在Ticket系统中，系统管理员需要记录详细的系统故障原因以及处理过程。

综上，在自动化工厂里，要想保障各种设备安全、有序运行，并不是靠某一两个部门就能实现的，也不是一朝一夕就能做得面面俱到的。它需要各个部门积极配合，需要集思广益、不断探索！当然，最重要的是离不开那些在坚持在一线，默默付出的运维人员~

最后,感谢SEWC BE – Han Ting Ting为本稿提供的素材，感谢SEWC IT – Yang Jian对本稿技术细节审核，编辑@Yang Qi Sen对本文提出的修改意见。

本文由西门子工程师撰文回答，希望对题主和关注这个话题的知友们提供帮助

特别鸣谢本文作者：

西门子工业自动化产品（成都）有限公司

IT物流工程师：时英舰 @时英舰

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参考

1. ^http://www.chinamae.com/shownews_144064_20.html
2. ^https://cloud.tencent.com/developer/news/83445
3. ^https://baike.baidu.com/item/%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%AE%BE%E5%A4%87
4. ^https://baike.baidu.com/item/%E5%B7%A5%E4%B8%9A4.0/2120694?fr=aladdin

这个问题很赞，其实这才是自动化最难的地方，其实这个问题可以问得更「漂亮」一点，那就是「如何保障各种自动化设备安全、有序、持续而稳定的运行」，如果是这样的提问，那就可以用金星的话来说——完美。

其实任何自动生产线的规划和研发都是基于以上四个点来考虑的，其中决定一条自动线评估成败的其实是「稳定性」，而这个点往往被认为是理所当然的功能而忽略掉，但是这也是出问题最多的一个点。

专业的客户更多的是将自动化先的问题聚焦在「节拍」和「成本」上，外行的客户更多的是关心你会用几个机器人来实施，因为在他们眼里，只有带有机器人的自动生产线才能称之为自动化，而其它的都「不好看」。

聚焦在「生产节拍」和「生产成本」上自然是无可厚非的事情，因为这提醒了投入产出比，从企业的发展来说，这是评估一条自动化生产线是否具有可行性的黄金标准，因为没有人会去做亏本的生意，所以生产节拍就成了企业关心的头等问题，甚至是唯一问题。

而自动化研制商为了「投其所好」，自然在生产节拍和生产成本上会尽量去迎合甲方的需求，而这样导致的后果就是无限的压榨研发智力和压缩研发成本，随之而来的结果是，在满足了生产节拍和成本的同时，也在一定程度上牺牲了自动化生产线的稳定性。

好的东西一定是需要付出代价的，在自动化研制上更是如此，你用的是什么品质的功能部件，你就会获得什么品质的运行效果，这绝对是成正比的，在这件事情上，从来就没有惊喜和意外。这个世界上不存在又便宜又好的东西，正如马云曾经说的一样——你居然相信在淘宝上能买到几十块钱的劳力士，是你疯了，还是你傻？

而一条自动化生产线最可贵的品质其实是「稳定」，只有在使用过程中你才会体会到这个品质的可贵，当然以上的讨论只是一个前奏，接下来介绍到底是什么东西在保障设备的安全和有序运行。

01 总体方案布局的合理性

在能实现自动化功能的前提下，方案结构的设计越简单越好，任何设计都是相通的，要做到简单才是最难的，自动化设备遵循一个原则——多个庙多个鬼，如果你设计的自动化生产线过于复杂，那也就意味著它出现问题的可能性就会越大，我们就算抛除所有的犯错，只是讨论各功能部件的正常损耗，零部件太多的生产线出错的几率依然是更高，这是需要引起所有设计工程师的注意的地方。

设计一个产品，不要把它搞得太复杂了，除了稳定性存在很大的隐患外，研发成本、制造成本和售后成本都是很大的增加，这是非常不值当的一个事情，所以我能给的建议就是方案越简单越好，部件越少越好，更确切的说应该是「简约而不简单」的一种设计理念，不要去搞那些高大上的东西，实用最重要，对于企业而言，我们玩的是「落地」，而不是满足那些业余者的眼球，更不是迎合某些当权者的好大喜功。

02 感应开关的选择

如果说到对自动线有序、安全、持续稳定运行最关键的功能部件，那感应开关是不可忽略的主角，这个东西在很大程度上决定了自动化设备的稳定性，而且要基于使用环境去选择感应开关的类型，例如是否需要防水，是否需要耐腐蚀，是否需要耐油，是否需要耐高温，这都是需要考虑的环境因素，其实感应开关是有很多针对性的类型的，当然价格也非常的不一样，不同品牌有很大的差价，相同品牌不同型号也存在一定的差价，但是选择的原则是——在满足功能的基础上，尽量选择你能接受的最贵的那个型号，如果你不缺钱，那就只选贵的，不选对的，工业产品的品质基本上和价格成正比，当然这很符合等价交换的原则。

