德國VDE首席專家洪煒：增材制造設備電氣安全、功能安全

AMCC2018杭州大會的高峰論壇,，“增材制造標準化及設施安全論壇”。南極熊3D打印網小編現(xiàn)場聆聽了專家們的演講,。下面是現(xiàn)場速記的文字記錄,。


主持人：下面有請洪煒：德國VDE首席專家、中國區(qū)技術經理,，主題：增材制造設備電氣安全,、功能安全

    洪煒：簡單介紹一下VDE大致的情況，VDE進入中國是七十年代末,，通過援助中國的技術和設備進入到中國的設備,，但是不允許在海外設立任何的分支機構和進行投資,。我們現(xiàn)在通過和北京成立合資公司的方式進入的中國的市場。
    （圖示）這是我們今天講的大致的目錄內容,。
    3D打印經過了一個長期快速的發(fā)展,，由于本身3D打印技術發(fā)展太快，我們3D打印目前在國際上是沒有標準的,。
    VDE的創(chuàng)始人是西門子先生,，是創(chuàng)立了VDE和西門子兩家機構，總部在法蘭克福,，有1200雇員,，有3600個會員，我們每年搞一些培訓工程師的活動,。
    （圖示）這個是德國的總理默克爾到我們這里來參觀的,。
    VDE的宗旨是制定標準，做檢測,、認證,，為新的技術提供環(huán)境，我們一百多年的宗旨：一是保護消費者的安全,，二是確保市場上的公平競爭,。
    （圖示）這是我們的組織機構圖，最上面是會員,，然后有董事會,，我們的董事會是德國12家最大的企業(yè)的總裁來擔任，比說博士,、西門子,、大學的教授。
    我們又下分了五個技術委員會,，有DKE,，德國電子電器信息技術標準化委員會，然后有檢測的認證,。
    實際上我們的3D打印是沒有標準的,，跟我們3D打印相關的標準有醫(yī)療器械，工業(yè)自動化,，零部件,，有電子兼容、噪音,、環(huán)保,、化學、智能、信息安全,，這個3D打印的設備牽涉的范圍非常的廣泛,，本身產品的發(fā)展的速度非常的快。
    在沒有標準的情況下,，我們怎么樣做3D打印機的檢測和認證呢,？我們有一些不是很相關的會跳過去，怎么樣做3D打印機的檢測認證,？目前為止在產品進入到歐洲的市場,，用了兩種標準進行的測試，這些相關的產品的技術和3D打印相關的一些技術的范圍,。
    最主要的是通過風險安全,、功能安全和軟件評估來做3D打印安全的檢測和認證，最最重要的是安全的評估,。我們對這些產品要做危險性的分析,，才能確保這個產品是安全的。 3D打印機的危險還來自于制造出來的零部件,，這些零部件的危險程度如何,？所以說它的危險的來源比較多。
    VDE分為四塊,，我們在1980年翻譯的是德國工程師的協(xié)會,，你在網上查資料,，VDE的名字還是叫那個名字,，其實我們在90年代已經改名字了。我們分為科學教育,，標準化,，檢測認證，出版發(fā)行,。出版發(fā)行這一塊是有出版社的,，我們是要交稅的。我們有七千個過內外的客戶,，每年有超過一萬項的測試,。
    我們的行業(yè)協(xié)會分為五個分技術委員會，根據(jù)時代的不同,，有這些分技術委員會可以進行更替,，這里面并沒有3D打印協(xié)會，這種產品是各種技術綜合起來的一種產品,，所以并沒有3D打印協(xié)會在里面,，可以分到各個協(xié)會里面。
    （圖示）這個是VDE信息技術協(xié)會，1954年成立的,。
    （圖示）這個是VDE生物醫(yī)學工程協(xié)會,。
    （圖示）這個是VDE、IDI學會微電子學,，成立于1984年,。
    （圖示）這個是VDE自動化控制協(xié)會，成立于1973年,。
