工业4.0时代的安全管理

周伯雄（柳州五菱柳机动力有限公司，广西柳州市545005）

工业4.0时代的安全管理

周伯雄（柳州五菱柳机动力有限公司，广西柳州市545005）

制造业的发展进入工业4.0时代，带来全球工业的革命性浪潮。无论你是工业制造单元，还是工业宽带网络以及工业制造系统，都在结构、设备、软件支持、管理系统等多个方面向着智能化、自动化迈进。本文对工业4.0以及其对工业企业的影响，在企业管理构架上如何向着多元、组合、智能的工业制造系统升级换代展开论述，期望为我国制造业转型成功提供参考依据。

工业4.0、工业制造系统；安全管理

工业4.0概念是从德国形成，主要目标是提升工业在全球的竞争力，在新的工业革命浪潮中寻求发展。如今这一目标已经成为全球认可的工业发展战略，并被世界很多国家广泛追捧和灌注。我国要实现新型制造业的转型升级，就要跟上时代发展步伐，推进高端制造业的计划，从管理等各个领域适应转变，应对新型技术革命带来的各类挑战和机遇。

1 工业4.0与安全管理

（1）工业革命的数次变革的中心均在发达资本主义国家，其发展的特征就是从工厂集中式控制逐步专项智能型分布化管控方式，通过产品、服务的灵活配置与生产，使得工业生产具有数字和智能的特征。通过智能化模式的转变，工业4.0时代的工业企业在生产运营中通过任务模块的自由组合，打破了原有的行业接线，出现了新的产业活动和行业合作模式。通过新的模式可以产生新的工业价值，实现更加高效的产业链分工。

工业4.0被国际上普遍公认为为以智能制造为主导的第四次工业革命，是对生产手段的颠覆性变革。在工业4.0的模式中，工业企业将计算机信息技术、网络云计算替代了传统的流水机械作业和人工作业，实行智能化转型。将虚拟、智能制作与传统的制作相融合[1]。

作为智能工程的发展目标，工业4.0的涵义是在系统、管理、设施等各个环节实现智能化生产。同时企业运营中涉及到的计划、物流等都要使用到智能化硬件和软件，包括人机界面、立体打印技术等等。在这个智能化进阶的阶段，无论何种类型的企业，只要能够参与进来，都将成为智能化技术革命的实践者和受益者，并成为未来先进工业制造技术的创造者和供应商。

工业4.0时代，网络信息技术将渗透在工业过程的各个环节上，所有的环节都要收到智能化技术的控制和分解，资产被重新界定为网络价值的综合集成，价值链成为了从端到端的数字化集成，制造系统转换到交叉式和网络化进程。

（2）面对新的工业革命，我国工业能否追上上发达国家的工业发展速度，形成独有的制造技术和产业升级途径，是具有划时代意义的。作为发展中国家，最大的障碍莫过于智能制造的技术短板以及成本的投入力度。发达国家拥有工业竞争优势，始终占据着智能制造业的制高点，其现代制造技术、设备、生产效率等就是我国制造业望其项背的。如何能够在现有工业技术产业的基础上，强化新技术的工程化和产业化，真正走入高端制造业的队列中，是一个非常艰巨的课题。

①我国面对智能化制造技术的升级，必须要面对技术手段的升级和市场机会的抓取。但是由于世界工业分工体系相对早已固化，作为发展中国家，想赶超发达国家的产业进步，难度是非常大的。由于长期依赖低成本进行生产活动，因此要想将制造业的重心留在我国，需要面对诸多问题。

②工业4.时代，系统安全是首要问题，由于制造流程全部实行的是生产和办公的信息网络化，依靠高效的业务流程进行管控，因此，来自系统内外的各风险，更加隐蔽，风险等级也更大。工业计算机运行的专业工业操控系统，包括了DCS、PLC等控制系统，分布在过程控制、数据采集系统、分布式控制系统、程序逻辑控制系统中，出于技术水平的限制等，安全漏洞往往容易被忽视[2]。而且使用这些自动化智能控制系统的企业，大多为航空航天、核电、石化等核心工业领域，属于重点基础性设施，一旦发生风险漏洞就会影响到国民经济安全运行，甚至威胁到国家安全。

③个人计算机的网络系统是基与TCP/IP协议的系统，在我国计算机工业操控系统的发展水平角度来看，由于过去被忽视的因素，造成如今安全保护水平程度的偏低。如今，高速的生产制造效率给工业控制系统带来的冲击是非常巨大的，诸如木马、病毒、黑客等网络攻击一旦成功，就会造成系统的瘫痪，信息的泄露等等。

④安全问题涉及到的除了生产的安全，还有保卫的安全，无论是人为还是非人为的危险因素，都是智能制造系统的干扰因素。确保生产设备、产品、环境没有危险是所有企业安全运行的根本，因此对生产过程中的数据和信息加以智能化管理和保护，防止被盗、丢失、非法访问是安全管理工作的主要任务，因此可以说智能化安全管理升级转型的任务已经被工业4.0时代的浪潮推向了风口浪尖。

