رویکرد شبیه سازی برپایه عامل برای برنامه های ایمنی وبهداشت شغلی

مقررات فعلی وآینده ایمنی  وبهداشت شغلی از مقررات مختلف ملی وبین المللی مانند REACH ،خواستار افزایش شفافیت فرایند در صنعت آبکاری برای نظارت در صنعت OSH است.در حال حاضر وضعیت کارگران کارگاه مربوط به کرونا نیاز به افزایش شفافیت در نحوه ردیابی تماس آنها را دارد. شبیه سازی سیستم ساخت در این زمینه یک رویکرد امیدوارکننده است. تا به امروز مدل سازی SOH کارگران در صنعت آبکاری کمتر مورد توجه این رویکردها قرار گرفته است. این مقاله یک چارچوب شبیه سازی یکپارچه را برای مدل سازی خطوط آبکاری اتوماتیک صنعتی وتعامل با کارگران کارگاه به عنوان بخشی از یک مدل تولید سیستم فیزیکی سایبری را نشان می دهد. فرآیندهای قبل وبعد از اصلاح یکپارچه خط به عنوان تمیز کردن وچربی زدایی وهمچنین تاثیرات آن بر روی کارگران کارگاه در نظر گرفته شده است.

فرآیندهای آبکاری صنعتی با پارامترهای گوناگونی شناخته می شوند.به دلیل وابستگی مکانیکی بینی ودرونی مراحل فرایند، رابطه ی بین پارامتر های فرآیند ،ساختار و ویژگی های سطحی که شامل انرژی وتقاضای منابع می باشد ، که به طور کامل درک نشده است.به خصوص خط ابکاری بارل تمام اتوماتیک ،سیستم های دینامیکی پیچیده دارند که متشکل از سیستم های فرعی هستند که یکدیگر را تحت تاثیر قرار می دهند.اقدامات بهبود در یک زیرسیستم ،اغلب بر زیرسیستم های دیگر تاثیر می گذارد.برای مثال میزان drug out از حمام آبکاری برروی حمام های بعدی تاثیر می گذارد.

اخیرا در اتحادیه اروپا اقدامات سختگیرانه ای تحت مراقبت ثبت،مجوز ،ارزیابی و محدودیت مواد شیمیایی (REACH) نیاز به شفافیت فرآیند واقداماتی برای افزایش ایمنی وبهداشت شغلی OSH کارگران در تاسیسات آبکاری دارد.امروزه در بیشتر کشورها اگر اطلاعات کافی در مورد وضعیت OSH در دسترس نباشد ،مقامات OSH استفاده از مواد ابکاری گسترده را محدود می کنند.علاوه براین ،چالش های اخیر مانند همه گیری کرونا نیاز به یک سازگاری سریع برای فرآیندهای تولید وبرنامه ریزی OSH دارد زیرا خطوط ابکاری به کارگر نیاز دارد.

درحال حاضر این جنبه های OSH به ندرت برای مدل های شبیه سازی ای که برای برنامه ریزی و بهره برداری تاسیسات آبکاری است ،در نظر گرفته می شود.پیچیدگی بالا سبب می شود که میزان تاثیر یک معیار واحد برای وضعیت کلی OSH را دشوار کند.به ویژه برای اقدامات OSH وابستگی متقابل به پارامتر فرآیند اغلب نه در مرحله برنامه ریزی ونه در طول عملیات در نظر گرفته می شود.

برای حمایت از شفافیت بالاتر از فرآیند ،رویکرد شبیه سازی چند مقیاسی وچند سطحی توسعه یافته است.این شبیه سازی به عنوان بخشی از یک سیستم سایبری وتعبیه شده در سیستم تولید فیزیکی سایبری استفاده می شود که پایه ای برای سیستم های جامع پشتیبانی تصمیم گیری است.این روش به طور قابل توجهی شفافیت فرایند را افزایش می دهد که امکان ارزیابی وضعیت OSH پیشبینی در مرحله برنامه ریزی یک خط ابکاری وهمچنین در حین کار را افزایش می دهد.برنامه ریزی OSH  به طور قابل توجهی از رویکرد شبیه سازی سود می برد، زیرا تغییرات در حین کار اغلب دریک محیط تولیدی پرهزینه است وحتی قابل تحقق نیست.علاوه براین اندازه های خاص فقط در موقعیت های تولید ثابت طی اندازه گیری در نظر گرفته می شود.این اندازه ها مشخصات دینامیکی خطوط آبکاری مانند تغییر پارامترهای فرآیند را درنظر نمی گیرد.

