德國VDE首席專家洪煒：增材制造設(shè)備電氣安全、功能安全

AMCC2018杭州大會的高峰論壇，“增材制造標(biāo)準(zhǔn)化及設(shè)施安全論壇”。南極熊3D打印網(wǎng)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(shù)經(jīng)理，主題：增材制造設(shè)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(jìn)入中國是七十年代末，通過援助中國的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)入到中國的設(shè)備，但是不允許在海外設(shè)立任何的分支機(jī)構(gòu)和進(jìn)行投資。我們現(xiàn)在通過和北京成立合資公司的方式進(jìn)入的中國的市場。
    （圖示）這是我們今天講的大致的目錄內(nèi)容。
    3D打印經(jīng)過了一個(gè)長期快速的發(fā)展，由于本身3D打印技術(shù)發(fā)展太快，我們3D打印目前在國際上是沒有標(biāo)準(zhǔn)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(jī)構(gòu)，總部在法蘭克福，有1200雇員，有3600個(gè)會員，我們每年搞一些培訓(xùn)工程師的活動(dòng)。
    （圖示）這個(gè)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(biāo)準(zhǔn)，做檢測、認(rèn)證，為新的技術(shù)提供環(huán)境，我們一百多年的宗旨：一是保護(hù)消費(fèi)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(jī)構(gòu)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(dān)任，比說博士、西門子、大學(xué)的教授。
    我們又下分了五個(gè)技術(shù)委員會，有DKE，德國電子電器信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會，然后有檢測的認(rèn)證。
    實(shí)際上我們的3D打印是沒有標(biāo)準(zhǔn)的，跟我們3D打印相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有醫(yī)療器械，工業(yè)自動(dòng)化，零部件，有電子兼容、噪音、環(huán)保、化學(xué)、智能、信息安全，這個(gè)3D打印的設(shè)備牽涉的范圍非常的廣泛，本身產(chǎn)品的發(fā)展的速度非常的快。
    在沒有標(biāo)準(zhǔn)的情況下，我們怎么樣做3D打印機(jī)的檢測和認(rèn)證呢？我們有一些不是很相關(guān)的會跳過去，怎么樣做3D打印機(jī)的檢測認(rèn)證？目前為止在產(chǎn)品進(jìn)入到歐洲的市場，用了兩種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的測試，這些相關(guān)的產(chǎn)品的技術(shù)和3D打印相關(guān)的一些技術(shù)的范圍。
    最主要的是通過風(fēng)險(xiǎn)安全、功能安全和軟件評估來做3D打印安全的檢測和認(rèn)證，最最重要的是安全的評估。我們對這些產(chǎn)品要做危險(xiǎn)性的分析，才能確保這個(gè)產(chǎn)品是安全的。 3D打印機(jī)的危險(xiǎn)還來自于制造出來的零部件，這些零部件的危險(xiǎn)程度如何？所以說它的危險(xiǎn)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(wǎng)上查資料，VDE的名字還是叫那個(gè)名字，其實(shí)我們在90年代已經(jīng)改名字了。我們分為科學(xué)教育，標(biāo)準(zhǔn)化，檢測認(rèn)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(gè)過內(nèi)外的客戶，每年有超過一萬項(xiàng)的測試。
    我們的行業(yè)協(xié)會分為五個(gè)分技術(shù)委員會，根據(jù)時(shí)代的不同，有這些分技術(shù)委員會可以進(jìn)行更替，這里面并沒有3D打印協(xié)會，這種產(chǎn)品是各種技術(shù)綜合起來的一種產(chǎn)品，所以并沒有3D打印協(xié)會在里面，可以分到各個(gè)協(xié)會里面。
    （圖示）這個(gè)是VDE信息技術(shù)協(xié)會，1954年成立的。
    （圖示）這個(gè)是VDE生物醫(yī)學(xué)工程協(xié)會。
    （圖示）這個(gè)是VDE、IDI學(xué)會微電子學(xué)，成立于1984年。
    （圖示）這個(gè)是VDE自動(dòng)化控制協(xié)會，成立于1973年。
    （圖示）還有一個(gè)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(gè)FNN的論壇，但是論壇有實(shí)體、設(shè)備、資產(chǎn)，它想制定一些新能源，電動(dòng)汽車方面的行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，前些年被德國政府發(fā)現(xiàn)了，德國政府認(rèn)為這些新標(biāo)準(zhǔn)不能過于被制造業(yè)或者說商業(yè)機(jī)構(gòu)控制，所以說德國政府出了一條法令把FNN從商業(yè)機(jī)構(gòu)里面剝離了，所有的資產(chǎn)專家都劃給VDE了，所以說德國的電動(dòng)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(rèn)證的標(biāo)識。具體到目前來說，我們用在3D打印機(jī)行業(yè)，一種的做法是桌面的用60950，國標(biāo)的話是4943.1，歐盟根據(jù)從2019年6月2日起用新標(biāo)準(zhǔn)62368做桌面打印機(jī)的檢測和測試。 還要符合電磁兼容性指令，符合無線電的設(shè)備和終端電訊的指令，機(jī)械的指令有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是60204，和國標(biāo)是5226.1是等同的。所以整個(gè)的3D打印機(jī)是覆蓋了很大的一個(gè)范圍，除了這些標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(gè)行業(yè)來說需要原則的標(biāo)準(zhǔn)和種類是很多的，如果我們用60950做桌面打印機(jī)的話，要求非常的簡單，做危險(xiǎn)的防護(hù)，布線的穩(wěn)定上，與通信網(wǎng)絡(luò)的連接，與電纜分配系統(tǒng)的連接，這些要求是沒有一項(xiàng)針對3D打印機(jī)來制定了，我們雖然用60950做3D打印機(jī)的出口檢測和認(rèn)證，但是實(shí)際上它不能覆蓋我們整個(gè)3D打印機(jī)真正的危險(xiǎn)性，所以我們需要額外的做危險(xiǎn)性的設(shè)計(jì)。
