W projektach opartych na systemach zrobotyzowanych istotne są nie tylko aspekty techniczne, lecz również prawne postanowienia i normy.
W odniesieniu do ochrony zdrowia i bezpieczeństwa decydujące znaczenie ma dyrektywa maszynowa 2006/42/WE. Jednak w przypadku zrobotyzowanych rozwiązań nie wystarczy uwzględniać tylko jej. Dodatkowo należy przestrzegać różnych norm DIN, a także przepisów wewnętrznych obowiązujących w danym zakładzie. Podmiot tworzący maszyny i urządzenia jest odpowiedzialny za ich bezpieczeństwo. Wiąże się z tym zobowiązanie do przeprowadzenia obszernej oceny ryzyka danego urządzenia, w tym przypadku systemu zrobotyzowanego, i opracowania odpowiednich koncepcji bezpieczeństwa. Celem jest wczesna identyfikacja zagrożeń i potencjalnego ryzyka dla zdrowia, aby za pomocą odpowiednich środków i działań ochronnych uniknąć ich lub w możliwie najwyższym stopniu zminimalizować. Poniżej skupimy się – po ogólnym wstępie na temat bezpieczeństwa robotów – na ocenie ryzyka zrobotyzowanych rozwiązań oraz koncepcji bezpieczeństwa. W ten sposób przedstawimy najważniejsze aspekty bezpiecznych systemów bazujących na robotach.
Najważniejsze aspekty bezpiecznych systemów zrobotyzowanych
Od pomysłu i oceny ryzyka po deklarację zgodności według dyrektywy maszynowej: W bezpłatnym przewodniku znajdziesz wiele praktycznych porad i dowiesz się, które z istniejących dyrektyw i norm dotyczących robotów mają decydujące znaczenie.
POBIERZ
Dyrektywa maszynowa oraz pojawiające się w niej pojęcie „maszyny ukończonej i nieukończonej“
W dyrektywie maszynowej 2006/42/WE bezpieczeństwo użytkownika i produktu ma fundamentalne znaczenie. W zależności od danego projektu zastosowanie znajdują również inne europejskie dyrektywy, np. dyrektywa kompatybilności elektromagnetycznej dotycząca urządzeń elektronicznych. Z tego względu należy na początku oceny bezpieczeństwa ustalić, która z dyrektyw odnosi się do danego urządzenia i jakie normy należy spełnić. W zależności od rodzaju urządzenia należy w odniesieniu do oceny ryzyka urządzenia przestrzegać innych norm. Do tego dochodzą również wspomniane już przepisy wewnętrzne.
W pełni sprawne ramię robota jest maszyną nieukończoną. Jeśli jednak spełnia ono konkretny cel, zmienia się jego status i ramię rozumiane jest jako maszyna ukończona.
W przypadku systemu zrobotyzowanego należy ustalić, czy jest on maszyną ukończoną, czy nieukończoną. W jaki sposób można odróżnić od siebie te dwie kategorie? Do wyjaśnienia tego przyda nam się poniższy przykład: W pełni sprawne ramię robota jest maszyną nieukończoną. Jeśli jednak spełnia ono konkretny cel, zmienia się jego status i ramię rozumiane jest jako maszyna ukończona. Przykładem może być robot służący do załadowywania frezarki CNC. Do typowych obszarów zastosowania cobotów zaliczamy załadunek maszyn i urządzeń, wykonywanie połączeń śrubowych, spawanie, montaż i sortowanie. Z przyporządkowania do danej kategorii (maszyna ukończona czy nieukończona) wynikają określone obowiązki: spełnienie różnego rodzaju wymogów bezpieczeństwa i ochrony zdrowia, dostarczenie dodatkowych dowodów bezpieczeństwa maszyny, a także sporządzenie dokumentów technicznych. Ważne informacje o tym, jak tworzyć i integrować bezpieczne systemy zrobotyzowane zawarte są nie tylko w dyrektywie maszynowej, lecz również w normach ISO 10218-1 i ISO 10218-2.
Normy dotyczące bezpieczeństwa robotów i oceny ryzyka
Ocena ryzyka jest nieodłącznym elementem każdej koncepcji bezpieczeństwa dotyczącej systemów zrobotyzowanych. Służy ona do identyfikacji zagrożeń, oszacowania i oceny ryzyka, a także określenia środków i działań ochronnych jeszcze przed etapem budowy danego urządzenia czy maszyny. Ocena ryzyka stanowi ponadto decydującą część dokumentacji technicznej. Norma EN ISO 12100 zawiera podstawowe informacje dotyczące wykonania tego rodzaju oceny ryzyka. Znajdują się tam również ogólne zasady projektowania, ważne definicje oraz wyjaśnienie fachowych pojęć. Ocenę ryzyka wykonuje się w kilku krokach: Najpierw ustala się granicę użycia i zastosowania maszyny (czyli robota). Następnie przeprowadza się identyfikację zagrożeń i oszacowuje ryzyka. Te trzy wymienione aspekty tworzą analizę ryzyka. Do niej nawiązuje na koniec ocena ryzyka. Dodatkowo należy określić odpowiednie środki i działania ochronne, a w razie potrzeby zaplanować minimalizację ryzyka. Przydatnym narzędziem do kategoryzacji zagrożenia i ustalenia wymaganych urządzeń zabezpieczających jest matryca ryzyka według normy DIN EN ISO 13849.