فرآیند آبکاری اتوماتیک

خطوط آبکاری اتوماتیک به صورت بارل وثابت امکان آبکاری حجم زیادی از قطعات کوچک ومتوسط تا بزرگ با کیفیت بالا را فراهم می کند.شکل 1 یک نمای کلی از یک خط آبکاری اتوماتیک ثابت صنعتی را ارائه می دهد.قطعات در ابتدا وانتهای خط آبکاری  به صورتی دستی بارگیری وخالی می شوند.در تاسیسات آبکاری ، مجموعه ای از تانک های پرشده قبل از آبکاری ،آبکاری وپس از آبکاری در یک یا چند خط قرار می گیرند.سیستم جرثقیل نصب شده روی ریل (RMH) بشکه ها یا به طور کلی حامل ها را بین تانک های منفرد قبل از آبکاری که شامل چربی زدا وگریس زدا می باشد ،مرحله آبکاری ،مرحله آبکشی ویا پسیواسیون جابجا می کند.سیستم های جانبی هوای خروجی از حمام ها وجهت اطمینان از غلظت محل کار که بیشتر از حد نباشد پشتیبانی می کند.اگر چه فرآیندهای خطوط آبکاری بسیار خودکار هستند اما به کارگران جهت بارگیری وخالی کردن قطعات برای پوشش ،تمیزکردن تانک ها ،سیالات وابزارهای جانبی نیاز دارد.خطوط آبکاری برای پوشش دادن قطعات بزرگ که به کیفیت بالای نیاز دارند اغلب کمتر اتوماتیک بوده اند وبرای جابه جایی قطعات بین مخازن به کارگران نیاز دارند.در این حالت به کارگرانی نیاز دارند که قطعات را با استفاده از جرثقیل بین مخازن جابجا نمایند.به طور معمول ،حامل ها مسیر خط ابکاری را دنبال می کنند.با این حالت به دلیل محدودیت فضایی وبه دلیل افزایش انعطاف پذیری ، حرکت های عقبی وجانبی به موازی خطوط مخزن مورد نیاز است.علاوه براین ، می توان فضاهای ذخیره سازی را برای ذخیره حامل ها بین مراحل فرآیند را جهت افزایش بهره وری از سیستم ابکاری را در نظر گرفت.

ایمنی وبهداشت شغلی برای فرآیندهای آبکاری

استفاده از مواد شیمیایی خطرناک در صنعت آبکاری توجه مقامات وسازمان های OSH تقریبا در همه کشورهای جهان را به خود جلب می کند ،از سازمان های بین المللی مانند سازمان بین المللی کار (ILO) که داده های بین المللی خطر را درمورد مشاغل برای ابکاری چاپ می کند،به مقررات خاص اروپا از آژانس شیمیایی اروپا (ECHA) ،که استفاده از مواد شیمیایی  مخصوص آبکاری را با قراردادن آنها در لیست مجوزها محدود می کند.

همچنین در ایالات متحده ودرچین وزارت حفاظت از محیط زیست مواد شیمیایی مرتبط با آبکاری مانند کروم شش ظرفیتی را دراولین دسته از لیست کنترل مواد شیمیایی قرارداده است.وجه مشترک همه این مقررات الزام به شفافیت بالاتر برای میزان ریسک کارگران کارگاه در تاسیسات آبکاری می باشد.

گذشته از خطرات ناشی از مواد شیمیایی ،در بیماری همه گیری میزان فاصله اجتماعی برای پایین نگه داشتن تعداد موارد مبتلا ضروری است.شبیه سازی سیستم های تولیدی انعطاف پذیر با تمرکز برروی کارگران کارگاه با به حداقل رساندن ،خطرات عفونت کارگران را فراهم می آورد.

