德国VDE首席专家洪炜：增材制造设备电气安全、功能安全

AMCC2018杭州大会的高峰论坛，“增材制造标准化及设施安全论坛”。南极熊3D打印网小编现场聆听了专家们的演讲。下面是现场速记的文字记录。


主持人：下面有请洪炜：德国VDE首席专家、中国区技术经理，主题：增材制造设备电气安全、功能安全

    洪炜：简单介绍一下VDE大致的情况，VDE进入中国是七十年代末，通过援助中国的技术和设备进入到中国的设备，但是不允许在海外设立任何的分支机构和进行投资。我们现在通过和北京成立合资公司的方式进入的中国的市场。
    （图示）这是我们今天讲的大致的目录内容。
    3D打印经过了一个长期快速的发展，由于本身3D打印技术发展太快，我们3D打印目前在国际上是没有标准的。
    VDE的创始人是西门子先生，是创立了VDE和西门子两家机构，总部在法兰克福，有1200雇员，有3600个会员，我们每年搞一些培训工程师的活动。
    （图示）这个是德国的总理默克尔到我们这里来参观的。
    VDE的宗旨是制定标准，做检测、认证，为新的技术提供环境，我们一百多年的宗旨：一是保护消费者的安全，二是确保市场上的公平竞争。
    （图示）这是我们的组织机构图，最上面是会员，然后有董事会，我们的董事会是德国12家最大的企业的总裁来担任，比说博士、西门子、大学的教授。
    我们又下分了五个技术委员会，有DKE，德国电子电器信息技术标准化委员会，然后有检测的认证。
    实际上我们的3D打印是没有标准的，跟我们3D打印相关的标准有医疗器械，工业自动化，零部件，有电子兼容、噪音、环保、化学、智能、信息安全，这个3D打印的设备牵涉的范围非常的广泛，本身产品的发展的速度非常的快。
    在没有标准的情况下，我们怎么样做3D打印机的检测和认证呢？我们有一些不是很相关的会跳过去，怎么样做3D打印机的检测认证？目前为止在产品进入到欧洲的市场，用了两种标准进行的测试，这些相关的产品的技术和3D打印相关的一些技术的范围。
    最主要的是通过风险安全、功能安全和软件评估来做3D打印安全的检测和认证，最最重要的是安全的评估。我们对这些产品要做危险性的分析，才能确保这个产品是安全的。 3D打印机的危险还来自于制造出来的零部件，这些零部件的危险程度如何？所以说它的危险的来源比较多。
    VDE分为四块，我们在1980年翻译的是德国工程师的协会，你在网上查资料，VDE的名字还是叫那个名字，其实我们在90年代已经改名字了。我们分为科学教育，标准化，检测认证，出版发行。出版发行这一块是有出版社的，我们是要交税的。我们有七千个过内外的客户，每年有超过一万项的测试。
    我们的行业协会分为五个分技术委员会，根据时代的不同，有这些分技术委员会可以进行更替，这里面并没有3D打印协会，这种产品是各种技术综合起来的一种产品，所以并没有3D打印协会在里面，可以分到各个协会里面。
    （图示）这个是VDE信息技术协会，1954年成立的。
    （图示）这个是VDE生物医学工程协会。
    （图示）这个是VDE、IDI学会微电子学，成立于1984年。
    （图示）这个是VDE自动化控制协会，成立于1973年。
    （图示）还有一个论坛FNN，是德国的一些汽车，特别是汽车行业，他们自己私下里成立了一个FNN的论坛，但是论坛有实体、设备、资产，它想制定一些新能源，电动汽车方面的行业的标准，前些年被德国政府发现了，德国政府认为这些新标准不能过于被制造业或者说商业机构控制，所以说德国政府出了一条法令把FNN从商业机构里面剥离了，所有的资产专家都划给VDE了，所以说德国的电动汽车这一块都划给VDE所有了。这里面可以看出商业和公众社会利益要做一定的区分的。
    安全性这一块，（图示）这是我们的一些检测认证的标识。具体到目前来说，我们用在3D打印机行业，一种的做法是桌面的用60950，国标的话是4943.1，欧盟根据从2019年6月2日起用新标准62368做桌面打印机的检测和测试。 还要符合电磁兼容性指令，符合无线电的设备和终端电讯的指令，机械的指令有一个标准是60204，和国标是5226.1是等同的。所以整个的3D打印机是覆盖了很大的一个范围，除了这些标准和指令以外，还有一些政府法规的要求，比如说你的防爆它不在这个指令里面，但是防爆的法律要求在X光和X射线里面需要符合要求。
    3D打印作为整个行业来说需要原则的标准和种类是很多的，如果我们用60950做桌面打印机的话，要求非常的简单，做危险的防护，布线的稳定上，与通信网络的连接，与电缆分配系统的连接，这些要求是没有一项针对3D打印机来制定了，我们虽然用60950做3D打印机的出口检测和认证，但是实际上它不能覆盖我们整个3D打印机真正的危险性，所以我们需要额外的做危险性的设计。