曾经我在这个事情是吃过「老亏」，刚开始的时候，为了节约成本，选择了相对便宜的感应开关型号，刚开始用的时候还是可以的，但是用不多久就会出现各种各样的问题，要么就是感应出错，要么就是直接损坏，本来很好的一条自动线就是不能持续的稳定运行，搞得大家狼狈不堪，后来不得不壮士断腕式的更换掉所有感应开关，然后在也没有了这些闹心的琐事烦人，所以现在我都是在能接受的范围内选择最好的那一款，这个原则也深入到了我的生活中，不论我购买任何东西，我都在自己力所能及的前提下选择最贵的那样，因为我始终相信品质是需要买单的，几十块钱买不了劳力士。

03 自动化程序的编写

这个东西非常重要，在程序的编写上要对各种动作做「互锁」式的逻辑处理，一定要把在生产过程中各种闹心的可能都估计足了，很多人写的运行程序只考虑最理想的状态，然后就不断的出现运行中的BUG，其实在自动化设备落地的过程中，永远都不存在所谓的理想运行状态，都是存在著各种各样的不可预料，有的甚至都超出我们的想像，自动化程序是一个不断优化和改进的过程，对于研发工程师而言，一定要有不断修改和优化的耐心和勇气，任何牛逼的程序都是修改和完善的结果，这不是一个能一次到位的工作，神仙也无法保证绝对的正确，何况写程序的是人。

在设备调试和运行的过程中，我们要让研发人员深入到第一线，让他们去测试他们的程序，让他们去跟踪设备的运行，然后在继续优化，尤其要注意操作者和环境的反馈，每个人所关注的点都是不一样的，但是这些都和自动线的运行息息相关，只有把准备工作做足了，才能真正设计出BUG更少的程序，即使是同样的结构，不同的程序工程师都会带给我们很不一样的结果。

程序的优化，有可能牵涉到一些细微的结构修改和感应开关的增加，这是一个很合理的过程，也是需要结构设计工程师和电气控制工程师通力合作的工作，所以在这个优化的过程中，一定要注意团队的双向沟通，不要相互挤兑和拆台，这不是哪一个人的责任，而是团队的工作。

04 高度重视操作者的培训

其实真正的挑战来自操作者与自动线的匹配程度，很多人以为自动化设备会无限降低对操作者的要求，其实不是这样的，要看岗位设置，虽然在一定程度上会降低对操作者传统的技能要求，但是却从另一个层面提升了对操作者的要求，例如高度的责任心和对自动线关键点的监控，任何自动线都有其关键部位和易损的功能部件，这些地方是需要重点关注的，及时而有效的提前干预会极大的提升自动线的寿命和运行稳定性。

特别是对操作者责任心的培养要远远大于对其技能的培养，坚决要杜绝对自动化生产线的破坏式使用，这种操作应该是要被枪毙的，因为这对自动线的维护实在是太要命了，自动化设备是一个有机的复合式设备，任何损坏都会导致全线停工，所以高度的责任心是不可或缺的必备因素。

05 定期保养

再牛逼的自动化设备也不过是机器，是机器都需要保养，定期的保养应该是自动化设备运行的一个必要步骤，将问题解决在萌芽状态是最有效的维修，不要等到把自动线用残了再去维修，到这个时候就已经有点亡羊补牢了。

其实很多企业的领导是很不理解的，特别是生产车间的领导，一条好好的生产线，动不动就停下来保养，不仅耽误了生产，也干扰了车间的运行，他们甚至怀疑这是设备运维部门故意在「做项目」，其实是他们太业余了，医在无病时才是真正的良医，等到发现有病再就医就有点晚了，这个原理对于自动化设备同样适用。

综上，其实自动化设备并不是一个很神秘和科幻的东西，都是多功能设备的自动化复合而已，只要明白了它的运行原理，就能很好的保证其安全、有序、持续而稳定的运行。

安全生产是这几年在经常在工业生产领域听到的一个词。在仓储物流中心里或者在工厂的仓库里，物流操作员忙忙碌碌的操作各种设备进行物料管理和搬运，这个过程其实也是生产环节的一部分，因此不可避免的也要注意安全问题。而对于应用在厂内物流或者是仓储物流中心里的各种仓储物流自动化设备在运行的过程中，背后隐藏的安全设计显得尤为重要。

对于设备和设施来说，工程师在初始产品设计的时候就应该将安全因素考量进去。这也是为什么世界范围内不同的国家和地区都有对各种产品的安全认证，比如CE认证，UL认证等等。安全是头等大事，设备与系统在完成基本功能的前提下要尽可能的把安全隐患作为系统的一部分设计进去。