شبیه سازی سیستم های ساخت

آبکاری فرآیندهای پیوسته وگسسته را باهم ترکیب می کند.قطعات معمولا در بشکه ها یا برروی چنگک ها ذخیره می شوند ومراحل چربی زدایی، شستشو وآبکاری وپس از آبکاری به صورت مداوم انجام می شود.مایعات برای چربی زدایی ،شستشو وپس از پوشش به صورت پیوسته در سیستم جریان دارد.بنابراین یک روش شبیه سازی پیوسته وگسسته در یک محیط شبیه سازی برپایه عامل به عنوان یک الگوی شبیه سازی پیشنهاد شده است.

امروزه بیشتر ابزارهای شبیه سازی موجود برای سیستم های تولیدی ،قادر به مدل سازی سیستم های تولید گسسته هستند که برمواد ومحصول تمرکز می کنند.در دهه گذشته شبیه سازی جریان انرژی گنجانده شده است.Hesselbach وهمکارانش برای در نظر گرفتن یک سیستم تولیدی وفنی ساختمان در یک محیط ،روش مدل اتصال را ارائه می دهد.روش Thiedeعمومی می باشد واز بسیاری از سیستم های تولیدی متنوع شبیه سازی شده پشتیبانی می کند ،اما عمدتا برروی تقاضای انرژی متمرکز شده است.Bleicher وهمکارانش شبیه سازی تمرکز برروی شبیه سازی تقاضای انرژی را برای فرآیند های ماشین کاری توسعه داده است وهمپنین سیستم انرژی وساختمان در شبیه سازی آنها گنجانده شده است.روش Eisele برروی میزان انرژی ابزارآلات متمرکز شده است.Schonemann روشی را توسعه داد که امکان شبیه سازی در سیستم های تولید باتری را فراهم می کند.Kurle فرآیندهای آبکاری را در روش خود قرار داده است ،اما بیشتر برروی جریان های گرما در سیستم تولیدی تمرکز کرده است.Xu جریان منابع در سیستم های آبکاری وشستشو را با جزئیات مدل سازی می کند اما از تقاضای انرژی وسیستم های بعدی غافل می شود.این روش دقیق همچنین امکان شبیه سازی فقط یک محصول خاص را فراهم می کند.

مدل سازی کارگران در محیط شبیه سازی مهندسی تولید در دستورالعمل های VDI المان 3633 قسمت 6 و4499 قسمت 5 برنمایندگی ارگونومیک انسان ها در کارخانه دیجیتال متمرکز است، درحالی که دستورالعمل 3633 قسمت 6 همچنین استفاده از مدل شبیه سازی برای اهداف برنامه ریزی را توصیف می کند.در تفاوت با روش های موجود ،شبیه سازی توسعه یافته با تمرکز برروی خطوط آبکاری اتوماتیک با ویژگی های خاص می باشد. مدل های اختصاصی برای خطوط ابکاری وکارگران توسعه یافته است .تجسم های نوآورانه برای تجزیه وتحلیل وضعیت OSH ادغام شده اند.

مطالب مرتبط

به چه روشهایی می توان مشکلات خوردگی فلزات را حل نمود؟ ...

شناسایی نوع خاموش کننده های آتش از طریق رنگ بدنه کپسول: ...

نکاتی در مورد آسیب های شیمیایی چشم ...

کربناتاسیون محلول آبکاری چیست؟ ...

خوردگی و انواع آن ...

تصفیه انتخابی در آبکاری چیست؟ ...

الکتروفورمینگ با نیکل ...

روش آبکاری الکترولس و ریز ساختار ...

مزایای رسوب آبکاری الکترولس نیکل-فسفر ...

استفاده از تسریع کننده ها در انواع فسفاته ...

حذف سختی موقت آب ...

پوشش های آبکاری الکترولیتی قلع: ...

فیلم پاشش حرارتی فلز به روش HVOF ...

نکته ای در مورد الکترولیت آبکاری برنج ...

تعریف خوردگی چیست؟ ...

فسفاته کردن در دمای اتاق(فسفاته سرد) ...

وضعیت آبکاری کروم در آمریکا ...

چند توصیه بخش فنی شرکت پویاب فلز جهت نگهداری الکترولیت آبکاری نیکل: ...

چه عواملی بر رنگ رسوب در آبکاری برنج تاثیر دارند؟ ...

ایجاد پوشش با روش پاشیدن ...

انواع خوردگی ...

توضیح در مورد اجزاء مختلف محلول نیکل الکترولس: ...