ISO 12643-52023 印刷技术.印刷技术设备和系统的安全要求.第5部分手动送料独立平板印刷机标准立项发展报告

印刷技术印刷技术设备和系统的安全要求第5部分：手动送料独立平板印刷机标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GraphicTechnology—SafetyRequirementsforGraphicTechnologyEquipmentandSystems—Part5:Manually-fedStand-alonePlatenPresses摘要随着全球印刷产业数字化转型与智能化升级的纵深推进，印刷机械设备的安全性与操作人员健康保障日益成为国际标准化工作的核心议题。在印刷工业中，手动送料独立平板印刷机因其结构紧凑、灵活性高，广泛服务于中小型印刷企业及特种印刷领域，但其人工介入程度高、机械运动部件暴露性强等特点，使得安全风险防控面临独特挑战。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO12643-5:2023《印刷技术印刷技术设备和系统的安全要求第5部分：手动送料独立平板印刷机》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、适用范围及修订意义。报告指出，该标准是ISO12643系列标准的重要组成部分，针对手动送料独立平板印刷机特有的安全防护需求，从机械危险、电气危险、人机工程学等多个维度建立了国际统一的安全技术要求。该标准的发布填补了国际标准化组织在手动送料平板印刷机安全领域的标准空白，为全球印刷设备制造商提供了明确的设计制造依据，为使用单位提供了系统化的风险评估与管理框架，同时为各国标准化管理机构提供了国际贸易互认的技术支撑，对推动全球印刷产业安全可持续发展具有重要的战略意义。关键词：印刷技术；安全要求；平板印刷机；手动送料；国际标准；机械安全Keywords:GraphicTechnology;SafetyRequirements;PlatenPresses;Manually-fed;InternationalStandard;MachinerySafety一、标准立项背景与意义1.1行业现状与安全需求印刷技术是现代社会信息传播和文化传承的重要基础性产业。近年来，随着数字印刷与传统印刷技术的深度融合，印刷设备的功能复杂度与自动化程度不断提升，但传统手动送料平板印刷机在名片制作、贺卡加工、小型包装盒生产、烫金压痕等特定工艺环节中仍具有不可替代的地位。这类设备通常采用人工送料方式，操作人员需频繁将承印物放置在压印平台的规定位置，随后触发压印行程。在整个作业循环中，操作人员的手部与活动压板之间极易产生接近甚至接触，一旦发生误操作或防护装置失效，将导致压伤、挤压、切断等严重机械伤害事故。据国际劳工组织（ILO）及相关行业统计数据显示，印刷行业机械伤害事故中，平板印刷机类设备所占比例长期居高不下，其中手动送料型设备的事故发生率显著高于自动送料型设备。造成该现象的主要原因包括：设备结构紧凑导致安全防护空间受限、生产节奏要求导致操作人员疲劳作业、中小企业安全管理水平参差不齐等。因此，制定适用于手动送料独立平板印刷机的专门安全标准，具有迫切的现实需求。1.2国际标准化背景ISO12643系列标准是国际标准化组织印刷技术委员会（ISO/TC130）负责制定的关于印刷技术设备及系统安全要求的系列国际标准。