    （圖示）還有一個論壇FNN,，是德國的一些汽車，特別是汽車行業(yè),，他們自己私下里成立了一個FNN的論壇,，但是論壇有實體、設備,、資產,，它想制定一些新能源，電動汽車方面的行業(yè)的標準,，前些年被德國政府發(fā)現(xiàn)了,，德國政府認為這些新標準不能過于被制造業(yè)或者說商業(yè)機構控制，所以說德國政府出了一條法令把FNN從商業(yè)機構里面剝離了,，所有的資產專家都劃給VDE了,，所以說德國的電動汽車這一塊都劃給VDE所有了。這里面可以看出商業(yè)和公眾社會利益要做一定的區(qū)分的,。
    安全性這一塊,，（圖示）這是我們的一些檢測認證的標識。具體到目前來說,，我們用在3D打印機行業(yè),，一種的做法是桌面的用60950，國標的話是4943.1,，歐盟根據(jù)從2019年6月2日起用新標準62368做桌面打印機的檢測和測試,。 還要符合電磁兼容性指令，符合無線電的設備和終端電訊的指令,，機械的指令有一個標準是60204,，和國標是5226.1是等同的。所以整個的3D打印機是覆蓋了很大的一個范圍,，除了這些標準和指令以外,，還有一些政府法規(guī)的要求，比如說你的防爆它不在這個指令里面,，但是防爆的法律要求在X光和X射線里面需要符合要求,。
    3D打印作為整個行業(yè)來說需要原則的標準和種類是很多的,，如果我們用60950做桌面打印機的話，要求非常的簡單,，做危險的防護,，布線的穩(wěn)定上，與通信網絡的連接,，與電纜分配系統(tǒng)的連接,，這些要求是沒有一項針對3D打印機來制定了，我們雖然用60950做3D打印機的出口檢測和認證,，但是實際上它不能覆蓋我們整個3D打印機真正的危險性,，所以我們需要額外的做危險性的設計。
    如果是工業(yè)的3D打印機的話,，目前做認證的話是60204,，這個設備的要求，如果我們做一臺印刷機或者說注塑機,，這樣的設備用這樣的標準的要求的話,，看上去更加的匹配一些。我們的3D打印機危險性和風險性超過了注塑機或者說印刷設備,。對于工業(yè)的話,，3D打印機來再的話，我們除了用60504,，我們還要做危險性的分析,。
    勞氏船級社和工程研究技術公司TWI發(fā)布了一套3D打印行業(yè)認證標準盔甲，旨在幫助能源和海事產業(yè)的運營上和制造商的需求,。對3D打印機本身有要求,，對3D打印出來的產品也也要求。
    （圖示）這個容積是測試的有效的容積,，腔內的容積是遠遠大于這個數(shù)字的,。
    （圖示）我們的3D打印機涉及了很多的化學品，最后排放的氣體,、殘渣要滿足化學的要求。
    （圖示）這是我們VDE化學實驗室提供的服務：Rohs的測試,，REACH,，PAK材料分析等等。
    （圖示）歐洲還要求有EPEAT的注冊的結構,。
    （圖示）整個3D打印我們運用絕緣的線纜,，我們絕緣材料需要做阻燃性的測試，絕緣性的測試,。
    環(huán)境方面我們需要做振動,、噪音、防腐蝕，快速的變化,。
    對于金屬物粉末來做快速成形的話,，我們需要考慮它的防爆。PTB就相當于中國的劑量院,，負責整個德國的劑量,，但是它跟VDE是一樣的是一個非盈利性的機構，受法律許可范圍的建設,，從1960年代起做防爆的標準的研發(fā)和規(guī)范,、檢測、認證,。到2000年的時候,，PTB成為全世界最有名的防爆的機構。但是在德國政府的檢查過程中發(fā)現(xiàn)防爆并不是劑量的范圍,，所以說德國政府就把防爆的業(yè)務,，那棟大樓都無償?shù)膭潛芙oVDE了。防爆的標準是IEC/EN60079標準,。
