| 王笛 |
2015-09-11 07:44 |
中国运载火箭技术研究院18所：精细设计，从设计源头削减隐患规范制度，从管理细节保障安全——伺服系统控制器组安全生产管理典型案例
精细设计，从设计源头削减隐患
规范制度，从管理细节保障安全
——伺服系统控制器组安全生产管理典型案例
十八所伺服系统控制器组成立于2000年，至今已走过15年的发展历程，是专业研制伺服系统弹/箭上控制设备的设计班组，承担着涵盖国家运载火箭及国防装备的伺服系统方案论证与设计，伺服控制器、电机控制器和伺服驱动器的软、硬件设计，以及产品全生命周期管理和维护等研制任务。目前，班组承担了3个运载火箭型号、5个战略武器型号、18个战术武器型号、40余种军品控制器的研制工作。班组以“多项目并举，保产品质量，保项目成功，促产业化发展”为主要活动，在产品种类和数量迅猛增长的情况下，围绕各种控制器和驱动器的研制和生产开展工作，在实践中不断总结经验，开拓创新，改进和优化设计，提高产品的可靠性、工艺性和强壮性，最终达到产品设计零缺陷，保证产品的本质安全。
一、精细设计，从设计源头削减隐患
班组建立了专业标准化设计体系，编制三化设计规范、防插错设计指南、成熟电路固化设计指南等规范性文件，摸索出从原理设计、仿真验证到实物验证的板级和整机级产品的安全设计流程。按照低电压产品保证本质安全、大功率产品既要保证本质安全又要保证试验安全的思路开展安全生产管理工作。
(一)保证低电压产品本质安全案例
在某型号三冗余伺服控制器的研制过程中，需要攻克硬件一度故障吸收功能的技术难关，要求系统在发生一度故障情况下，产品功能和性能仍能100%的满足要求。由于该项技术较新、无可借鉴的经验和数据，所以需进行大量的故障模拟试验;如果按照传统的设计流程，即“设计—生产—试验—不符合要求—查找原因—再设计”的模式，这样极易使产品损坏甚至对人身安全构成威胁。为此，班组以标准化设计体系为基础，采用建模仿真分析技术，对关键功能电路的每种一度故障模式进行建模和仿真分析，在仿真分析结果满足要求的基础上，再搭建试验电路，对各种一度故障模式的仿真结果一一进行验证，确保了设计安全后，再进行实际产品设计，最终实现了产品一度故障吸收功能。该技术的实现不仅提高了产品可靠性，也再次验证了精细设计流程是提高产品本质安全的重要手段。该研究成果获院合理化建议一等奖1项，获全国QC成果优胜奖1项。
(二)保证大功率产品本质安全和试验安全案例
近年来大功率机电伺服系统以其高可靠、免维护的特点，得到了快速发展和广泛应用，但作为高压、大电流控制驱动设备，在方案之初就需要开展产品安全性设计和试验设计，以确保产品安全和人身安全。
某型号大功率机电伺服系统具有响应快、动态指标要求高的特点，在工作过程中会频繁出现换向、加减速的工况，使伺服动力电源频繁承受高压反灌电流的冲击，此时伺服动力电源输出端电压将泵升至几百伏，直接危及伺服控制驱动器的工作安全。为解决该问题，班组以型号安全性大纲和电子产品可靠性设计准则为安全性设计依据，在产品内设计再生能量可靠管理控制电路，当母线电压超过安全电压时，再生能量通过制动电阻泄放，保证了产品本质安全。该研究成果获得专利1项。
大功率机电伺服系统不仅要保证产品的本质安全，而且更要保证关系到人身安全的试验安全。班组在大功率机电伺服系统试验方案设计时，通过安全性分析，梳理出试验中各种危险因素，对每种危险因素采取针对性措施，通过安全性试验验证，最终将安全性措施落实到产品相关技术文件中。比如为大功率机电伺服供电的地面动力电源，通过安全性分析，识别出由于其内部吸收电容的存在，在断电后电源输出端仍持续存在较高电压，如此时试验人员拆卸电缆，将对试验人员造成伤害。针对该情况，班组在动力电源任务书中明确提出能量泄放装置的技术要求，快速泄放电容上的剩余电能，确保了试验安全。
二、规范制度，从管理细节保障安全
班组从建章立制、责任落实、教育培训、安全检查和严格考核五个方面做好班组安全生产管理工作。
班组遵循班组长负责的原则、系统性原则和规范化原则建立安全生产规章。安全规章制度的建设涉及全组所有人和所有环节，由班组长亲自组织协调所有人员和资源，建立《班组安全生产操作规程》。
安全制度实施的有效性，重在责任落实。班组长作为安全的第一责任人，对班组的安全生产负全责;班组设有兼职安全员，协助班组开展各种安全活动及安全检查。为了确保安全责任落实到全员，让每个人熟知各自的安全生产责任，也是为了把安全生产的责任落实到每个环节、每个岗位和每个人，每年年初班组成员均须签署“安全责任书”，将安全生产的责任层层分解，责任落实到人，做到“安全生产，人人有责”。
很多的生产安全事故都是由“三违”和“习惯性违章”引发的，因此，对全员进行安全教育和培训是日常安全管理工作的重要内容。本班组安全教育培训不仅涉及本班组现有人员，还包括外协、外来参观和新入职的人员;比如在进入大功率机电伺服试验场地之前，须对其进行简明扼要的安全教育培训，并告知试验产品工作电压高，存在触电的危险，禁止试验时触碰。安全无小事，要时时警惕危险因素，做到“警钟长鸣”。
安全生产检查可及时发现生产过程中的危险因素，以便制定整改措施，消除隐患和有害因素。班组采取“日安全例行检查、月安全隐患排查、季度危险因素识别”的方式进行安全生产检查，以消除隐患、防止事故发生。
为了进一步将安全生产工作落到实处，让班组成员在日常下作中能够充分认识到安全生产工作的重要性，从“要我安全”到“我要安全”有一个整体的思想转变，班组建立了安全生产考核制度，并进行有效的实施。
安全生产操作规章
日安全检查记录
安全绩效考核
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