再论提高电梯运行安全性的理念与对策 易善堃

摘要：电梯业高速发展后凸显安全风险。安全可靠性是电梯安全运行的保障。以实施可靠性工程为核心，以改革创新为动力，全面提升电梯的质量安全性能。还人们安全出行幸福感。

 电梯是人们生活中不可缺少的机电设施，常要求性能高速、舒适、美观等等，无论如何，而安全与其可靠性能无疑是首位的。它的运行安全直接关乎到人身设备安全，涉及人居环境的幸福与和谐。我国早已将电梯列入《特种设备》加以强制性的认证管理,全国人大通过《特种设备安全法》后进一步健全并加强了从中央到省市县各级的行政安全监察系统，保持了我国电梯业稳定、高速的发展，也得以从落后状态跃居为世界第一电梯大国，现有电梯500万台占全球总量的三分之一。但电梯的安全状态还整体落后于发达国家平均水平。

 

由于新梯数量大幅增长又老梯超寿命运行,安全事故呈上升态势；近年来我国经济进入常态发展时期，由于电梯产能过剩而触发市场低价无序竞争，近一步恶化了电梯维护保养市场。因电梯运行事故时有发生，网上一度流行“电梯吃人”之说，居民对电梯安全的诉求已成为网民关注的热点。当前正值全国城镇发展和老梯批量改造时期，面临新一代电梯需求,可见当前我国电梯行业的发展及其运行的安全形势都已经十分严峻。

 

《电梯杂志》第500期以“拓新转型.再谋新篇”为题的全面讨论中显示出电梯人对行业和社会的责任感及升级变革之共识，谴责企业同质化发展压价销售服务倾向；同时也认同现有技术的缺陷存在的安全隐患；还有电梯管理方面的粗放、低效与维保市场逐利的乱象，以及一些骄衿安逸的口号更令人困扰。应当清醒地认识到，我国当前电梯业发展瓶径的破解是何等现实而紧迫的了。

 

2月10日，国务院办公厅印发了《关于加强电梯质量安全工作的意见》（以下简称 《意见》)。《意见》指出：“要全面贯彻党的十九大精神，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，强化质量安全意识，以改革创新为动力.....到2020年.....电梯质量安全水平全面提升，安全形势持续稳定向好，电梯万台事故起数和死亡人数等指标接近发达国家水平。

 

《意见》具体要求“开展电梯质量提升行动，打造适合我国国情的更为严格的标准规范体系”。中央这般关心并如此专业具体的指示，是对电梯行业的鞭策，也是严峻的要求！

 

作为技术人员,我常反思并多次发表过一些看法，如《漫谈电梯的属性及其安全保障》（注1）；《提高电梯运行安全性和可靠性的理念与对策》（注2）；再论《提高电梯运行安全性和可靠性的理念与对策》（注3）；《试论电梯辅助制动的必要性及其可行性方案》（注4）。力求从不同角度来理性认同电梯安全运行的重要性及相关因素与同仁参考。现在面对新的形势要求，笔者不妨重申于下。

 

 一、推行《可靠性工程》 全面提升电梯质量安全水平

    安全是包括电梯在内的一切机电产品质量的生命线，显然是以其可靠性为前提的。离开了可靠性或可靠性不足即为故障隐患必将酿成安全事，由此断言安全与可靠是相辅相成的一对孪生兄弟,缺一不可。因此必须学习研究可靠性理论，应用可靠性工程技术方法来全面提升电梯质量安全水平。

 

1、认识《可靠性工程》技术

产品可靠性的定义是:“产品在规定的时间内、规定的条件下完成规定功能的能力。” “可靠性技术是在第二次世界大战后首先从航空业领域发展起来的，后来广泛应用于航空、宇航、化工、机电工业等其它领域。对可靠性的系统研究始于美国，并陆续为世界各工业发达国家所应用。在我国，可靠性理论及工程应用的研究比较薄弱，致使工程技术人员对其掌握甚少。。（见高等学校适用教材《可靠性工程基础》 主编 刘品  ） 可靠性理论及其应用是以产品的寿命特征作为主要研究对象的一门新兴的边沿学科，其推广应用已给企业和社会带来了巨大的经济效益。科学试验和数十年的实践证明可靠性技术具有下列意义 ：

a 防止故障和事故的发生，尤其是避免灾难性的事故发生，从而保证人们生命财产安全；b 降低产品总的成本；c 减少停机时间，提高工作效率；d 减少产品责任赔偿损失及事故费用；e 提高企业经济效益，弘扬企业信誉，增强竞争能力。

