Rostoucí trend robotizace přináší i nové otázky ohledně bezpečnosti
Nahrazování lidské práce stroji má rostoucí tendenci i proto, že díky novým senzorům a funkcím mohou roboty realizovat čím dál složitější úlohy. Intenzivní robotizace je logickým důsledkem technologického rozvoje a zároveň nedostatku pracovních sil. Ve firmách se používají samostatně pracující konvenční průmyslové roboty a stále častěji i koboty, které pracují po boku lidí ve výrobě s cílem převzít obtížné operace. Ještě však nejsme ve fázi, kdy by bylo možné člověka z výrobního procesu úplně vyloučit, a proto hraje důležitou roli ochrana bezpečnosti a zdraví osob při práci.
Robotika proniká do všech sfér našeho života, vazby mezi strojem a člověkem se zužují a je nutné, aby se člověk s robotem domluvil, aby spolu dokázali komunikovat a spolupracovat, aby si nepřekáželi, aby si naopak vycházeli vstříc a uměli využít synergických efektů. O robotické bezpečnosti, o prevenci nebezpečných kolizí a ochraně zdraví lidí na pracovištích vybavených roboty jsme hovořili z Ing. Jaroslavem Antošem ze společnosti VÚTS Liberec, který se ve svém výzkumu zabývá zdokonalením robotického pracoviště tak, aby se nebezpečným kolizím zabránilo. „Roboti přinášejí řadu výhod, ale také určitá rizika," říká a zdůrazňuje, že trend robotizace přináší i nové otázky ohledně bezpečnosti.
CO VŠECHNO ROBOTICKÁ BEZPEČNOST ZAHRNUJE?
Jedná se o ochranu zdraví lidí a prevenci poškození strojů. Včasnou analýzou rizik můžeme zajistit příjemnější, méně stresující pracovní prostředí a méně prostojů v místech, kde jsou použity průmyslové roboty. Na bezpečnost se můžeme dívat ze dvou úhlů.
Ten první je bezpečnost mezi strojem a člověkem. To znamená zajištění nežádoucích kontaktů mezi průmyslovým robotem a jednotlivými částmi lidského těla. Musíme si uvědomit, že průmyslové roboty mohou mít nosnost více než 2 t s dosahem až několika desítek metrů v případě použití sedmé (lineární) osy a tyto parametry, v kombinaci s vysokou rychlostí a nemalými točivými momenty jednotlivých os, jsou potenciálním rizikem. Nebezpečí je navíc zvýšeno použitou technologií na chapadle s ostrými hranami, oslňujícími paprsky blesku, měřicími lasery, svářecími hořáky nebo lakovacími hlavicemi.
Druhým úhlem pohledu na bezpečnost je kontakt mezi strojem a strojem. Zde už nedochází k přímému ohrožení člověka, ale může dojít ke kolizi mezi robotem a periferiemi, které jsou okolo něj. To jsou například dopravníky, palety, ploty, přívodní technologie, výrobky, ale také další roboty, které mají sdílený pracovní prostor. I tento pohled přináší rizika narušení bezpečnosti člověka, například servisního technika, který musí danou kolizi vyřešit.
Robot dokáže člověku pomoci na základě velmi sofistikovaných signálů a algoritmů. Interakce mezi roboty a lidmi je aktuální, zajímavá mezioborová problematika, ale nemůže se řešit na úkor bezpečnosti.
JAKÉ SITUACE JSOU NA ROBOTICKÝCH PRACOVIŠTÍCH NEJVÍCE NEBEZPEČNÉ?
Především ty neočekávané a nestandardní. Paradoxně se nemusí jednat o učení robotu, kdy je s ním programátor v přímém kontaktu, protože musí k němu do klece a definovat těžko přístupné polohové body s přesností na tisíciny milimetru. Povinností je zde přepnout řízení robotu bezpečnostním klíčkem do „učicího" režimu, kdy se omezí rychlost robotu do 250 mm/s bez ohledu na příkazy v programu. Po celou dobu pohybu je nutné držet tlačítko s výstižným názvem „mrtvý muž", které má tři polohy: volno, stisknuto a promáčknuto. První poloha uvede robot do pohybu, druhá ho zastaví v případě, že je chyba v programu a robot pojede neočekávaně jiným směrem do blízkosti člověka. Třetí reaguje na nepřiměřeně silný stisk tak, že robot zastaví. To je pro případ, že člověk reaguje nestandardně, třeba když se lekne a dostane křeč do ruky. Bylo totiž zjištěno, že v krizových situacích existují dvě možné reakce lidí: jedni ruku křečovitě stisknou a druzí ji naopak pustí. Na takovou situaci ale jsou programátoři připraveni.
Nečekaná, nestandardní, a tudíž nebezpečná situace může v provozu nastat například, když při noční směně výrobní linky dojde ke kolizi a linku s robotem je nutné rychle zprovoznit. Telefonická ani technická podpora není dostupná a operátor je v daný okamžik sám. V takové situaci se může rozhodnout pro neodborný servis bez spolupráce a nedodržení servisního postupu na provoz robotu. Ten může být velmi horký nebo se neočekávaně opět rozjet plnou rychlostí i v otevřené kleci. Taková situace je nebezpečná, a měla by proto být ošetřena a zahrnuta do analýzy rizik.
Další situací může být nepozornost obsluhy při práci. V sériové výrobě může dojít k tomu, že obsluha sice potvrdí tlačítkem, že dala proklad do krabice, ale v reálu se tak nestalo a dojde ke kolizi.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)