该系列标准采用分部分编制的模式，各部分的发布和修订情况如下：|标准编号|标准名称|首次发布|最新版本年份||---------|---------|---------|------------||ISO12643-1|通用要求|2010年|2023年（修订）||ISO12643-2|印前设备及系统|—|2010年||ISO12643-3|印刷设备及系统|—|2010年||ISO12643-4|印后设备及系统|—|2010年||ISO12643-5|手动送料独立平板印刷机|—|2023年||ISO12643-6|卷筒印刷机|—|2010年|ISO12643-5:2023是该系列中专门针对手动送料独立平板印刷机安全要求的标准文件，其制定工作经历了长期的多国专家讨论和多方利益相关方协调。该标准的立项动议最早源自德国、日本等印刷机械制造强国的提议。这些国家拥有大量中小型印刷企业，手动送料平板印刷机保有量高，事故案例数据充分，对于统一国际安全技术要求有着迫切需求。来自不同国家的专家在ISO/TC130框架下，围绕安全防护距离、联锁装置可靠性、急停功能响应时间等关键技术参数进行了多轮磋商和技术论证，最终于2023年11月正式发布。1.3标准立项意义首先，该标准的发布有效填补了国际标准化体系在手动送料平板印刷机安全领域的空白。此前，虽然各国存在相应的国家标准或行业规范（如中国的GB标准、德国的DIN标准、日本的JIS标准等），但在技术要求、测试方法、安全距离计算模型等方面存在不同程度的差异，给设备跨国贸易和用户安全管理带来不便。ISO12643-5:2023的出台为全球范围内的相关设备提供了统一的技术准则和评价依据。其次，该标准为设备制造商提供了清晰的产品设计导向。标准中明确规定的安全防护装置设计要求、安全距离阈值、控制装置安全功能等技术条款，使制造企业在产品研发阶段即可对标国际先进水平，避免因安全设计缺陷导致的返工和认证障碍。第三，该标准为设备使用者和管理机构提供了权威的安全评估工具。企业可以依据标准开展设备安全现状自查、制定维护保养计划和操作培训方案；认证机构和监管机构可以据此实施产品安全认证和市场监督检查。最后，从国际贸易角度看，该标准有助于消除技术性贸易壁垒。符合ISO12643-5:2023要求的设备可在各成员国之间获得更广泛的市场准入认可，促进印刷机械的国际贸易便利化。二、标准主要内容与技术解析2.1标准适用范围ISO12643-5:2023明确规定了手动送料独立平板印刷机的安全要求，涵盖设备的设计、制造、安装、调试、操作、清洁、维护和报废等全生命周期各阶段的安全要求。标准适用的设备对象为：-采用人工手动方式送料（即将承印物手工放置于压印区域）的独立式平板印刷机；-具备独立压印功能单元的设备，包括但不限于平压平型模切机、烫金机、压痕机、凹凸压印机等；-设备可独立运行，不依赖于外部联线系统的单机设备；-适用于各种承印材料（纸张、纸板、塑料薄膜、复合材料等）的加工需求。标准明确不适用于全自动或半自动送料的大中型印刷设备，此类设备的安全要求由ISO12643系列的其他部分或其他相关标准予以规定。2.2规范性引用文件ISO12643-5:2023在技术内容上与其他重要国际标准构成有机整体，其规范性引用文件主要涉及：-ISO12100:2010《机械安全设计通则风险评估与风险减小》，提供了机械安全设计的总体原则和方法论框架；-ISO13849-1:2023《机械安全控制系统安全相关部件第1部分：设计通则》，规定了控制系统的安全性能等级（PL）要求；-ISO13850:2015《机械安全急停功能设计原则》，明确了急停装置的设计要求和性能指标；-ISO13854:2017《机械安全最小间隙避免人体部位被挤压的最小间距》，规定了防止挤压伤害的安全间距数值；-ISO13857:2019《机械安全安全距离防止上肢和下肢触及危险区的安全距离》，给出了防护装置和安全距离的计算方法；-IEC60204-1:2016《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》，规定了电气设备的安全要求；-ISO14119:2013《机械安全联锁装置设计与选择原则》，对防护装置的联锁功能提出了技术要求。