目前，我国的可靠性研究工作发展很快。在工程中的运用越来越广泛。

  

2、提高产品可靠性是一个系统工程

   可靠性作为一门工程学科，它有自己的体系、方法、和技术。主要包括互相关联的三个方面：

1）可靠性工程 它是指为了保证产品在设计、生产及使用过成中达到预定可靠性指标，应该采取的技术及组织管理措施。或者说是为了实现可靠性要求而进行的有关设计、生产、管理、试验和生产一系列工作的总和。例如，在需求开发阶段，要明确用户的可靠性需求，将用户的可靠性需求转化为明确的可靠性设计指标要求值；生产阶段要控制制造偏差排除早期故障，保证设计目标实现，等候等。系统整个寿命周期内的全部可靠性活动息息相关。

2）可靠性分析 

通过可靠性试验发现产品的薄弱环节，找出规律，提出改进措施。

3）可靠性数学  概率论和数理统计是研究可靠性问题的主要工具。应把握住可靠性的三大要素：条件、时间、和功能。一般意义上的可靠性只是定性的。必须以可靠性三要素建立基本点，再运用数理统计方法，建立相应的可靠性数据库。

 

3、可靠性技术建立在科学严谨的基础上

 “按照产品的层次结构，产品的系统层次、装置层次、部件层次和零件层次都分别有相应的可靠性工作内容，即产品不同层次的可靠性影响因素和薄弱环节各有特点，需要分别开展相应的可靠性设计、管理、试验工作项目解决。按照产品的层次结构，总师和项目管理者需要在产品的工程化角度把握可靠性工程的开展和实施。影响器件可靠性的主要因素包括器件的种类和数量、器件的额定工作电参数和电应力、额定工作温度和环境温度、元器件的质量等级和品质保证等级，器件的降额特性和热敏感特性，器件的储存可靠性;影响部件可靠性的主要因素包括器件本身的可靠性与器件相互影响，主要需要考虑的因素为热分析、电磁兼容、耐环境、信号完整性、潜通路和工艺工装;影响装置可靠性的主要因素包括部件之间的相互影响和结构、工艺、连接;影响系统可靠性的主要因素包括冗余设计、人机工程和系统可靠性设计。”（《可靠性工程基础》  责任编辑 朱清

 由此可见，可靠性研究严谨的、科学的观点，就是揭示产品寿命特征的基础。也是消除电梯事故、判定电梯（安全可靠运行）寿命的有力工具。

 

二、完善国家标准，突出可靠性要求  

 产品标准是为适应科技和社会经济发展的需要，对产品的实用环境、质量性能、品种规格等方面的统一规定，是产品研发、制造、试验、使用的指导纲领和依据，是行业产品活动安全、质量、责任的守则，也是该辖区内所涉及方面受法律保护的技术权威。

 我国现行的电梯标准《电梯制造与安装安全规范》GB7588等同采用欧洲EN81。作为电梯制造与安装的安全准则,却未有关可靠性分析，造就现有电梯安全性能十分有限,且缺乏使用寿命之依据。三十多年来该标准虽几经修改，几乎人云亦云，少见自主新章。导致民族品牌一直跟随国外技术漫游。电梯产品上未有创意，倒是运行事故层出，例如,咣噹一声---厅门被踢出了滑槽，但仍然挂在原位，接着又一位去依靠这厅门，还未站定就命丧井底了。想必读者知道这就是年前发生过的一起事故吧。应该说EN81对门板强度的要求还是挺严的，但却没有考虑到厅门整体安全可靠性能。近年来多起伤亡事故都是因产品质量的过失造成的，这无需一一陈述吧。我们照搬条文，问题暴露了。为什么会这样呢，这就是国内实情，人多个性多，安全隐患自然多起来了。顺便提一下新标准也不堪众云，请见《小议（电梯维修规范）》（注5）。

