По актуальным оценкам, травматизм в отечественной мясной отрасли в среднем в 1,5 раза превышает показатели в других агропромышленных сферах, что характерно и для большинства стран мира. Очевидно, что наибольшую опасность в мясопереработке представляет ручной и стационарный механизированный инструмент, особенно стационарные дисковые и ленточные пилы.
Риски
Необходимость распиловки крупных кусков мяса предполагает наличие больших открытых участков быстродвижущихся режущих полотен и дисков, не прикрытых защитными кожухами и ограждениями. Серейторная или зубчатая поверхность режущей кромки лишь повышает травмоопасность оборудования. Кроме того, ленточные пилы нередко используются в качестве наиболее доступного порционирующего оборудования, когда с их помощью осуществляется нарезание замороженного или подмороженного сырья на типовые порции. Подобное применение сопровождается интенсивным трудом и заключает в себе значительные риски получения травм персоналом.
Режущий инструмент, приводимый в действие мощными электродвигателями, с острой зубчатой режущей кромкой, создает естественные предпосылки для получения опасных травм в виде глубоких порезов, а зачастую и травматических ампутаций. Причем риск многократно повышается при недостаточной квалификации оператора, накоплении у него усталости, а также при неправильной организации рабочего места ленточнопильного станка. Естественно, что владельцы российских мясоперерабатывающих предприятий за многие годы работы успели узнать цену подобных рисков:
потери на компенсациях;
усиление кадровой ротации;
простои и больничные;
ухудшение морального климата в рабочей среде;
репутационные потери;
ущерб для инвестиционной привлекательности проекта;
провал технических аудитов и потеря крупных контрактов на внутреннем и внешнем рынках.
Для борьбы с травматизмом на операциях распиловки мяса во всем мире непрерывно совершенствуются стандарты охраны труда и внедряются лучшие практики безопасной эксплуатации ленточных и дисковых пил. Эти защитные меры условно можно разделить на два класса — пассивные и активные.
Пассивные защитные меры
Хотя данная группа мер не способна полностью предотвращать случаи получения травм операторами, тем не менее она призвана системно снижать вероятность травмирования. Наиважнейшая роль пассивных защитных мер отводится обучению работе с оборудованием и инструктажу по технике безопасности при эксплуатации. Причем проверка усвоения теоретической части в процессе работы должна подкрепляться постоянным и неукоснительным выполнением требований охраны труда на производстве вне зависимости от травмоопасности участка, опыта и стажа работы персонала.
Существенный вклад в снижение травматизма на операциях распиловки мяса вносит правильная организация рабочего пространства. Это противоскользящее исполнение полов и оптимальная расстановка оборудования, которая позволяет обеспечить необходимое операционное пространство для предотвращения случайных столкновений работников цеха при выполнении операций, а также отсутствие препятствий для рабочих манипуляций любого из участников производственного процесса.
Со своей стороны, производители оборудования также стараются максимально снизить риск получения травм посредством соответствующего оснащения своих машин различными защитными устройствами. Для этого используются ограждения и направляющие, регулируемые инструментальные кожухи и козырьки, а также системы быстрого выключения привода станка при срабатывании блокировок или нажатии кнопки аварийного выключения пилы. Само оборудование проектируется с учетом современных принципов эргономичности — рабочее место оптимизируется с учетом антропометрических особенностей человека. В результате создаются благоприятные условия для оператора, предотвращающие нахождение в неудобном положении, что может способствовать быстрому переутомлению.
И, наконец, определенный вклад в обеспечение охраны труда вносят индивидуальные средства защиты. Например, очки, перчатки и спецодежда — специальная обувь, рабочий комбинезон и фартук. При этом перчатки как средство индивидуальной защиты из-за своего противоречивого вклада в обеспечение безопасности заслуживают отдельного рассмотрения.
Несмотря на наличие недвусмысленных рекомендаций и правил эксплуатации ленточных пил, разрабатываемых как самими поставщиками оборудования, так и национальными департаментами охраны труда, до сих пор нет единого мнения среди отраслевых экспертов относительно применения кольчужных перчаток при работе с ленточными пилами. Сами производители не рекомендуют работать в кольчужных перчатках из-за риска затягивания руки под пилу, обусловленного зацеплением зубцами полотна стальных колец перчатки. Однако имеется альтернативное мнение ряда экспертов по безопасности труда, которые считают, что все-таки лучше защитить руки кольчужными перчатками, чем работать голыми руками относительно быстро движущегося лезвия с острыми зубьями. И такая точка зрения, безусловно, заслуживает уважения, если бы не одно «но»...
Защита или зло?
