Priemyselné roboty sú navrhnuté tak, aby boli schopné pracovať samostatne, v prípade kolaboratívnych robotov sú navrhnuté tak, aby boli schopné spolupracovať s ľudskými pracovníkmi. Spolu s vyššou efektivitou a rýchlosťou však robotické prvky prinášajú nové bezpečnostné riziká, s ktorými nie všetky firmy počítajú. Tieto riziká odhaľuje analýza rizík, avšak len ich komplexné posúdenie obsahuje návod, ako tieto riziká odstrániť, ako uvádza STN EN ISO 12100: 2011.

Medzinárodné štandardy a technické špecifikácie

Najdôležitejšie európske normy na hodnotenie bezpečnosti robotov a robotizovaných pracovísk sú ISO 10218-1 a ISO-10218-2. Obe normy sú harmonizované v smernici 2006/42/ES. Na Slovensku ich poznáme pod označením STN EN ISO 10218-1: 2012 a STN EN ISO 10218-2: 2011. Tieto normy rozlišujú medzi priemyselnými robotmi, ktoré zahŕňajú robotické rameno a riadiaci systém, a robotickými systémami, ktoré zahŕňajú robot, efektor a manipulovaný diel. Bezpečnostné funkcie pre kolaboratívne roboty podľa ISO 10218-1 zahŕňajú napríklad bezpečnostné monitorované zastavenie, ručné navádzanie, sledovanie rýchlosti a vzdialenosti a obmedzenie rýchlosti a sily. Špeciálna pozornosť je venovaná funkcii obmedzenia sily a výkonu (PFL – power and force limiting), ktorá zabezpečuje, že robot nemôže spôsobiť zranenie osobe bez toho, aby ohrozil svoju vlastnú účinnosť.

Pre konštruktérov kolaboratívnych robotov a automatizovaných pracovísk je navyše nesmierne dôležitá tzv. technická špecifikácia ISO/TS 15066, ktorá nie je normou či štandardom, teda nie je záväzná, avšak je to súbor informácií a odporúčaní. Technická špecifikácia je výsledkom zhody a spolupráce technickej komisie ISO/TC 299, v ktorej sú zastúpení všetci poprední výrobcovia priemyselných a kolaboratívnych robotov (napríklad Universal Robots, ABB, Rethink Robotics, Kuka, Fanuc a Yaskawa). Špecifikácia ISO/TS 15066 napríklad stanovuje limity bolestivosti pri kontakte medzi robota s ľudským pracovníkom.

Rozdiely medzi posúdením rizík priemyselných a kolaboratívnych robotov

Pri analýze a hodnotení rizík priemyselných a kolaboratívnych robotov postupujeme podľa normy STN EN ISO 12100: 2011. Samozrejme aplikujeme aj ďalšie bezpečnostné normy, ako sú napríklad STN EN ISO 13849-1: 2017, STN EN ISO 13849-2: 2013, STN EN ISO 10218-1: 2012 a STN EN ISO 10218-2: 2011.

Norma STN EN ISO 12100: 2011 ponúka všeobecné zásady bezpečného návrhu a používania strojov. Stanovuje postup tvorby posúdenia rizík. Pri analýze a hodnotení rizík je nutné zohľadniť celé pracovisko, nástroje, chápadlá atď., ktoré sú v súlade so základnými požiadavkami smernice 2006/42/ES.

Pri hodnotení rizík kolaboratívneho robota navyše musíme dôkladne pracovať s ISO/TS 15066, pretože kolaboratívne roboty pracujú spoločne s ľudskými pracovníkmi na jednom pracovisku. Opísanú funkciu PFL môžeme využiť tam, kde operátor pocíti dotyk robota, ale bez bolesti. Ak dotyk robota spôsobí bolesť, ale nespôsobí zranenie, možno funkciu PFL použiť s podmienkou, že takéto situácie budú veľmi zriedkavé. Ak hrozí možnosť ľahkého zranenia, bezpodmienečne treba doplniť funkciu PFL s ochrannými prvkami. Ak hrozí vážnejšie riziko úrazu, je nutné použiť iné spôsoby, napríklad ochranné oplotenie spoločne s blokovacími zariadeniami alebo optoelektronickým zariadením.

Proces hodnotenia rizika pri kolaboratívnych robotoch je podobný ako pri klasických priemyselných robotoch, rozdiel je v dôkladnom zhodnotení plánovaného a predvídateľného kontaktu medzi robotom a obsluhou. Pri analýze a hodnotení rizík kolaboratívnych robotov je nutné určiť typ kontaktu (krátkodobý, kvázi statický), časť tela, ktorá môže byť dotykom postihnutá, či frekvenciu kontaktov. Bezpečnosť pracoviska sa overuje pomocou počítačových simulácií, teda s využitím senzorov sily alebo objektov simulujúcich časti ľudského tela.

Riešením bezpečnosti automatizovaných pracovísk je komplexné posúdenie rizík

Kolaboratívny robot ako taký spĺňa sám o sebe požiadavky ISO/TS 15066 – teda je kolaboratívny. Nikdy však nebudú splnené tieto požiadavky, ak na robot umiestnime chápadlo, ktoré musí manipulovať s objektom. Hovoríme napríklad o sklenenej tabuli, ktorá môže pri kontakte s ľudským telom spôsobiť vážne zranenie. Preto je obzvlášť pri kolaboratívnych robotoch nutné vypracovať komplexné posúdenie rizík, ktoré zahŕňa analýzu (určenie medzných hodnôt, identifikáciu nebezpečenstva, odhad rizika) a hodnotenie rizika (zhodnotenie zistených bezpečnostných nedostatkov), a správu, ktorá zahŕňa návod na odstránenie a použité metódy vrátane použitých bezpečnostných prvkov na zabezpečenie celého pracoviska, nielen samotného kolaboratívneho robota. Navyše validáciu, teda overovanie plnenia požiadaviek musí schváliť notifikovaná osoba, ktorá na mieste inštalácie otestuje a schváli pracovisko. Prevádzkovateľ musí žiadať o validáciu notifikovanú osobu aj v prípade presunu strojného zariadenia, v našom prípade priemyselného či kolaboratívneho robota, na iné miesto v rámci prevádzky. Pre prevádzkovateľa je preto dôležité, aby mal vypracované komplexné posúdenie rizík, teda aby ochránil zdravie svojich zamestnancov a chránil svoj majetok.

Ing. Jakub Steklý
Bezpečnostný inžinier
EK-INDUSTRY, s.r.o.