可以避免紙本只能看到結果,不知道過程的問題。

更重要的是,透過導入設備管理平台,還可以輔助強化四點綜效,包括協助各單位完善巡檢保養制度、提升作業品質、統一檢查標準及建立巡檢保養資料庫,進而達成全企業各廠區巡檢保養活動效率提升,巡檢保養資料價值活化,降低相關設備異常的非預期風險。

但要如何讓所有人的作業方式保持一致性,會是主要的困難點。傅繼台認為,唯有透過集中化平台,運用各種裝置存取相關資料,放到同一個資料庫平台,未來不只是可以迅速的取用這些資訊,也可以分享給其他人參考,才能滿足制度與實務彈性。

電氣測量安全  了解潛在危險

事實上,工廠安全管理確實充滿各種挑戰。美國福祿克公司台灣辦事處應用工程師鄧旭智指出,電力測量的安全管理,就是很多人都會疏忽的地方,不管是使用電錶或示波器,測量電量或電力品質時,都沒有注意安全問題。

以掌上型測試工具的安全性為例,有些人會使用一般的保險絲,代替原廠提供的保險絲,導致保險絲燒斷時,原本應該要粉末化,卻因為不好的保險絲,而導致斷裂,進而發生事故。

鄧旭智指出,電錶損壞還是小事,人員安全才是需要注意的問題,而且不正確的量測方式,也可能會造成工安事故。一般而言,使用電錶時,最常見的錯誤之一,就是測電壓時,探棒卻置於電流插孔上,必須要使用高能量保險絲,才能避免造成短路的結果。另一種錯誤則是於電阻檔位時,接觸交/直流電源,但電錶若具備「過載保護」功能,就可自我保護至電錶的額定電壓。

鄧旭智認為,選擇設計達到IEC安全標準的電錶,才能達到精準、耐用、安全的三大要求。國際電工委員會目前已經提出IEC 61010標準,除可防範過電壓突破,被特定電壓大小及一定次數的暫態電壓衝擊測試後,仍能安全無恙,內部空間也有增加,可以增加絕緣的效果,增加安全的可能性。

而在安全作業方面,鄧旭智指出,除了要儘可能地在斷電電路上工作,按照正確的鎖定/標記程序執行外,使用維護良好的工具及適當的安全的設備,如安全眼鏡、絕緣工具、絕緣手套、反光衣物、絕緣帽等,也是必要的措施,更重要的是,千萬不要單獨一人進行測試工作,才能降低工安事故發生的可能性。

環境監控與工業安全

工業安全與環境監控,其實密不可分,志尚儀器總經理楊玉山指出,空氣問題在工廠內部是工安,飄到廠外就會變成環保議題,如何在廠內及廠外都能加以監測,為工安管理的主要考量。

以氣體偵測器的應用範圍為例,可以幫助人們避免高濃度化學災害,同時還可減少低濃度毒性化學物質暴露,並有效進行污染減量,兼顧工業安全、工業衛生及環境保護的目標。

一般而言在工業安全上常用的偵測器原理不外乎可燃性氣體採用觸媒化學式或紅外線式或半導體式,而毒性氣體部分則有色帶檢測式、電化學式、半導體式、紅外線式。楊玉山指出,基本各種偵測原理各有其適合應用的區域, 因此選擇正確的偵測器型式及建立正確的應用觀念,才能有效透過監測達到工業安全的管理目標。

有關環境監測上的技術, 楊玉山指出,由於環境監測的技術各有所長,哪一種類別比較好,其實沒有定論,主要的問題在於使用的地方對不對,一般而言如果以特殊性大氣氣體監測而言可以分為酸性及鹼性氣體、有機性氣體與氣態重金屬等類型。

至於大氣環境特殊氣體偵測技術方面, 在台灣自有技術方面有交大蔡春進教授授權研發的PPWD-IC(平行板濕式採樣器)集合離子層析儀可以有效分析大氣或排放管道中的酸鹼性氣體, 此外也有國外的光學技術(如光腔衰盪/CRDS、光聲光譜/PAS或離子電泳/IMS) 等方式。

針對有機汙染物也可採用如光離子(PID)、火焰離子(FID)或質譜方式分析;至於氣態重金屬則是一個新的話題,目前日本也有新的技術可以直接將樣品通入ICP-MS分析氣態重金屬。

楊玉山最後強調,有關氣體的最新檢測技術是日新月異,因此對於如何挑選出正確的系統符合各個廠家的需求,這是非常重要的課題。

職安衛資源雲端尋

為了能夠有效落實職安衛的管理目標,教育訓練不可或缺。中華民國工業安全衛生協會副秘書長黃奕孝指出,教育訓練的目標,不只是要教育工廠的工作人員,也要訓練出更多的訓練師,如何找到有趣又可以真的有用的教材,是主要的挑戰。

黃奕孝指出,目前雖有許多很好的工安教育資源,但很多人都不知道在哪裡,而且要是抓不到,也沒有意義。他建議要儘量運用雲端資源,如勞安衛生研究所,就已經有許多素材可以蒐集,工業安全衛生協會也已建立臉書粉絲專頁及LINE群組,方便分享各種資訊。

有些網站如威煦知識平台,不僅會提供時事新聞,還設計一些小工具,可以用來計算工安相關數據,對工安管理人員而言,是相當實用的設計。其他網站如香港職業安全健康局、職安健百科手機APP,或是一些提供呼吸防護專業技術、通風設施設備與管理技術、職護臨場健康服務的專業網站,也都是值得參考的資訊。

黃奕孝指出,工安事故的原因可以分為直接、間接及根本三種,其中的根本原因幾乎就是缺乏教育訓練,企業唯有做好教育訓練,再讓人員上線,才能有效做好工安衛管理。