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1. 系统规划

在仓储物流自动化项目的规划阶段，规划人员应该综合多方面的因素，在整体布局和系统配置时需要把安全也作为规划工作里的一部分

比如：

• 搬运设备通道与行人通道分开布局
• 在设备占地范围内给维护人员留有可以进行安全维修的位置或区域
• 设备区域要避免与消防通道或者逃生路线的干涉
• 将强电的电气接入位置或者有一定危险系数的设备要尽量布置于与操作员较远的距离处
• 有人参与操作的工序中，要有人体工程学设计
• 有重载的货物存储时，要考虑土建的承重能力
• ……

2，设备的自身的安全装置

有些仓储物流自动化设备有著大量丰富的应用案例，经过多种应用场景下积攒的经验，很多安全的部件设计也逐步的集成到系统里。在自动化物流系统里，可以经常看到如下的一些设计：

• 安全护栏

在高速运行的设备区域，经常会看到有一层安全护栏将设备围在中间，作为安全防护的第一层保护。比如机械手在高速运转时，如果夹具某些时候失灵，可能会造成货物离开夹具飞出去，如果周边有操作员或者维修人员经过时会非常危险。通常要进入这些区域维护时，首先要将设备在安全护栏外将设备停止然后再进入。一般高架库里的堆垛机工作范围也会有同样的安全护栏设置，以免发生维修或其它不确定场合下发生的安全事故。

• 缓冲死挡

自动高速搬运设备在通常情况下会按照提前预设的程序种指定的速度加速和减速运行，在正确的位置处停下来完成存货或者取货的动作。某些极端情况下，如果设备失控，可能会以很快的速度冲向终点，如果真的发生此种情况，会非常危险。因此在高速设备的终点位置会装有一个缓冲装置来防止高速设备脱轨从而引发重大事故。比如堆垛机的轨道末端会有配有缓冲死挡放置堆垛机失控冲出轨道，再比如提升机的最低位和最高位置也会配有一个缓冲放置提升机冲出正常运行轨道。

• 防撞保护

在仓库里会有人工操作设备进行物料的搬运作业的情况，比如叉车司机开叉车从货架上拿取托盘，由于是人工驾驶叉车，是属于主观的一个作业操作，那必然每次叉车司机驾驶叉车的行走路线也不一样，这样难免会有叉车在作业时碰到货架的情况。如果货架上的货物载重较大，层高较高，货架在日复一复的，月复一月的被碰撞过程中，结构也许会发生一定的变形，这样就给整个货架带来潜在的隐患。通常为了减少货架和叉车发生的碰撞，货架一般会在地脚周边配套装上一定的防撞保护，虽然是个不起眼的投入，却极大的避免的日后的安全隐患。

• 安全开关

为了是设备在合理并且安全的范围内正常运行，通常会在物流自动化设备上配有各类安全感测器。比如各种限位感测器，即设备或者机构运行到了最边缘的位置，比如在传统的堆垛机机身上安装有大量的限位开关：前后轨道限位感测器，垂直载货台最高最低极限位置感测器；还有负重类的感测器，比如超重感测器，一旦超过一定的载重量，设备将停止运行，避免发生危险。还有各类防碰撞感应感测器，比如AGV身上的雷达扫描感测器，实时扫描在运行的一定范围内是否有障碍物或者人在附近，一旦检测到马上减速停机。

• 蜂鸣报警

某些移动设备在机身上安装蜂鸣报警器非常又必须要，尤其是在人机共同协作的工作区域内。

3. 控制系统的安全逻辑设计

设备的动作执行背后都有控制系统在指挥，一般的控制系统通常都只负责设备的正常物流搬运和存储。为了是系统更加的安全，控制系统往往可以从如下几个角度来提升系统的安全性。

• 采用安全PLC

在仓储物流自动化行业，控制系统最常见的就是基于PLC设计的。随著安全的意识越来越强化，各家重量级的PLC生产厂家针对性的生产了特有的「安全型PLC」。

安全PLC（安全可编程系统）指的是在自身或外围元器件或执行机构出现故障时，依然能正确响应并及时切断输出的可编程系统。

采用安全PLC设计的系统就可以避免由于普通PLC出现问题而引起的设备系统造成的安全问题。

• 逻辑判断

分布于仓储物流中心的各个自动化设备上装有大量的各类感测器，而这些感测器在设备正常运行情况下的信号是有一定规律变化的。而这些感测器的状态和值是实时和动态被控制系统采集的，因此控制系统可以分析这些感测器上的状态变化是否符合设备正常运行下的规律。控制系统一旦监测到某些感测器的状态变化不符合正常规律时，这说明设备当前在工作时发生了一些问题，其中有一些可能会带来重大的安全隐患。此时控制也可以将设备停止并给设备管理员发出警报，设备管理员去现场查明原因后，排出安全问题后再人工开启设备继续运行。

