Rambler's Top100
 
Статьи
Славой МУСИЛЕК  25 мая 2020

Безопасность коботов: распространенные мифы и реальность

Благодаря наличию встроенных функций безопасности эксплуатация коллаборативных роботов не требует использования дорогостоящей и нередко громоздкой защитной инфраструктуры.

Помимо прибыльности производства необходимым условием успешности промышленного предприятия является безопасность персонала. Любая производственная травма или заболевание, развившееся у сотрудника вследствие работы на предприятии, оценивается в соответствии со строгими стандартами безопасности и отягощает компанию высокими дополнительными издержками. Чтобы избежать ситуаций, сопряженных с риском, с самого начала автоматизации производства промышленные роботы отделялись от работников с помощью нескольких защитных ограждений. Коллаборативные роботы (коботы), т.е. автоматические устройства, которые могут работать совместно с человеком для производства различных продуктов, полностью изменили правила игры. Их можно устанавливать на предприятиях малого и среднего бизнеса без защитной инфраструктуры, требующей больших затрат и занимающей ценное пространство. 

Коботы могут быть легки и удобны в использовании, а их внедрение интуитивно понятным. Программирование робота-манипулятора может выполняться в том числе с помощью прямого физического контакта с ним. Коботы активно используются в непосредственной близости от людей без каких-либо защитных ограждений. Однако такой подход требует полного контроля над скоростью, усилием, мощностью и импульсом, развиваемыми этими устройствами в процессе работы. Хотя они полностью соответствуют стандартам безопасности, с их эксплуатацией связано множество мифов. Рассмотрим самые популярные.


Роботы небезопасны без защитных ограждений

Это самый распространенный миф, который опровергается многими успешными примерами внедрения коботов в производство. Современные коботы имеют функции обеспечения безопасности, как встроенные, так и адаптируемые для конкретного заказчика. Они всегда имеют предустановленные функции аварийной остановки или остановки по требованиям безопасности. При этом пользователи могут настраивать скорость движения робота, диапазон вращения и угол поворота его шарниров, усилие, импульс, мощность, время остановки, расстояние до остановки и другие параметры.

На практике чаще всего настраивают скорость движения робота, так как она больше всего влияет на передачу усилия от робота к человеку в случае их взаимодействия. Пространственные ограничения также применяются достаточно часто. В последнее время все более популярными становятся датчики безопасности, позволяющие уменьшать скорость движения робота, если человек находится к нему слишком близко. Настройка конкретных параметров всегда зависит от заданной области применения кобота и условий производственного помещения.

Коллаборативные роботы всегда безопасны

Это другая крайность, и это мнение также не соответствует действительности. Комплексный подход требует, чтобы безопасным был не только сам робот-манипулятор, но и его рабочий инструмент. Так, если робот-манипулятор используется в сочетании с инструментом для резки или сварки или перемещает потенциально опасные предметы, он не может считаться безопасным, если не имеет каких-либо внешних защитных ограждений. Сегодня множество производителей предлагают широкий ассортимент рабочих инструментов, и на эти компании возложена обязанность обеспечивать безопасность их работы. В будущем именно производители рабочих инструментов выйдут на первый план в установлении новых норм и стандартов безопасности для коллаборативных приложений.

Например, современные захватные устройства предназначены для перемещения предметов с точно заданным усилием, достаточным для захвата, но не превышающим необходимого уровня. Это позволяет свести к минимуму риск получения травмы при случайном взаимодействии манипулятора с рукой человека. Кроме того, производители коботов должны проходить обязательную сертификацию и их продукция должна быть признана безопасной для использования.


Чем больше робот по размеру, тем менее коллаборативным он становится 

С началом производства коботов, обладающих повышенной полезной нагрузкой, безопасность их работы в одном пространстве с человеком обсуждается все более активно. Чем больше робот по размеру, тем выше его грузоподъемность, тем больше электроэнергии он потребляет для работы с материалом и тем более высокому риску, как считается, подвергаются операторы. На самом деле риск определяется не размером робота, а конкретным способом его применения и соответствующей ему настройкой параметров безопасности. 

Некоторые способы применения роботов меньшего размера представляют большую опасность, чем использование более громоздких роботов. Например, самая компактная модель робота, оперирующего опасными веществами в лаборатории, может быть менее коллаборативной, чем более крупная по размеру модель, эксплуатируемая с иной целью в другой области применения. Использование крупногабаритных коботов для операций типа «взять и положить» или паллетирования в сочетании с корректно настроенным датчиком безопасности может считаться более коллаборативным. В непосредственной близости от оператора датчик безопасности замедляет движение кобота до уровня, позволяющего ему безопасно взаимодействовать с человеком. Например, неотъемлемой частью всех наших коботов являются настраиваемые параметры, которые позволяют упростить интеграцию датчиков безопасности.

Процесс настройки параметров безопасности слишком сложен

Как правило, коботы должны проходить сертификацию на соответствие уровню d эффективности защиты стандарта безопасности оборудования ISO 13849. В соответствии со спецификацией ISO/TS 15066, они позволяют проанализировать и оценить риски и требования во время установки. Хотя 80% из 42 тыс. наших коботов, работающих по всему миру, эксплуатируются без каких-либо внешних защитных ограждений, мы всегда рекомендуем провести анализ и оценку рисков для конкретной цели и способа применения кобота. Благодаря предустановленным режимам безопасности выбор параметров осуществляется легко и интуитивно. В некоторых случаях пользовательский интерфейс робота также позволяет задавать параметры безопасности интегрированных рабочих инструментов. 

Коботы могут стать опасными из-за хакерской атаки 

Этот миф скорее раздувает сенсацию, чем отражает реальные жизненные ситуации. На самом деле систему безопасности современных коботов невозможно взломать для того, чтобы изменить или отключить встроенные средства обеспечения безопасности, которые ВСЕГДА остаются в активном режиме. В случае несанкционированного подключения и попытки изменить настройки средств безопасности в процессе работы кобота он автоматически останавливается. Чтобы перезапустить его и возобновить работу, необходимо, чтобы кто-либо из сотрудников, способных обнаружить потенциальную атаку, произвел сброс и перезагрузку системы. 

Разумеется, определенная степень открытости программного обеспечения коботов должна сохраняться для того, чтобы заказчики могли обновлять систему, настраивать параметры для выполнения тех или иных задач или подсоединять к коботам другие устройства в рамках решений автоматизации. Несмотря на это, коботы в целом не предназначены для подключения к интернету, и, если заказчик настаивает на том, чтобы коботы имели онлайн-доступ, ответственность за безопасность ложится на его ИT-подразделение. Это касается не только инфраструктуры для поддержания безопасности роботов. Необходимо также обеспечить полную защиту всего процесса эксплуатации кобота на территории заказчика, в том числе ИT-системы и системы производства, с учетом политики безопасности и защиты от внешних и внутренних угроз.

Славой Мусилек, генеральный директор в Центральной и Восточной Европе, России и СНГ, Universal Robots
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!