Veiligere fabrieken bouwen:de rol van Additive Manufacturing in de veiligheid op de werkplek

Fabrieken veranderen snel dankzij de introductie van robotica, automatisering en digitale workflows. Maar een technologie die ondanks de potentiële impact op de veiligheid vaak over het hoofd wordt gezien, is additive manufacturing (AM), beter bekend als 3D-printen.

De meeste discussies over de voordelen van AM richten zich op snelheid, kosten of afvalvermindering. Maar wat als een van de grootste bijdragen ervan ligt in het helpen van fabrieken om hun werknemers te beschermen?

Door opnieuw na te denken over de manier waarop gereedschappen, onderdelen en apparatuur worden gemaakt, geeft AM EHS-leiders krachtige nieuwe manieren om de risico's op de werkvloer te verminderen.

Wat is Additive Manufacturing (en waarom is dit belangrijk voor de veiligheid)?

Additive manufacturing bouwt objecten laag voor laag op met behulp van polymeren, metalen of composieten en volgt ontwerpen in digitale bestanden. In tegenstelling tot traditionele bewerking waarbij componenten worden gemaakt door materiaal uit een massief blok te verwijderen, gebruikt AM alleen het benodigde materiaal en zijn zeer aangepaste geometrieën mogelijk.

Voor fabrikanten gaat deze verschuiving niet alleen over efficiëntie. Het verandert de fysieke arbeidsomstandigheden:hoe met gereedschap wordt omgegaan, hoe machines worden bewaakt, hoe persoonlijke beschermingsmiddelen worden gemaakt en zelfs hoe werknemers omgaan met zware of gevaarlijke materialen. Dat is waar de veiligheidswaarde begint te schitteren.

Hoe AM de fabrieksveiligheid verbetert

1. Vermindering van de blootstelling aan gevaarlijke activiteiten

Traditionele productiemethoden omvatten vaak snijden, lassen of machinaal bewerken, wat allemaal vonken, dampen en risico's op brandwonden veroorzaakt. AM elimineert veel van deze stappen door componenten rechtstreeks te printen.

• Voorbeeld:een onderhoudsfaciliteit in de lucht- en ruimtevaart kan ter plaatse vervangende metalen beugels printen. In plaats van werknemers te sturen om stalen onderdelen te lassen en te slijpen, kunnen ze kant-en-klare componenten installeren, waardoor de blootstelling aan heet werk en zwevende deeltjes wordt verminderd.

2. Gereedschap ergonomischer maken

Letsel aan het bewegingsapparaat is een van de meest voorkomende gevaren op de werkplek. AM maakt de creatie mogelijk van lichtere, ergonomisch geoptimaliseerde mallen, armaturen en handgereedschappen die kunnen worden aangepast aan de manier waarop mensen daadwerkelijk werken.

• Een voorbeeld:in een autofabriek kunnen werknemers 3D-geprint handgereedschap met op maat gemaakte handgrepen gebruiken. Het lagere gewicht en de betere pasvorm kunnen het aantal RSI-blessures verminderen en de vermoeidheid bij meerdere ploegendiensten verminderen.

3. Snelle productie van machineafschermingen en armaturen

Machinebeveiliging is van cruciaal belang voor de productieveiligheid, maar het kan weken duren voordat traditionele beveiligingen beschikbaar zijn. Met AM kunnen bedrijven ze binnen enkele uren intern ontwerpen en printen.

• Een voorbeeld:een fabriek voor consumptiegoederen kan polymeerprinters gebruiken om op maat gemaakte interlockbehuizingen en roterende asafdekkingen te produceren om ontbrekende of beschadigde beschermingen te vervangen, waardoor uitvaltijd wordt geëlimineerd en de apparatuur snel weer aan de eisen voldoet.

4. Verbetering van de pasvorm en effectiviteit van PBM's

One-size-fits-all PBM’s passen niet altijd goed, wat de bescherming die ze bieden in gevaar kan brengen. AM maakt het mogelijk om beschermende uitrusting af te stemmen op individuele werknemers of specifieke omgevingen.