• 多种操作模式

有现场经验的人可能知道，多数的事故都发生在维修人员维修设备的过程中，如何能将维修过程的设备安全性提升一点呢。某些情况下也许可以通过控制系统对某些设备设定一种额外的工作方式专门用来给维护人员维护的过程中操作。比如某些高速设备在维修的时候可以告知设备，目前设备在维修，但是维修人员又想让设备做一些动作从而辅助判断设备故障原因，在此种情况下，控制系统可以给这个设备在维修的模型下进行降速运行，这样即提高了设备在维修时的安全性，又可以让设备做动作便于故障判断。

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以上只是简单的分享了一些可以提升安全性的思路和注意点。在实际中，有很多细节需要关注并实施好才能把风险控制到最低，同时对于系统和设备的定期保养和维护也十分有必要，可以提前将安全隐患扼杀于摇篮。

国外的自动化设备对于安全问题非常看重，非常正规的产品CE认证过程非常复杂，需要认真关注到设备和系统的每一个细节点。如果国内的工程项目里引入CE等类似的国际标准，相信整个系统的安全性会大大提升，当然这需要耗费掉一定的资金投入和资源。

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我的回答是...需要人工维护...就算在顶级电子产品代工的富士康自动化车间里，都还没实现完全自动化，总有一些工序是需要人工的，最起码要人工上料吧，瑕疵外观检测现在也大部分依赖人工。我是做机器视觉的，就是代替人的眼睛，想做到万无一失非常难，现在每台设备我们都要有售后人员在现场维护。现在哪个工厂能保证所有机械硬体和软体完全没问题？就算没问题，谁能保证物料来料完全一致？要实现全自动无人值守车间还需要很长的路要走，这个要依赖流程，设备，物料的标准化，和人工智慧的发展..

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利益相关，基恩士在职员工。工作经验尚浅，只是粗略的谈一下自己的看法，欢迎各位大佬批评指正。

感觉除了电控部分事前做好各种程序逻辑，报错处理，尽量少出bug外，感觉主要分为两个部分，一.设备的预知保全。二.设备出现故障后的追溯，快速处理

一.设备的预知保全

就是对设备的各项参数数据统计起来进行分析，提前对设备可能出现的不良进行预警。实际上一些部件的故障，(例如气缸，感测器等等）并不是一蹴而就、马上就产生停机故障的，往往有一个性能衰变，量变积累产生质变的过程。那么是否可以采集该部件的相关数据，检测部件性能的衰变情况，在达到设定阀值的时候进行报警，从而在部件发生不良之前就更换掉呢？

二.设备出现故障后的追溯，快速处理

一个设备设计的再好也难免发生故障，有些故障可能是机构方面原因导致的，有些可能是因为电控程序的bug，更多的情况可能仅仅只是操作员工的操作不当，比如生产参数输入错误或物料投放错误等等。现在很多工厂会遇到出现故障后无法及时排查原因的问题，导致某些故障反复发生。

针对这类问题，如果能做到重现当时故障的情形，比如故障前后一段时间内，机构是如何运作的，电气程序是什么样的，有没有人工的干预等等。把相关所有信息全部整合起来，每次发生故障时生成一个记录文件打包发到伺服器里面由维护人员根据文件分析产生故障的根本原因并进行解决，那上面说的的问题就不会出现，相对的设备整体的稳定性也会提高。

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以下纯为个人观点，可能比较激进，但欢迎讨论。

楼上说了好多，都对，不是反对大家观点。作为一个生产一线出身，又长期混迹于精益生产咨询的人来看，大家都忽略了一个点，就是管理模式。一台设备造的再好，都无法避免会出现问题，特别是非标定制的。在设备开发过程中，布局考虑，硬体选择，程序编写都能讲设备故障率降低，但不能避免出现故障。

见过太多设备工程师（有些公司直接叫机修），在设备出现故障的时候想尽办法去维修，然后修好了，完事了。设备再坏，再修。真没见过多少人在设备故障后考虑设备为什么会故障，如何防止设备再次故障，并将其记录。有人提到了设备的FMEA，这是开发的时候预见到的问题的清单，但我要强调的是，设备运行过程中不可预见的问题才是影响设备安全稳定的关键。

在我认为，作为一名合格的设备工程师，在设备故障时最快恢复生产，并在设备正常运行时研究如何防止问题再次发生，并将研究结果记录下来以供设备开发时进行参考，如此，才能最大限度的确保设备的安全和稳定。

话有点糙，但意思就是这样的意思，可能有点激进，但请见谅

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无人化生产是理想化状态实际上，还需要后期运营和维护团队，至少要有一个懂得机械和程序的人，否则时间一长就会故障一大群，越智能的设备，越需要更高级的维护团队。

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