機械設備在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著至關重要的作用。與之相關的機械安全問題事關機械使用企業(yè)的財產(chǎn)安全和機器操作人員的人身安全。機器設備自我保護能力及安全保護措施是學者所關注的重要內(nèi)容。自20 世紀90 年代以來，機械風險評價已經(jīng)成為了機械安全設計領域的重要環(huán)節(jié)。
1 機械安全的特性
1.1 系統(tǒng)性
在前沿化機械安全技術應用于機械設計以后，人們可以從系統(tǒng)內(nèi)部入手，分析和評價機器可能出現(xiàn)的危險。系統(tǒng)性是機械安全的主要特點。在系統(tǒng)工程概念應用于機械安全設計領域以后，機械安全設計成為了航海心理、信息人機工程和計算機科學等學科的新型學科。
1.2 安全性
現(xiàn)代安全設計方法的應用，可以在對機械危險的識別機制、評價機制和安全設計機制進行優(yōu)化的基礎上，為其在壽命周期內(nèi)的預定功能提供保障。機械安全設計方法所具有的安全性特點有助于人的勞動環(huán)境的改善。
1.3 友善性
機械安全設計與人及人所操控的機器之間有著較為密切的聯(lián)系。在工業(yè)生產(chǎn)領域，機械安全設計方法需要滿足人的生理特性和心理特性，并要注重人機系統(tǒng)效率的提升。虛擬現(xiàn)實技術在機械安全設計領域的應用，是提升機械安全友善性的有效方式。這一技術在機械安全設計領域可以通過整合專業(yè)數(shù)據(jù)信息的基礎上，利用直觀化、可交互化的方式展示相關內(nèi)容，進而為機械設備的安全改造升級提供參考。
2 機械安全技術的內(nèi)涵構成
機械安全設計建立在系統(tǒng)工程原理
之上，它包含了安全分析、安全評價和安全設計等內(nèi)容。與之相關的體系結構涉及到了基礎科學、工程技術及管理科學等多項內(nèi)容?；A技術、工程技術、管理技術和支撐技術是機械安全技術的內(nèi)涵構成的反映。
3 機械安全設計的主要內(nèi)容
3.1 機械的危險識別
描述危險的性質，對不同危險所產(chǎn)生的不同后果進行有效識別，是機械危險識別的主要特征。一般情況下，機器在實際應用過程中所產(chǎn)生的危險主要有機械危險和非機械危險兩種形式。前者包含了擠壓危險、切割危險和吸入、卷入危險等內(nèi)容。后者包含了電氣為先、熱危險及噪聲危險等危險。
3.2 機械產(chǎn)品的安全設計方法
機械安全設計方法建立在機械產(chǎn)品全生命安全設計周期內(nèi)的安全信息基礎之上。安全特征是機械產(chǎn)品安全設計方面所不可忽視的內(nèi)容。在時間概念層面，機械產(chǎn)品的安全特征與機械產(chǎn)品整個生命周期過程（如機械產(chǎn)品的原材料采集、生產(chǎn)制造和包裝運輸?shù)拳h(huán)節(jié)）息息相關。在產(chǎn)品物理域方面，機械安全特征涵蓋了產(chǎn)品各個安全部件的安全特征。一般情況下，基于安全因素的機械產(chǎn)品設計模型主要涉及到了以下內(nèi)容：一是安全特征模塊；二是設計決策模塊；三是支持工具模塊。安全特征模塊的建構，可以讓人們在機械安全設計領域通過簡潔化、方便化的信息獲取渠道，了解產(chǎn)品的安全性知識，并根據(jù)相關內(nèi)容完成專門化的數(shù)據(jù)庫的建構。設計安全性決策模塊的應用，可以讓人們在機械產(chǎn)品安全性評價領域，對以往安全事故案例分析報告的警示作用進行有效發(fā)揮。利用設計安全性決策模塊對機械產(chǎn)品安全性的影響因素進行明確，有助于機械安全指導方案的優(yōu)化。支持工具模塊的應用，可以為產(chǎn)品安全特征數(shù)據(jù)庫和相關的建模系統(tǒng)的開發(fā)建設工作提供一定的幫助。
隨著科學技術的不斷發(fā)展，安全設計與綠色設計的融合，已經(jīng)開始得到了人們的關注。綠色設計具有著減少物質能源消耗、降低有害物質排放的作用。機械安全設計與綠色設計相融合的設計方法可以在對現(xiàn)代設計方法進行完善的基礎上，為機械安全設計提供一定的理論依據(jù)。
虛擬現(xiàn)實技術在機械安全設計領域的應用，也可以讓人們在虛擬環(huán)境下直面機械設備可能產(chǎn)生的各種危險。在機械產(chǎn)品的復雜性及多樣性的影響下，機械安全設計具有著設計過程復雜性的特點。設計原理數(shù)據(jù)庫、術語數(shù)據(jù)庫和危險事件數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容均與機械的安全特征之間存在著一定的聯(lián)系。
3.3 機械的安全評價
機械產(chǎn)品的安全評價主要指的是人們在現(xiàn)有的工藝技術條件下，確定機械產(chǎn)品種可能存在的危險因素，并在此基礎上計算不同危險情境下可能產(chǎn)生的傷害的概率，評價不同危險情境的危害程度的評價形式。在機械安全設計領域，人們需要從機械產(chǎn)品在不同使用模式下的工作狀態(tài)進行深入分析，進而對設備的潛在危險進行確定，危險度計算是確定危險水平的主要依據(jù)。應用樹與故障樹相結合的識別方式是展示事故發(fā)生演變過程，描述故障類型的有效方式。在故障樹建構完成以后，相關人員在事件樹的建構過程中，需要確定初因事件及緩沖裝置等內(nèi)容。出不危險分析法、故障類型及影響危險度分析等分析方法也可以在上網(wǎng)四顧分析預測方面得到應用。
4 結　語
機械安全設計包含了安全分析、安全評價和安全設計等內(nèi)容。機械安全設計與綠色設計相融合的設計方法可以在對現(xiàn)代設計方法進行完善的基礎上，為機械安全設計提供一定的理論依據(jù)。虛擬現(xiàn)實技術在機械安全設計領域的應用，也可以讓人們在虛擬環(huán)境下直面機械設備可能產(chǎn)生的各種危險。