国际标准体系
国际标准（ISO/IEC）
机械安全的国际标准是由主要在电气/电子技术领域实施国际标准化的IEC（国际标准化组织）和在电气/电子以外的领域（机械、管理等）实施国际标准化的ISO（国际标准化组织）所建立。ISO/IEC指南51是作为各个机构发布的安全标准中的通用概念发布。
国际标准经由隶属于各机构的成员国代表审议后制定。尤其是欧洲标准审议委员会与ISO/IEC缔结有协议，因此在标准制定中发挥着核心作用。
图1.机械安全相关国际标准体系
基于ISO12100的安全设计
风险评估是在机械设计/设计变更过程中，为了选择适当安全措施而对危险程度予以评估的工作步骤。通过不断采取降低风险的措施，直到发现的风险降低到可接受的水平，才能实现充分的安全措施。这一步骤是在ISO 12100中予以规定，JIS B 9700中也规定了相同的内容。
图2.风险评估和降低风险的步骤
机械安全化的步骤
正如在安全措施的必要性中提到的，日本的《劳动安全卫生法》中规定了与风险评估相对应的“实施危险性或有害性调查”以及与风险降低相对应的“采取保护措施”。由机械制造商和机械用户双方执行，以促进机械本质安全的这些程序如《机械综合安全标准指南》中所述，这一程序在ISO 12100中也是通用的。
图3.基于机械综合安全指南的机械安全化步骤
确定危险源
在风险评估和危险/有害性调查中，首先需要找到隐藏在机器中的危险源。这一步称为“确定危险源”。
在ISO 12100的附录B中，列举了如下所示的机械危险源。
图4.机械的危险源示例
确定危险源后，还必须分别对每个危险源的程度做出判断。这就是“风险评估”。
风险评估
在“风险评估”中，判断每个已确定危险源的风险程度。通常运用如下参数进行这一判断。
· 伤害程度：轻伤、重伤
· 伤害频率：罕见、频繁
· 避免伤害的可能性：可避免的、不可避免的
基于这些参数而进行的判断并没有通用的判断标准。因此，在开始风险评估时，必须考虑使用哪些参数以及依据何种标准进行判断。
作为对ISO12100国际标准的补充而出版的参考技术文件ISO/TR14121-2中，提供了风险评估方法、用于风险评估的参数及其判断标准的示例。
在日本，一般社团法人日本机械工业联合会于2010年发布的《机械工业联合会制造商风险指南》中介绍了风险估计的方法和风险参数的示例。其中，风险评估的参数及其含义如下表所示。其中，“S”表示伤害程度，“F”表示伤害频率，“A”表示避免伤害的可能性。
表1.风险参数的含义
S | S1 | 轻伤（通常可恢复），例如划伤、撕裂伤、挫伤、需要应急处置的轻伤 |
S2 | 严重伤害（通常无法修复。含致命伤。）例如，四肢被压碎或撕裂 | |
F | F1 | 每班（周期）暴露少于2次或少于15分钟 |
F2 | 每班（周期）暴露超过2次或超过15分钟 | |
* 关于暴露频率，主要是以“机械性危险源”为对象。 | ||
A | A1 | 在某些条件下可能 1. ─ 运动部件以低于0.25m/s的速度移动时，以及暴露人员意识到风险，且认识到危险情况或事件即将发生。 2. ─ 取决于特定条件（温度、噪音、人体工程学等） |
A2 | 不可能 | |
注释
※数据出处：在风险指南中还使用一个称为“O”的参数来表示伤害发生的概率。详情请参阅（一般社团法人）日本机械工业联合会网站。
降低风险措施
作为风险评估的结果，必须对被评估为需要实施风险降低措施的危险源实施降低风险的相关措施。ISO12100要求通过以下三个步骤来降低风险。
· 第1步：本质安全设计措施
· 第2步：安全防护及附加保护措施
· 第3步：使用信息
在第1步的本质安全设计中，考虑采用一种能够消除或减少机械本身危险源的设计。
第2步中的安全保护包括安装能够防止接触到危险源的防护装置，以及安装能够在操作员打开防护装置或接近危险源时让机械停机的安全设备等。附加保护措施的一个典型案例是安装紧急停止开关。
第3步中的使用信息包括贴在机器上的警告标签和手册，以及提供给用户的残留风险信息。机械的用户将基于这一使用信息实施风险评估以及采取额外的保护措施。
通过这三个步骤降低风险的方法称为三步法。按照三步法依次实施相关措施，可以逐步降低风险的程度。
图5.三步法的优先顺序
将标准运用于安全设计
在设计安全机械时，不仅要实施风险降低措施，还必须判断这些措施是否对危险源有效。其中，三步法的第2步所对应的安全保护和附加保护措施必须在检测到防护装置打开、人员接近、紧急停止开关被按下等情况时停止机械设备的危险动作，因此，为了确定风险缓解措施的有效性，必须对停止机械运动的控制系统进行评估。用于进行这一控制系统评估的，是在ISO13849-1中介绍的性能等级（PL）。
ISO13849-1性能等级（PL）
性能等级（PL）的评估理念，是指从电路结构（单一结构或冗余结构等）和危险侧故障（在需要时安全功能不工作的故障）的发生频率、能够通过诊断检测出故障的概率等方面，对用于机器安全控制的电路性能进行综合评估，并将其分为从a到e的5个级别。
作为风险评估的结果，对于通过使用安全控制电路降低了风险的危险源，确定该控制电路所需达到的可靠性水平。这就是安全功能所需的性能等级PLr。设计安全电路以满足该PLr要求，并评估安全相关部分的性能（PL）。最后，依据ISO 13849-1实施的安全电路评估，其评估方法是对针对危险源的PLr和所设计的安全相关部分的PL进行比对，从而验证PL是否超过PLr的要求值。
关于PLr的获取方法和PL的估算方法，请参阅ISO 13849-1及作为其协调标准的JIS B 9705-1。
IEC 60204-1机械电气装置的安全设计
在机械安全设计中，在使用用于进行机械控制的电气部件和设备时，必须注意防止灾难发生。IEC 60204-1正是对防止因使用此类电气设备而发生危险事故所需的技术标准予以规定的标准，在日本则是发布了协调标准JIS B 9960-1。其中包括防止触电危险的措施、考虑可维护性和可操作性的控制面板设计、用于检查机械设备状态的指示灯及用于机械操作的按钮等的颜色等，对涉及电气装置的各种相关方面做了规定。
Ø 什么是机械安全
