I dispositivi di sicurezza fungono da componenti fondamentali per garantire la sicurezza intrinseca delle apparecchiature meccaniche, ottenuta tramite funzionalità di progettazione integrate-o come accessori aggiuntivi-. La loro funzione principale è eliminare potenziali pericoli durante i processi operativi. La progettazione di sistemi a sicurezza intrinseca aderisce a tre principi fondamentali: incorporare funzioni di sicurezza nel quadro strutturale, prevenire i rischi causati da errori umani o uso improprio e fornire protezione automatica in caso di guasto del sistema.
Nel settore industriale, i dispositivi di sicurezza sono ampiamente utilizzati in applicazioni quali presse per stampaggio, apparecchiature per il trattamento chimico e macchinari per la saldatura. Questi dispositivi comprendono una vasta gamma di tipi, inclusi meccanismi di interblocco, sensori ottici, valvole di sicurezza e dischi di rottura. Spinti dai progressi nelle tecnologie intelligenti, i dispositivi di sicurezza integrano sempre più sistemi di auto-riparazione e di controllo adattivo per migliorare l'affidabilità complessiva attraverso il monitoraggio e il controllo in tempo reale. Nel settore automobilistico, le innovazioni includono airbag adattivi in modo intelligente, nonché tecnologie di protezione dei pedoni che combinano misure di sicurezza attive e passive-come cappucci pop-attivi e airbag esterni.
La progettazione dei dispositivi di sicurezza è guidata da un quadro tecnico incentrato sulla sicurezza intrinseca: "Built-in Protection" utilizza strutture meccaniche per limitare l'accesso alle zone pericolose; I "meccanismi-di verifica degli errori"-come i doppi-pulsanti manuali-obbligano gli operatori a mantenere una distanza di sicurezza dal punto di operazione; e "Fail-Safe Protection" garantisce che, in caso di malfunzionamento del sistema, l'apparecchiatura si spenga automaticamente o attivi un sistema di backup.
Prendendo ad esempio gli airbag automobilistici, questi dispositivi servono tipicamente come sistemi di ritenuta supplementari alle cinture di sicurezza. In caso di collisione, il sistema airbag innesca una reazione chimica-simile a una detonazione esplosiva controllata e a bassa-carica-che provoca il gonfiaggio e l'apertura istantanea dell'airbag. Il principio protettivo sottostante si basa sull'effetto ammortizzante fornito dall'airbag per mitigare le forze d'impatto esercitate sugli occupanti del veicolo. Gli airbag "intelligenti" avanzati sono in grado di determinare in modo intelligente se attivarsi-e in quale misura-in base a vari parametri, come la velocità di collisione e il posizionamento degli occupanti.