Minimalizacja ryzyka systemu zrobotyzowanego w oparciu o koncepcję bezpieczeństwa
Zgodnie z podstawową zasadą proces zautomatyzowany powinien być zawsze widoczny dla każdego pracownika. Ten aspekt należy zależy uwzględniać przy projektowaniu każdego systemu zrobotyzowanego. Na wczesnym etapie rozważane są nie tylko wszystkie oczywiste zagrożenia wypadkami i obrażeniami związane z danym systemem zrobotyzowanym, lecz identyfikowane są również wszystkie rodzaje zagrożeń. Zalicza się do nich ryzyka ergonomiczne i mechaniczne, np. spowodowane ostrymi przedmiotami lub ostrymi krawędziami. Uwzględnić należy również zagrożenia elektryczne, podobnie jak zagrożenia związane z niebezpiecznymi dla zdrowia pyłami i gazami. Po analizie potencjalnych ryzyk przeprowadza się ocenę rzeczywistych zagrożeń, czyli ocenia się prawdopodobieństwo, z jakim dojdzie do potencjalnego ryzyka lub szkody. Obowiązkowe jest również oszacowanie zakresu możliwej szkody i liczby poszkodowanych pracowników. Chodzi tutaj przede wszystkim o ustalenie, jak często i jak długo pracownicy przebywają w danym obszarze zagrożenia.
Osłony są typowym przykładem konstrukcyjnych rozwiązań służących do zabezpieczenia systemów wyposażonych w roboty przemysłowe.
Producent lub dostawca systemu zrobotyzowanego jest zobowiązany do minimalizacji istniejącego ryzyka w oparciu o odpowiednią koncepcję bezpieczeństwa. Aby uniknąć tego zagrożenia, należy w pierwszej kolejności znaleźć dla każdego stwierdzonego zagrożenia rozwiązanie konstrukcyjne. Osłony są typowym przykładem konstrukcyjnych rozwiązań służących do zabezpieczenia systemów wyposażonych w roboty przemysłowe. Przy czym należy pamiętać o tym, aby nowe urządzenia zabezpieczające nie powodowały nowych zagrożeń. W sytuacji, gdy rozwiązania konstrukcyjne okażą się niewystarczające, należy uwzględnić środki ochronne o charakterze technicznym. W obliczu niebezpieczeństwa automatyczna zapora świetlna mogłaby np. doprowadzić do zatrzymania wszystkich procesów. Jeśli wdrożenie tego rodzaju środków nie jest możliwe, należy poinformować użytkowników o istniejącym ryzyku resztkowym za pomocą symboli i wskazówek ostrzegawczych oraz instrukcji obsługi. W instrukcji obsługi podaje się np. informacje o zagrożeniu elektrycznym spowodowanym nieprawidłowym podłączeniem urządzenia lub brakiem uziemienia.
Procedura uzyskania oznakowania CE dla systemów zrobotyzowanych
Istotnym elementem procesu oceny i ewaluacji zgodności systemów zrobotyzowanych jest przeprowadzenie i udokumentowanie oceny ryzyka. Jeśli nie przeprowadzono analizy i oceny ryzyka, niemożliwa jest zgodna z prawem deklaracja zgodności ani uzyskanie oznakowania CE. Dlatego producent zobowiązany jest do potwierdzenia w obszernej dokumentacji zakresu uwzględnienia zagrożeń związanych z jego systemem zrobotyzowanym. W deklaracji zgodności zawarte są poza tym informacje na temat przeprowadzonych analiz i kontroli, wdrożonych środków oraz wyników. Potwierdzeniem zgodności systemu zrobotyzowanego zgodnie z dyrektywą maszynową jest umieszczone na tabliczce znamionowej danego systemu oznakowanie CE. Tabliczka zawiera ponadto ważne informacje dotyczące producenta oraz danego urządzenia.
W bezpłatnym przewodniku pt. „Bezpieczna implementacja systemów zrobotyzowanych” dowiesz się, z czego składa się ocena ryzyka i jakie środki i działania ochronne są istotne w odniesieniu do współpracy człowieka z robotem. Cenną wiedzę na temat świata robotów znajdziesz również na naszej platformie e-learningowej item Academy. W interaktywnym szkoleniu nt. robotyki dowiesz się o różnicach pomiędzy poszczególnymi rodzajami robotów, a także poznasz normy dotyczące systemów zrobotyzowanych:
Chcesz być na bieżąco ze wszystkimi nowościami dotyczącymi innowacyjnych zastosowań robotyki? Wystarczy zasubskrybować bloga pozycji poprzez pole u góry po prawej stronie