 

随着科学技术的发展，为人们的生活要求不断打开新的视野，技术标准应该为产品制造攀登高峰而指路前行，培养刺激市场质优胜劣败的竞争机制。

《意见》强调“打造适合我国国情的更为严格的标准规范体系”，印证了上述理论的现实作用。

 

新标准除了普遍关注的高速度、舒适感、安全性之外，更应贯通可靠性技术理念。对于安全部件，应尽量提出可靠性指标如使用寿命数据等。同时，对产品的主要性能指标应科学分级划等，为生产企业树立研发目标，鼓励企业差异化发展创造条件。

 

三、以“可靠性工程”观念全面审视电梯结构体系

 在现代化的交通工具中电梯的安全感最低。与飞机比它的事故多；与汽车比它的事故阴影最大。俗话说“如履薄冰，如临深渊”，看看电梯井道是不是深渊！汽车、高铁以地面为依托行驶，而电梯轿厢和飞机都是处于空中运行状态；电梯运行于无司机自控状态，而飞机有十分专业的驾驶员和严格的空中管控。又电梯其服务面之广、启动之频繁、与人们生活之密切程度是其它设施无可比拟的。可以说,电梯安全事故对社会形象和对百姓心理危害最大，作为“出门第一站，回家最后一程”的安全保障乃最确切的民意工程。

 开展和实施“可靠性工程”是提高电梯安全运行的必要条件和最佳途径。这一系统工程始于用户需求分析，随之确立产品标准、设计制造、试验研究、安装调试，售后服务及保养维护等，每一阶段应有监控管理资料作为实时旁证。鉴于上述从事电梯研发工作者应具备一定的实践经验，如充分了解到电梯使用群体的习性要求；熟悉装配调试的环境和技术条件；洞悉电梯的运行和检修工况。这样他才能甄别出现有技术之不足，才会有电梯运行安全的危机感，从而设置出有效对策来。

 

近年来电梯事故多见于轿厢意外移动、开车运行、冲顶蹲底、轿厢—井道壁间挤压、厅门口坠落等。故障原因多来自于制动器、门锁、安全联锁回路、限速器、旋转编码器等。可见这些安全部件乃是可靠性的重点，以至采用冗余技术才能满足可靠性指数要求。其他如曳引机、拖动以及软硬件控制系统，都存在着不断改进、优化的空间。这样就为贯彻《意见》——逐步建立电梯全生命周期质量安全追溯体系，优化发展“保险+服务”新模式，推行“自我声明+信用管理”——创造条件。让我们以可靠性理论为工具，响应中央政府号召，“实现企业自主创新和科技进步，全面提高中国电梯品牌知名度和竞争力。”

 

四、引入可靠性竞争理念，强化公众监督 

 为什么企业品牌同质化、低价竞争激烈呢？除了前述的标准落后因素之外，就只能是行业管理问题了。笔者认为当前电梯的行政安监系统完备，但多有做表面文章、人浮于事、官僚主义，缺乏专业实干精神。检讨安全事故固然要检查升级“电梯安全管理办法”，进一步加强对维保单位和电梯业主的责任追究。但也应该看到电梯主管和维保修服务行业的现况，他们的艰辛亟待关注、改善，当然其服务技水平能也亟待提高。对于专业性超强的电梯行业，就要用相应的专业化管理方式，才能达到预期目标。

 

釜底抽薪之法就是推行竞争机制。可以抓“故障率”为核心来管控市场。运行“故障率”定义为电梯某一周期内出现的故障次数，是与“可靠性”成反比的。既可记录某台梯子的运行“故障率”，也可反映某维修部维护保养工作有效可靠的程度。

 利用网络信息技术对电梯事实远程监控、管理已经成熟，为全面推行“物联网+维保”等新模式准备了条件。只要如实采集、统计、比较每一台电梯的运行记录在案，将其运行故障率比较排队公示于众。《意见》指示“加大信息公示力度，发挥社会监督作用。”这样一来，不管是品牌性能或服务水平之优劣昭然若揭，就顺理成章地引导业内公平、公正、公开的竞争机制。从而全面提升维保质量，最大限度地消除事故隐患；又可远离恶性竞争净化业内市场。促进电梯制造与服务行业健康发展，实现升级转型、品牌差异化发展的竞争局面。