Существует ряд обстоятельств, которые заставляют под иным углом посмотреть на «защитные» свойства перчаток.
Во-первых, рабочим не всегда удается идеально подобрать под размер рук кольчужные перчатки, чтобы те не топорщились на кончиках пальцев даже при наличии резиновых подтяжек. Болтающиеся на кончиках пальцев перчатки будут только ухудшать тактильный контакт с мясом и мешать работе.
Во-вторых, сами по себе кольчужные перчатки значительно тяжелее латексных или полиуретановых, а значит, быстрее приводят к переутомлению рук, особенно при работе на ленточной пиле.
В-третьих, следует учитывать санитарно-гигиенический аспект: кольчужные перчатки бывает не просто очистить от фрагментов сухожилий, костей и прочих твердых фрагментов, активное образование которых сопровождает работу ленточной пилы, а ношение эластомерных перчаток поверх кольчужных — неудобное и недолговечное решение.
В-четвертых, как показала практика, кольчужные перчатки вообще не оказывают никакого сопротивления режущему полотну ленточной пилы — последняя их легко раздирает своими зубьями, даже не замечая их наличия.
Собственно, как показали результаты исследования Питера Доуда из Anago Ltd, проведенного в 2003 году, защитные перчатки продемонстрировали отрицательную эффективность при работе на ленточной пиле. В своем исследовании Доуд изучал воздействие пилы на имитацию человеческой руки, облаченную в разные виды перчаток: кольчужные, защитные кевларовые (защита от порезов при работе ножами) и трикотажные. Для сравнения изначально было исследовано воздействие пилы на имитацию человеческой руки без каких-либо перчаток. Серия экспериментов позволила установить, что ни одни перчатки не способны оказать достаточное сопротивление режущему полотну — лишь кевларовые перчатки обеспечили незначительное сопротивление резанию пилы.
Главная проблема во всех случаях заключалась в затягивании зубьями пилы нитей перчатки в прорезь стола без возможности вытянуть ее наружу. Это стабильно приводило еще и к дополнительному протаскиванию искалеченных пальцев манекена поперек лезвия полотна, а также к жесткому перетиранию режущим полотном машины уцелевших «тканей пальцев» в прорези пилы. В случае отсутствия перчаток срез пальцев манекена был ровным.
На практике это означает, что характер травм, полученных на ленточнопильном станке при отсутствии перчаток, оставляет возможность операционного возвращения утраченных фаланг в противовес травмам, полученным при наличии перчаток, которые исключают возможность более благополучного исхода.
Таким образом, описанный эксперимент установил два факта:
- Наличие тканых или кольчужных перчаток не защищает руки от ленточной пилы;
- Наличие прочных нитей (или кольцевых звеньев) в перчатке действительно вызывает дальнейшее затягивание пальцев после их контакта с полотном пилы и, как следствие, приводит к еще более тяжким последствиям.
Однако не все так плохо. Защита есть.
Активная защита
Надо отметить, что проблема травматизма при работе со стационарными ленточными и дисковыми пилами длительное время волновала умы производителей соответствующего оборудования в разных отраслях промышленности. По этой причине в отдельных моделях ленточнопильных станков предусмотрен механизм аварийного останова машины при нажатии соответствующей красной кнопки «стоп». В этом случае двигатель останавливается мгновенно, но лента пилы продолжает движение еще около трех секунд.
Механизм быстрого останова пилы способен обеспечить достаточно быструю реакцию в опасной ситуации. Тем не менее с учетом времени реакции, которое на практике будет разделять момент возникновение опасной ситуации и активацию аварийной кнопки, а также инерционности привода пилы, данная система быстрого останова предотвратить травму не способна. Не хватает элемента автоматизации, который бы обеспечивал полностью автономное срабатывание системы безопасности без участия человека.
К счастью, эффективные превентивные системы уже не просто существуют, а успешно применяются на множестве предприятий по всему миру. Главным новатором в создании систем безопасности выступила известная новозеландская компания Scott, специализирующаяся на автоматизированных и роботизированных решениях для предприятий первичной переработки мяса. И сегодня система, разработанная компанией и продвигаемая под брендом BladeStop, обеспечивает двойной уровень защиты оператора ленточнопильного станка.
Первый «рубеж обороны» BladeStop обеспечивает оптическая система GloveCheck™, реализованная посредством цветной цифровой камеры и соответствующего программно-аппаратного комплекса. Ее суть заключается в том, что в поле зрения камеры находится рабочая зона вблизи лезвия пилы. Как только в этой зоне оказывается рука оператора в латексной контрастной перчатке, движущаяся по направлению к лезвию, автоматика останавливает ленту пилы еще до того, как рука успеет опасно приблизиться к режущей кромке.