    功能性安全,，我們不管是哪一類的3D打印和3D打印設備，最后都是由軟件控制的,。
    我們的3D打印機會越來越廣泛的運用在工業(yè)中,，我們希望在設備的運行過程中，不要因為軟件的錯誤導致它危險性的發(fā)生,。尤其是還有它信息安全和數(shù)據(jù)安全,，你希望你的使用3D打印設備的車間是由你來管理的，而不是由你的競爭對手來管理的,，而競爭對手是通過網絡獲取信息,，他知道你下一步新研發(fā)的產品是什么樣的，他也可以管理你的生產的計劃,，這個時候就要考慮功能安全和信息安全和數(shù)字安全,。
    我們的信息安全和數(shù)字安全的區(qū)別，數(shù)字安全和信息安全區(qū)別是什么呢,？信息安全是不要讓競爭對手知道我們生產的東西是什么,，數(shù)字安全是我自己有計算機向生產設備發(fā)出指令，讓它做什么,，發(fā)送指令和被設備解讀的過程中,，這個傳輸不要出錯。我發(fā)出的指令要求它溫度到1200度的時候不要加熱,，這個時候在傳輸?shù)倪^程中出錯了,，把它理解成到1600度停止加熱了,。
    （圖示）這是我們對軟件功能性安全分析的一個圖，功能性安全和軟件的安全我們叫做軟件評估或者說軟件安全評估,，但是我們從來不叫軟件安全測試,，我們在硬件講的話，我們對一個產品講叫測試,，測試一下我們就知道它是好的還是壞的,，但是軟件是無法測試的，因為軟件里面的BAG是無窮多你不能對它測試,，只能對它評估,，所以說對軟件的安全的框架要進行評估。
    軟件安全評估,，不同的行業(yè)有不同的標準,，但是所有的老祖宗都是61508，最初這個標準是核電站的標準,，用核電站進行軟件的控制,，這個軟件是不能出錯的，所以說這個標準不是很容易達到的,，因為它當初制定的高度是很高的,，不同的行業(yè)類別，比如說汽車ISO26262,，機械是62021,，比如說桌面打印機60730。
    VDE在在功能方面提供安全方面的基礎知識的培訓,，電動汽車助動車的驅動的系統(tǒng),，工程機械零部件都需要用到功能安全的標準。
    軟件的評估不僅僅是牽涉到軟件,，是基于硬件的,，沒有軟件就沒有硬件。VDE也為芯片做軟件的安全認證,，全世界目前有能力為芯片做安全認證機構的話只有德國的VDE和美國的FDA,，標準也是由這兩家商量制定的。
    （圖示）這是智能家居的測試的平臺,，信息安全,，數(shù)據(jù)安全和功能安全，你也同樣可以把這個平臺用在你的工業(yè)里面,，生產車間里面，希望你測試合格以后或者說改善以后,，生產車間的信息不會外泄,，也不會讓競爭對手控制你的生產線,。

    提問：這個測試和振動結構測試有什么區(qū)別？

    洪煒：振動的話有傳感器,，最終是想改善我們的產品,，想找出我們的源頭，它測試方法不一樣,，測振動的話是各種各樣的振動的3D的傳感器在里面,。噪音測試已經產生的噪音，但是沒有在產品內部布3D傳感器,，真正好的3D傳感器是很大的,，我們通過矩陣，通過背后的軟件的分析,，可以找出它噪聲最大的聲音源,，測試的方法不一樣，一個是3D傳感器,，一個是聲音,。



    主持人：洪總從很多國際的角度，跟前面的郭博士他們提到安全,、環(huán)保,、聲學這些方面都可以找到標準，同時也能夠解釋檢測的方法,，這就是為什么我開頭的時候說到洪總在技術層面非常的優(yōu)秀,，能夠回答我們很多的問題，同時也提出了公共安全領域,，相對于其他的概念是比較新一些,，對于我們理解的程度還是相對的新一些，未來有一些需求的話,，也可以跟他聯(lián)系,。