2 工业4.0时代的安全智能管理系统

2015年5月我国提出了中国制造2025发展规划和行动纲领，正式吹向了强国制造战略转型的集结号。

这是一场带动科技和产业飞速发展的翻天覆地的改变。是以智能化为代表的第四次工业革命。在这场智能化浪潮中，主动式、智能化安全管理系统成为科技安全管理的新系统，为我国追赶工业4.0的脚步增添了力量。

（1）作为工业4.0的重要管理措施之一，安全管理是生产管理的出发点和落脚点。没有安全就无法保证生产的良性运行，事故就是频发，威胁到生产者的人身安全，也给企业带来巨大的人力物力和财力的损失。

工业4.0的核心要求所有的生产环节实行智能化，包括生产智能化、物流智能化等，但是所有的生产环节都需要安全管理作为前提和保障。因此智能生产的首要工作就是先实现安全管理的智能化。

安全管理首先是对人的管理，工业生产的核心是人，只有以人为本的智能化管理，才能说是工业4.0时代的智能安全管理，才能确保所有的智能化生产得到最佳的功效。

（2）实行智能安全管理，从目前的发展和风险的评估来看，还存在一定的问题。如在安全管理的要素中，人为导致的事故占到总体事故的80%。人与设施、环境的要素可以通过技术手段实现检测和处理，但是单独对人员的管理，除了现有的培训、教育等手段，没有先进的智能化的技术手段加以管控。因此，智能安全管理的核心就是要研发出智能化的管控体系，强化对人员状态的管理。通过大数据、云计算、人工智能，研发主动式智能安全管理系统，跟踪检测人员的工作状态，对人员的情况进行采集、分析，提出有效的干预措施等等[3]。

（3）主动式安全职能管理系统，将生物技术与信息技术相结合，通过智能可穿戴设备、脑电信号等信息，利用牲畜信息、行为学技术、人工智能技术，运用大数据系统，对操作人员的工作状态进行管控。将采集到的数据发送给管理系统，由操控者对信息进行判断，根据数据形成可行性报告，制定干预措施，是实现系统综合管理的科学手段。

图1 智能安全管理系统架构

①智能安全管理系统运用到的技术，包含了生物技术、信息技术，是体现工业4.0时代的智能化安全管理解决方案。首先，其运用到的的国际领先的生物传感技术，将大脑的脑电波等生理指标快速、直接、准确的予以反映，通过非侵入式电机技术，将上述生物信号加以采集、放大和传达；然后通过人工智能算法将脑电信号进行研究和计算，运用脑电核心等精准算法，要求机器学习训练和模式匹配，对不同人员进行分析和优化，实现对人员作业状态的管理和控制。

②通过大数据存储运算平台，可以对人员状态实行远程的云端控制管理，并且对采集到的数据进行数据分析和挖掘，从而达到人员状态的智能化分析和管理。

③在核心工业领域，可穿戴等智能终端产品以及云端管理系统，依靠大数据服务，可以为企业提供专属的安全管理解决方案，实现智能化的安全生产管理。

（4）面对严峻的安全管理转型升级，采用智能化管理平台创新地实施安全+智能化管理模式，不仅强化全员安全主体意识，也对安全隐患加以大力检查。例如通过安全智能化管理平台将现场安全隐患等的照片进行展示，归类和分析，通过微信圈曝光，让问题隐患无处可藏，并将分析的根源进行防范措施的制定，以督促整改，公示督查表现等方法，将安全管理和员工参加安全培训和学习的情况纳入到管理考核项目中去，强调工业4.0时代的严格标准，实行硬性考核。再如安全检查人员配备智能设备与现场安全关键设备、危险源关键控制点的安全智能设施可同步感应或接收。

（5）采用安全+跟进培训的方式开展安全业务知识培训，组织大型培训，定期组织安全这是考试，修订应急远，强化预案演练，使每个岗位的人员熟知预案的步骤，组织各种应急处置操作演练，提高全员消除隐患，处理突发事件的应急反应能力。并且将培训与现场检查进行有机接合。围绕安全管理规范、岗位操作规程等进行学习，将隐患和安全意识薄弱的问题进行深入剖析，实行全方位、全过程的立体跟踪管控，实行安全等级评估和项目积分考核，保证培训和检修工作的安全高效完成。

3 结语

利用人工智能、大数据系统实行智能安全综合管理，就要要突破传统安全管理的模式，实现智能化的管控，为未来企业安全生产保驾护航，适应工业4.0时代生产管理的需要，为中国制造2025的梦想插上翅膀。

[1]马清宝，王立晨，段春玲，等.工业4.0时代的安全管理——主动式安全智能管理系统研究[J].劳动保护，2015（7）：96～97.

[2]马清宝，王立晨，段春玲，等.仝安TM：开启铁路行车"智能安全"新时代——工业4.0时代的人因安全管理系统解决方案[J].中国铁路，2015（7）：94～95.

[3]王剑铭，万 玮.以MES食品安全管理系统提升乳制品质量安全——光明乳业华东中心工厂案例[J].上海质量，2016（10）：63～65.

TU714

A

2095-2066（2016）34-0126-02

2016-11-23

周伯雄（1969-），男，工程师，本科，主要从事企业安全生产技术与管理工作。