    如果是工業(yè)的3D打印機(jī)的話，目前做認(rèn)證的話是60204，這個(gè)設(shè)備的要求，如果我們做一臺印刷機(jī)或者說注塑機(jī)，這樣的設(shè)備用這樣的標(biāo)準(zhǔn)的要求的話，看上去更加的匹配一些。我們的3D打印機(jī)危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)性超過了注塑機(jī)或者說印刷設(shè)備。對于工業(yè)的話，3D打印機(jī)來再的話，我們除了用60504，我們還要做危險(xiǎn)性的分析。
    勞氏船級社和工程研究技術(shù)公司TWI發(fā)布了一套3D打印行業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)盔甲，旨在幫助能源和海事產(chǎn)業(yè)的運(yùn)營上和制造商的需求。對3D打印機(jī)本身有要求，對3D打印出來的產(chǎn)品也也要求。
    （圖示）這個(gè)容積是測試的有效的容積，腔內(nèi)的容積是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)字的。
    （圖示）我們的3D打印機(jī)涉及了很多的化學(xué)品，最后排放的氣體、殘?jiān)�要滿足化學(xué)的要求。
    （圖示）這是我們VDE化學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供的服務(wù)：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(jié)構(gòu)。
    （圖示）整個(gè)3D打印我們運(yùn)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(dòng)、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(dāng)于中國的劑量院，負(fù)責(zé)整個(gè)德國的劑量，但是它跟VDE是一樣的是一個(gè)非盈利性的機(jī)構(gòu)，受法律許可范圍的建設(shè)，從1960年代起做防爆的標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)和規(guī)范、檢測、認(rèn)證。到2000年的時(shí)候，PTB成為全世界最有名的防爆的機(jī)構(gòu)。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(wù)，那棟大樓都無償?shù)膭潛芙oVDE了。防爆的標(biāo)準(zhǔn)是IEC/EN60079標(biāo)準(zhǔn)。
    功能性安全，我們不管是哪一類的3D打印和3D打印設(shè)備，最后都是由軟件控制的。
    我們的3D打印機(jī)會越來越廣泛的運(yùn)用在工業(yè)中，我們希望在設(shè)備的運(yùn)行過程中，不要因?yàn)檐浖�的錯(cuò)誤導(dǎo)致它危險(xiǎn)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(shè)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(wǎng)絡(luò)獲取信息，他知道你下一步新研發(fā)的產(chǎn)品是什么樣的，他也可以管理你的生產(chǎn)的計(jì)劃，這個(gè)時(shí)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(chǎn)的東西是什么，數(shù)字安全是我自己有計(jì)算機(jī)向生產(chǎn)設(shè)備發(fā)出指令，讓它做什么，發(fā)送指令和被設(shè)備解讀的過程中，這個(gè)傳輸不要出錯(cuò)。我發(fā)出的指令要求它溫度到1200度的時(shí)候不要加熱，這個(gè)時(shí)候在傳輸?shù)倪^程中出錯(cuò)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(gè)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(gè)產(chǎn)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?yàn)檐浖�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(jìn)行評估。
    軟件安全評估，不同的行業(yè)有不同的標(biāo)準(zhǔn)，但是所有的老祖宗都是61508，最初這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是核電站的標(biāo)準(zhǔn)，用核電站進(jìn)行軟件的控制，這個(gè)軟件是不能出錯(cuò)的，所以說這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不是很容易達(dá)到的，因?yàn)樗��?dāng)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(jī)械是62021，比如說桌面打印機(jī)60730。
    VDE在在功能方面提供安全方面的基礎(chǔ)知識的培訓(xùn)，電動(dòng)汽車助動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，工程機(jī)械零部件都需要用到功能安全的標(biāo)準(zhǔn)。
    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(rèn)證，全世界目前有能力為芯片做安全認(rèn)證機(jī)構(gòu)的話只有德國的VDE和美國的FDA，標(biāo)準(zhǔn)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(gè)平臺用在你的工業(yè)里面，生產(chǎn)車間里面，希望你測試合格以后或者說改善以后，生產(chǎn)車間的信息不會外泄，也不會讓競爭對手控制你的生產(chǎn)線。

    提問：這個(gè)測試和振動(dòng)結(jié)構(gòu)測試有什么區(qū)別？

    洪煒：振動(dòng)的話有傳感器，最終是想改善我們的產(chǎn)品，想找出我們的源頭，它測試方法不一樣，測振動(dòng)的話是各種各樣的振動(dòng)的3D的傳感器在里面。噪音測試已經(jīng)產(chǎn)生的噪音，但是沒有在產(chǎn)品內(nèi)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(gè)是3D傳感器，一個(gè)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(xué)這些方面都可以找到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也能夠解釋檢測的方法，這就是為什么我開頭的時(shí)候說到洪總在技術(shù)層面非常的優(yōu)秀，能夠回答我們很多的問題，同時(shí)也提出了公共安全領(lǐng)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。