    如果是工业的3D打印机的话，目前做认证的话是60204，这个设备的要求，如果我们做一台印刷机或者说注塑机，这样的设备用这样的标准的要求的话，看上去更加的匹配一些。我们的3D打印机危险性和风险性超过了注塑机或者说印刷设备。对于工业的话，3D打印机来再的话，我们除了用60504，我们还要做危险性的分析。
    劳氏船级社和工程研究技术公司TWI发布了一套3D打印行业认证标准盔甲，旨在帮助能源和海事产业的运营上和制造商的需求。对3D打印机本身有要求，对3D打印出来的产品也也要求。
    （图示）这个容积是测试的有效的容积，腔内的容积是远远大于这个数字的。
    （图示）我们的3D打印机涉及了很多的化学品，最后排放的气体、残渣要满足化学的要求。
    （图示）这是我们VDE化学实验室提供的服务：Rohs的测试，REACH，PAK材料分析等等。
    （图示）欧洲还要求有EPEAT的注册的结构。
    （图示）整个3D打印我们运用绝缘的线缆，我们绝缘材料需要做阻燃性的测试，绝缘性的测试。
    环境方面我们需要做振动、噪音、防腐蚀，快速的变化。
    对于金属物粉末来做快速成形的话，我们需要考虑它的防爆。PTB就相当于中国的剂量院，负责整个德国的剂量，但是它跟VDE是一样的是一个非盈利性的机构，受法律许可范围的建设，从1960年代起做防爆的标准的研发和规范、检测、认证。到2000年的时候，PTB成为全世界最有名的防爆的机构。但是在德国政府的检查过程中发现防爆并不是剂量的范围，所以说德国政府就把防爆的业务，那栋大楼都无偿的划拨给VDE了。防爆的标准是IEC/EN60079标准。
    功能性安全，我们不管是哪一类的3D打印和3D打印设备，最后都是由软件控制的。
    我们的3D打印机会越来越广泛的运用在工业中，我们希望在设备的运行过程中，不要因为软件的错误导致它危险性的发生。尤其是还有它信息安全和数据安全，你希望你的使用3D打印设备的车间是由你来管理的，而不是由你的竞争对手来管理的，而竞争对手是通过网络获取信息，他知道你下一步新研发的产品是什么样的，他也可以管理你的生产的计划，这个时候就要考虑功能安全和信息安全和数字安全。
    我们的信息安全和数字安全的区别，数字安全和信息安全区别是什么呢？信息安全是不要让竞争对手知道我们生产的东西是什么，数字安全是我自己有计算机向生产设备发出指令，让它做什么，发送指令和被设备解读的过程中，这个传输不要出错。我发出的指令要求它温度到1200度的时候不要加热，这个时候在传输的过程中出错了，把它理解成到1600度停止加热了。
    （图示）这是我们对软件功能性安全分析的一个图，功能性安全和软件的安全我们叫做软件评估或者说软件安全评估，但是我们从来不叫软件安全测试，我们在硬件讲的话，我们对一个产品讲叫测试，测试一下我们就知道它是好的还是坏的，但是软件是无法测试的，因为软件里面的BAG是无穷多你不能对它测试，只能对它评估，所以说对软件的安全的框架要进行评估。
    软件安全评估，不同的行业有不同的标准，但是所有的老祖宗都是61508，最初这个标准是核电站的标准，用核电站进行软件的控制，这个软件是不能出错的，所以说这个标准不是很容易达到的，因为它当初制定的高度是很高的，不同的行业类别，比如说汽车ISO26262，机械是62021，比如说桌面打印机60730。
    VDE在在功能方面提供安全方面的基础知识的培训，电动汽车助动车的驱动的系统，工程机械零部件都需要用到功能安全的标准。
    软件的评估不仅仅是牵涉到软件，是基于硬件的，没有软件就没有硬件。VDE也为芯片做软件的安全认证，全世界目前有能力为芯片做安全认证机构的话只有德国的VDE和美国的FDA，标准也是由这两家商量制定的。
    （图示）这是智能家居的测试的平台，信息安全，数据安全和功能安全，你也同样可以把这个平台用在你的工业里面，生产车间里面，希望你测试合格以后或者说改善以后，生产车间的信息不会外泄，也不会让竞争对手控制你的生产线。

    提问：这个测试和振动结构测试有什么区别？

    洪炜：振动的话有传感器，最终是想改善我们的产品，想找出我们的源头，它测试方法不一样，测振动的话是各种各样的振动的3D的传感器在里面。噪音测试已经产生的噪音，但是没有在产品内部布3D传感器，真正好的3D传感器是很大的，我们通过矩阵，通过背后的软件的分析，可以找出它噪声最大的声音源，测试的方法不一样，一个是3D传感器，一个是声音。



    主持人：洪总从很多国际的角度，跟前面的郭博士他们提到安全、环保、声学这些方面都可以找到标准，同时也能够解释检测的方法，这就是为什么我开头的时候说到洪总在技术层面非常的优秀，能够回答我们很多的问题，同时也提出了公共安全领域，相对于其他的概念是比较新一些，对于我们理解的程度还是相对的新一些，未来有一些需求的话，也可以跟他联系。