Очевидно, что главным требованием для срабатывания системы является особый контрастный цвет латексных перчаток, в которые должен быть облачен оператор станка. Однако сегодня наличие перчаток у работников мясоперерабатывающих производств — это обязательный атрибут в соответствии с современными производственными регламентами и законодательными нормами. Помимо предотвращения обсеменения продукции загрязнениями с рук человека, латексные перчатки обеспечивают защиту рук от влаги и даже термических факторов (например, в процессе погружения инструмента в стерилизатор).
Но это не все. Создавая систему BladeStop, новозеландские инженеры изначально замахнулись на большее — предотвратить саму возможность получения травмы при работе на ленточнопильном станке. Оптическая система контроля перчаток оператора в опасной зоне резания сама по себе надежна, однако 100-процентной гарантии от получения травм она дать не способна. Простой пример: если рука рабочего окажется скрытой сверху куском мяса (например, оператор станка поддерживает отруб снизу), то оптическая система не сможет обнаружить руку в перчатке, прикрытую перерабатываемым продуктом.
В таких случаях наступает очередь «второго рубежа обороны» системы BladeStop — быстрого обнаружения контакта лезвия пилы и руки человека. Причем с момента обнаружения этого контакта до полной остановки полотна проходит всего 9 миллисекунд (0,009 сек.). В результате столь оперативного срабатывания системы безопасности пила успевает только прорвать перчатку и содрать верхний слой кожи. Итог — все фаланги целы, а первая помощь сведется к обработке йодом и наклеиванию пластыря.
Выглядит фантастично, но в основе второй ступени безопасности системы BladeStop реализовано использование свойства токопроводимости тела человека.
В случае резания непроводящих ток материалов использовать токопроводимость человеческого тела просто — триггером аварийного останова становится изменение сопротивления в контуре с режущим инструментом. Например, при распиловке деревянной плиты параметры тока в контуре слежения стабильны, однако при попадании в контакт с лезвием руки человека параметр тока, снимаемый с режущего инструмента, мгновенно меняется, инициируя запрограммированный режим аварийного торможения инструмента. Этот принцип уже используется в ряде моделей деревообрабатывающего оборудования.
Конечно, в мясной отрасли ситуация сложнее, поскольку перерабатываемый продукт аналогичен по токопроводимости тканям человеческого тела. Как же тогда помочь электронной системе управления идентифицировать момент контакта режущего инструмента с человеком?
Есть решение: изолировать руки человека от обрабатываемого сырья посредством латексных перчаток (не проводят ток) и отслеживать возникновение короткого замыкания в следящей электроцепи. В случае системы BladeStop на оператора помещается электрод, который посредством витого провода присоединяется к ленточнопильному станку, оснащенному соответствующей системой безопасности.
В обычном режиме, когда оператор станка, облаченный в латексные перчатки, безопасно обрабатывает сырье, контрольная цепь остается разомкнутой. Но стоит зубьям пилы разодрать перчатку и едва коснуться кожного эпителия, как электронная система защиты срабатывает по короткому замыканию, и тут же тормозная система останавливает движение полотна пилы. Очевидно, что за тысячные доли секунды до срабатывания тормозной системы режущая кромка не успеет нанести серьезной травмы, ограничившись лишь легким повреждением кожного покрова.
Есть несколько возможных вариантов размещения контактного датчика на теле человека — в виде отдельного электрода, помещаемого за поясом брюк, или в составе специального пояса, размещаемого под одеждой. Контактный провод имеет достаточную длину и выполнен витым, чтобы не ограничивать передвижение оператора между группами оборудования. Главное условие срабатывания системы — электрод должен быть закреплен на теле оператора пилы, а штекер провода — вставлен в соответствующую розетку системы BladeStop.
Перед началом работы (при заступлении на смену) оператору также необходимо единожды идентифицировать себя в системе безопасности посредством нескольких простых манипуляций: приложить руку без перчатки к поверхности стола станка и затем подтвердить действие на панели управления оборудованием.
Наряду со способностью эффективно предотвращать увечья, другим важным преимуществом системы BladeStop является ее щадящее обращение с инструментом — после аварийной остановки он не нуждается в замене или перетачивании.
Высокая эффективность системы доказана годами успешных тестов и промышленной эксплуатацией на крупных и средних предприятиях по всему миру: по данным компании Scott, свыше 1200 единиц оборудования, оснащенных BladeStop, находятся в промышленной эксплуатации в 25 странах мира. Причем наша страна не стала исключением, и эта система активной безопасности постепенно получает распространение на крупнейших российских мясоперерабатывающих предприятиях.