 

五、产品要提质升级，创新是捷径是动力

 电梯诞生一百多年来在不断进步升级之中，进入21世纪时永磁无齿曳引梯风行世界，正是因为它创造了电梯曳引机最高的传动效率和最小的体积，又降低了生产成本。但其光彩之下却淹灭了一大缺陷——制动力矩不足。大家想想，这些年是不是轿厢意外移动事故多发既成事实，才有了“电梯吃人”之说，有齿电梯出现过这种事吗？！只有秉承求实发展、革新完善的理念，才能彻底消灭安全隐患，实现人机融合发展。

 为此，笔者提出了曳引电梯辅助制动方案并申请了发明专利（注6）。这一方案对曳引机结构无需任何变动，投入不多，却可彻底消除轿厢意外移动伤人隐患。面临世界性能源紧张，为进一步压缩曳引功率，提出了曳引系统动态平衡拖动方案。其原理详见《试论曳引电梯动态平衡拖动的作用与社会意义》（注7）。同时，也申请了发明专利（注8）。从电梯曳引传动的原理可见，同现有技术相比，该发明不仅可以节能百分之三十以上，还可大幅度提高电梯安全性能及整机品质。

 《意见》要求“支持鼓励电梯生产企业自主创新和科技进步，全面提高中国电梯品牌知名度和竞争力。”创新是社会进步的原动力，是生产力的引擎。在此，诚挚邀请业内同仁对敝人的研发进行科学严谨的点评，为我们的电梯强国事业添砖加瓦。

 

六、加强科谱宣传，提高人们适应能力

 作为全民教育的一部分，科普宣传是社会文明、进步的亮点。然而，随着我国教育事业的产业化发展，科普宣传几乎销声匿迹。

 电梯既为人们所爱，也为大众所惧。爱者是缺不了，惧者是不了解。之所以如此，出于电梯下述特点：

 

1、作为公共交通工具，电梯使用频率最高，人们接触也最频繁。“出门第一步，回家最后一程”，为高层住户廻避不了；

2、电梯是机电一体化的大型土建设施，其性能由机、电各部件结合建筑主体共同生成，专有技术性强，为安装、服务、保养工作设置了门坎；

3、电梯一厅门之隔面临深渊，结构整体富存隐患，违规操作十分危险；

4、不设司机，全天侯自动运行，运行工况复杂；

5、作为公共交通，面向非本专业大众服务，一旦遇到故障须专业人员处理，否则将形成次生伤亡。

《意见》强调“要加大电梯安全知识宣传力度，加强中小学电梯安全教育，强化从业人员培训教育。”科普再也不能淡定电梯事业了。

 期盼电梯行业也能像航天航空、桥梁建筑、高铁技术那样弯道超车，制订出一流的电梯标准，打造出一流的电梯品牌,催生出世界一流的民族品牌，将我国由第一电梯大国转变为电梯强国。

 

注1 易善堃 王 瑞。 漫谈电梯的属性及其安全保障 [Z]中国电梯，2011，22（17）：12-13。

注2 易善堃。提高电梯运行安全性和可靠性的理念与对策 [Z]中国电梯，2015，26（21）：34-36

注3 易善堃。探究提高电梯安全性能的理念与措施 [S]上海电梯，2015，4：52-54。

注4 易善堃。试论电梯辅助制动的必要性及其可行性方案 ，2016，27（17）：35-38。

注5 易善堃。小议《电梯维修规范》[Z]中国电梯，2005，16（15）56。

注6 易善堃。 电梯曳引机的一种制动技术[P]，中国专利申请号：201510539823.6

注7 易善堃。论曳引电梯动态平衡拖动的作用与社会意义 [S]上海电梯，2016，4：25-28。

注8 易善堃。《电梯配重动态补偿平衡载荷之曳引系统平衡态拖动方案[P]，中国专利申请号：201510929005.7

 

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