• Een voorbeeld:tijdens de begindagen van COVID-19 gebruikten fabrikanten over de hele wereld AM om gelaatsschermen, maskeradapters en maskerfittingen te produceren die waren afgestemd op verschillende gezichtsvormen. Een betere pasvorm betekende een betere veiligheid.

5. Gevaren bij het hanteren van materiaal verminderen

Voor het hanteren van ruwe blokken, zwaar materieel of meerdere subcomponenten zijn vaak vorkheftrucks en kranen nodig, wat botsings- en hefrisico's met zich meebrengt. AM omzeilt deze stappen door assemblages te consolideren in één lichtgewicht onderdeel.

• Voorbeeld:een fabrikant van zware apparatuur kan een uit meerdere delen bestaande beugel herontwerpen tot een enkele, door AM geproduceerde eenheid. Hierdoor hoeven hun werknemers niet langer meerdere zware onderdelen op te tillen en aan elkaar te bevestigen, waardoor het risico op overbelastingsblessures aanzienlijk wordt verminderd.

6. Veiliger prototypen en ontwerptesten mogelijk maken

Ontwerpfouten kunnen verborgen risico's met zich meebrengen. Met AM kunnen ingenieurs snel prototypes testen (inclusief veiligheidskritische functies) voordat ze een product naar de uiteindelijke productie sturen.

• Voorbeeld:een industrieel gereedschapsbedrijf dat AM gebruikt om meerdere handgreepontwerpen te produceren, kan elke iteratie testen op slipweerstand en gripcomfort. Als u dit doet, zorgt u ervoor dat werknemers veiligere, betrouwbaardere tools kunnen gebruiken zonder te hoeven wachten op dure toolwijzigingen.

Veiligheidsrisico's verbonden aan Additive Manufacturing

Hoewel AM veel traditionele veiligheidsproblemen oplost, kan het nieuwe problemen introduceren die moeten worden beheerd. Deze omvatten:

• Materiële gevaren:Niet-uitgeharde harsen, oplosmiddelen en poeders kunnen bij verkeerd gebruik de huid of longen irriteren.

• In de lucht zwevende deeltjes:Fijne metaalpoeders die worden gebruikt in geavanceerde AM-processen vereisen strikte insluiting en ventilatie om blootstelling te voorkomen.

• Thermische risico's en brandrisico's:Verwarmde mondstukken, lasers en brandbaar stof veroorzaken brand- en ontstekingsgevaren.

Maar hier is het goede nieuws:deze risico’s zijn al goed gedocumenteerd en de methoden om deze risico’s te beperken zijn eenvoudig. Ventilatiesystemen, persoonlijke beschermingsmiddelen (zoals ademhalingstoestellen en handschoenen), training en goede huishoudpraktijken kunnen AM-omgevingen veilig houden.

Indien correct geïmplementeerd, wegen de veiligheidsvoordelen van additieve productie zwaarder dan de risico's.

Waarom EHS-leiders aandacht moeten besteden

De fabriek van de toekomst zal niet alleen sneller en slanker zijn, maar ook veiliger. Additive manufacturing geeft EHS-leiders een flexibel hulpmiddel dat:

• Verminder proactief de blootstelling aan gevaarlijke activiteiten.

• Ontwerp ergonomische, op de werknemer gerichte apparatuur.

• Creëer veiligheidsoplossingen op aanvraag, in plaats van weken te wachten op leveranciers.

• Bouw persoonlijke beschermingsmiddelen die geschikt zijn voor echte mensen, niet voor gemiddelden.

In plaats van AM te behandelen als slechts een technisch of R&D-instrument, kunnen veiligheidsprofessionals het gebruiken als onderdeel van een alomvattende strategie om de werkplek zelf minder gevaarlijk te maken.

Voor EHS-professionals is de boodschap duidelijk:beschouw AM niet alleen als een productiedoorbraak. Zie het als een doorbraak op veiligheidsgebied – een kans om risico's uit de fabriek te halen en een werkplek te bouwen waar mensen op de eerste plaats komen.

Gerelateerde voorwaarden