Автоматизация
Наличие систем активной безопасности при эксплуатации опасных видов перерабатывающего оборудования позволяет свести к нулю риск получения травмы работником производства. Однако реальный производственный опыт (и особенно российский) показывает, насколько нелогичными могут быть поступки людей, работающих на конвейере. Порой человеческая лень, упрямство или бравада заставляют некоторых представителей рабочих специальностей намеренно саботировать работу систем безопасности, мотивируя это тем, что они им «мешают» или «отнимают время».
Известны случаи, когда операторы машин блокируют контактные выключатели или замыкают сенсоры, дабы иметь возможность быстро исправить возникшую внештатную ситуацию посредством ручного вмешательства при снятых ограждениях и работающих приводах. Рано или поздно подобные «пользовательские оптимизации» оборудования заканчиваются тяжелыми травмами, а то и смертельным исходом.
Эффективным способом предотвращения возможности человека вмешиваться в работу машины является дистанцирование оператора от рабочей зоны с помощью средств автоматизации.
Каталонская компания Mainali производит полуавтоматические ленточнопильные станки серии RB-1, в которых оператор поставлен буквально за скобки процесса резания, а, следовательно, полностью избавлен от любого риска получить травму при контакте с режущим полотном пилы. В машинах Mainali RB-1 оператору надлежит только выкладывать мясные куски для нарезания относительно специальных грипперов, которые сами удерживают сырье на подающем транспортере, направляя его к плоскости резания поперечно расположенных ленточных пил. При этом в момент загрузки сырья полотна ленточных пил полностью закрыты автоматическими направляющими, которые поднимаются на заданную высоту лишь после того, как оператор закроет дверцы заградительного барьера.
Основная область применения машин испанского производителя — монотонные операции порционирования подмороженных мясных отрубов, замороженных блоков, а также рыбных тушек и филе: нарезание стейков, мясных порций, измельчение палочками и кубиками. На многих предприятиях порционирование подмороженного и замороженного сырья осуществляется на самых обычных ленточных пилах, оснащенных регулируемой упорной плитой, посредством которой задается ширина реза. В какой-то степени наличие упорной плиты оберегает рабочего от получения травм, перекрывая доступ к движущемуся лезвию. Однако монотонный характер операций в комбинации с высокой производительностью существенно увеличивают риск получения травмы на подобных участках. Как раз для таких случаев и предлагается оборудование Mainali, которое обеспечивает действительно безопасную и одновременно высокопроизводительную альтернативу традиционным способам переработки с использованием стационарных ленточных пил.
По своей сути Mainali RB-1 — это вертикальный ленточнопильный станок. При этом подача сырья относительно режущей системы полностью автоматизирована. Один или несколько параллельных отрубов выкладываются на двухкоординатном подающем столе относительно поперечно расположенных режущих полотен. Обойма пневматических захватов-грипперов фиксирует разложенные куски на подающем столе. Геометрия грипперов подбирается индивидуально в соответствии с перерабатываемым продуктом.
Для начала рабочего цикла оператору следует закрыть дверцы ограждения и нажать виртуальную кнопку на пульте управления. Такие параметры, как скорость резания, величина подачи, подъем кожуха режущего полотна, давление прижима в пневматической системе и пр., задаются программно или индивидуально с пульта управления.
Точный привод подачи машины RB-1 позволяет на каждом новом резе получать заданную толщину отрезаемых кусков. Высокая производительность обеспечивается возможностью параллельной выкладки сразу нескольких кусков для нарезания. Запатентованная режущая система с двумя оппозитными полотнами позволяет осуществлять резание при прямом и обратном движении подающего стола вдоль плоскости реза.
В нынешнем году компания Mainali запускает компактную версию полуавтоматической ленточной пилы iRBC, которая отличается уменьшенной зоной загрузки и более компактными габаритами, ориентированными на потребности цехов с плотной расстановкой оборудования. При такой организации процесса руки оператора находятся на значительном расстоянии от работающих режущих полотен, за счет чего полностью устраняется риск получения травмы.
***
Конечно, системы, о которых шла речь в статье, предполагают определенные дополнительные вложения по сравнению с традиционными средствами производства. Но инвестиции в безопасность труда несут в себе заметные не только краткосрочные, но и долгосрочные преимущества в виде стабильных производственных процессов, хорошего морального климата в коллективе, отсутствия кадровой текучки, недобора персонала, позитивного имиджа предприятия в глазах инвесторов и партнеров. Определенно, за подобными системами безопасности — будущее.