2.3主要技术内容解析2.3.1危险识别与风险评估标准要求设备制造商在设计和制造过程中，须按照ISO12100规定的程序开展全面的危险识别和风险评估工作。手动送料独立平板印刷机的主要危险来源包括：（1）机械危险：活动压板的剪切和挤压危险、传动部件的卷入危险、飞轮储能装置的惯性能量释放危险等，其中压板区域的手部挤压风险为核心关注要素；（2）电气危险：触电、短路、电气元件过热引发火灾等风险，特殊工况下需考虑静电积聚对油墨溶剂等易燃物质的引燃风险；（3）热危险：烫金工艺中加热板的灼烫危险、高速运转部件摩擦导致表面高温等；（4）噪声危险：压印工序产生的瞬时冲击噪声和传动系统连续运转噪声，长时间暴露可能导致操作人员听力损伤；（5）人机工程学危险：重复性人工送料操作可能导致的操作者肌肉骨骼劳损，不合理的操作台高度设计加重作业疲劳；（6）环境危险：设备运行中油墨溶剂挥发、清洗剂使用等产生的化学危害及废弃物处理不当造成的环境污染。风险评估应覆盖设备全生命周期各阶段，针对每一种已识别的危险，评估其可能导致伤害的严重程度、发生概率和可避免性，综合确定风险等级，并据此采取相应的风险减小措施。2.3.2安全防护装置设计要求针对手动送料独立平板印刷机特有的手动介入作业特征，标准对安全防护装置提出了兼顾安全性与操作便利性的技术要求。核心安全防护装置包括：（1）双控操作装置。为防止操作人员手部处于压印危险区时设备意外启动，标准要求在设备操作位置配置双手控制装置。该装置须同时满足以下条件：-两个启动按钮的距离应不小于260mm，且不大于600mm，防止单手同时触及；-左右手按钮必须在一定时间差内（通常不超过0.5秒）同步按压才能触发设备动作；-在自动循环中，若任一按钮松开，设备应立即停止或完成当前行程后停止后续运行；-控制系统的安全相关部件应达到ISO13849-1规定的性能等级PLd及以上要求。（2）固定式防护装置。对设备传动机构、飞轮、齿轮等危险运动部件，应安装固定式防护罩，防护罩须符合以下要求：-使用工具才能拆卸，防止操作人员随意移除；-结构强度应能承受设备运行时的最大冲击力；-防护罩的网孔或开口尺寸应满足ISO13857规定的安全距离要求；-防护罩应便于日常检查维护，但打开防护罩进行维护时设备须自动停机。（3）可调式防护装置。对送料区域，由于不同规格承印物的尺寸差异，标准允许采用可调式防护装置。此类防护装置须保证在最大开口状态下，操作人员的上肢仍无法触及危险运动部件，其最大开口尺寸与安全距离的关系应满足ISO13857的要求。（4）联锁防护装置。标准要求对关键防护部位安装联锁装置，并与设备控制系统互联。联锁装置的设计应遵循ISO14119的基本原则，满足以下技术条件：-当防护装置打开时，联锁装置应立即触发停机信号，使危险运动部件在安全时间内停止；-联锁装置应具备防止失效的保护措施，防护装置闭合后，设备须重新执行启动程序方可运行；-联锁装置的安全功能应达到相应性能等级要求。（5）急停装置。设备应在操作面板和适当位置设置急停按钮，急停功能须满足ISO13850的要求：-急停按钮应为红色蘑菇头形式，配置黄色背景衬垫，位置醒目、易于快速操作；-急停功能应具有优先于一切其他控制功能的最高优先级；-急停触发后，设备的危险运动部件应在规定时间内（通常不超过0.5秒）完全停止。（6）工作区域防护。针对手动送料过程中的手部安全防护，标准还规定了压印区域的前方防护要求，包括但不限于光电保护装置、安全地毯、安全门开关等多种防护形式的选择和布置原则。当采用光电保护装置时，其安全距离计算应遵循相关标准，确保在操作人员手部到达危险点之前设备已完成停机。2.3.3安全距离与防护结构参数标准对安全防护距离给出了明确的技术参数要求，这些参数以人体测量学数据为基础，结合设备实际运动特性计算得出。关键技术参数包括：-压印区域前方安全距离：对于直通式防护结构，防护装置至危险点的最小安全距离应满足SI=200mm+设备最大停止时间（秒）×操作人员接近速度（1600mm/s）的折算值；-上方防护距离：当危险点可从上方触及且防护结构为水平方向时，防护高度与水平安全距离的对应关系应满足ISO13857规定的参数表要求；-挤压最小间隙：固定防护装置与运动部件之间的最小间隙，应符合ISO13854的规定，防止手指（最小25mm）、手掌（最小100mm）等人体部位被挤压；-防护网开口尺寸：根据防护网与危险点的距离不同，开口最大允许尺寸应满足ISO13857中的对应关系表。2.3.4控制系统安全要求控制系统的安全相关部件须满足ISO13849-1规定的性能等级要求。对于手动送料平板印刷机而言，与安全功能直接相关的控制回路（包括双手控制逻辑、安全联锁回路、急停回路、安全防护监测回路等）的性能等级要求为PLd。具体技术措施包括：-采用双通道冗余结构设计，单一通道故障不应导致安全功能丧失；-具有故障检测功能，系统应能检测到输入信号不一致、输出元件短路或断路等常见故障；-安全相关信号的处理应采用具有安全认证的控制元件（如安全继电器、安全PLC等）；-控制系统应设置启动自检功能，检测到安全回路故障时禁止设备启动或立即停止设备运行；-安全功能的响应时间应满足设备风险评估确定的指标要求。2.3.5使用信息与标识要求标准要求设备制造商应向用户提供完整的使用信息，包括：-详细的操作手册和维护手册，涵盖安全操作程序、日常检查和定期维护保养要求、故障排除指南等内容；-设备铭牌信息，包括制造商名称和地址、设备型号和序列号、制造年份、额定技术参数、安全标志等；-设备本体上的安全警示标志和提示标志，包括压印区域警示标志、急停装置位置标识、防护装置开启警告标志等；-安全培训资料，用于指导用户对操作人员开展上岗前安全培训。车辆设备上的安全标志应符合相关国际标准要求，采用国际通用的符号和文字形式，具备耐久性和耐候性，不受油墨、溶剂和清洗剂的侵蚀。三、标准主要修订变化与技术创新3.1与前期版本及系列标准的关系ISO12643-5:2023为首次发布的标准文件。此前，手动送料独立平板印刷机的安全要求在ISO12643系列中没有独立的专项标准予以规定，相关设备的安全评估通常参考ISO12643-1（通用要求）和ISO12643-3（印刷设备及系统）执行。然而，手动送料独立平板印刷机在操作模式、防护需求、风险特征等方面与自动化印刷设备存在显著差异，笼统套用通用标准难以实现对特定风险的精准管控。因此，ISO/TC130委员会决定制定本专项标准，以更精准地约束该类型设备的安全设计和安全性能评价。3.2标准的技术创新要点本标准的发布体现了当前印刷机械安全技术领域的最新进展，其技术创新要点主要包括：第一，风险导向的安全设计理念。标准引入了基于性能的安全设计要求，要求设备制造商通过系统化的风险评估程序确定安全功能及其性能等级，不再以简单的"安全装置清单"为导向，而是以"风险减小效果"为导向进行安全设计。这一理念与ISO12100:2010的机械安全设计通则保持一致，体现了国际机械安全标准体系的最新发展方向。第二，新一代安全控制技术的应用。标准充分考虑了安全PLC、安全总线通信、安全速度监测等新一代安全控制技术的应用可能，允许在满足整体安全性能等级要求的前提下，采用多样化的技术方案实现安全功能。这为设备制造商提供了灵活的技术选择空间，也为未来智能化安全防护技术的应用预留了接口。第三，人机工程学与安全性的融合。标准在关注机械安全的同时，明确提出了操作者作业姿势、送料高度、操作频率等人机工程学因素对安全的影响，要求在设备设计阶段综合考虑人机工程学因素，以降低操作人员疲劳度，减少因疲劳引发的人为失误和事故风险。第四，覆盖设备全生命周期的安全要求。标准不仅关注设备投入使用后的运行安全，还将清洁、换版、维修保养等非生产工况纳入安全要求范围