Print

Žádný robot není bezpečný. Bezpečná musí být aplikace

-- 13.03.17

Nástup pracovního týmu ve složení člověk a robot s sebou přináší nové otázky k tématu strojní bezpečnosti. Na některé z nich se pokusil odpovědět Michal Nevěřil, generální ředitel společnosti Pilz Czech s. r. o.

Současný rozvoj robotizace vyvolává otázky ohledně její bezpečnost. Zjišťujete sami zvýšený zájem o služby v této oblasti vzhledem k růstu v segmentu robotiky?

Nejprve bych odpověděl v obecné rovině. Zájem o bezpečnost se mezi lidmi obecně zvyšuje. Bohužel velmi záleží na jejich odpovědnosti a serióznosti. Takže s robotikou to úzce souvisí, protože nejenom tam je bezpečnost na prvním místě. Robot jako takový je pro člověka poměrně nebezpečný. Bohužel stále vídám i robotická pracoviště bez dostatečného zabezpečení. Ale musím říci, že hlavně nadnárodní společnosti se bezpečností zabývají daleko více, kladou na ni podstatně větší důraz a postupně začínají tlačit své výrobce a dodavatele k témuž. Kdybych se zamyslel nad tím, kolik výrobců strojů zná v dnešní době požadavky robotických norem, bude se jednat o mizivé procento. Trend se ale zvyšuje a z našich projektů, které se zabývají aplikovanou bezpečností, je nadpoloviční většina těch, kde je nějakým způsobem zapojen či zainteresován robot nebo více robotů.

V odpovědi jste se zmínil, že u robotizace se zcela logicky nabízí téma bezpečnosti. Nicméně v dnešní době převládá trend, že řada dodavatelů kooperativních robotů se snaží prosadit myšlenku, že robot je v určitých aplikacích bezpečný. Jak se mění pohled na bezpečnost s nástupem tohoto typu robotů? 

Řekl bych, že je důležité zmínit, že žádný robot není bezpečný. Bezpečná musí být aplikace. I výrobci, kteří s tímto mottem začínali, dnes svá vyjádření upravují. Robot je autonomně pracující zařízení, kdy člověk může primárně ovlivňovat jeho funkce, takže zcela bezpečný být nemůže. My musíme zajistit, aby naprosto bezpečné byly hlavně aplikace. Se zvyšujícími se nároky roste i potřeba lidí mít roboty v bezprostřední blízkosti.

To souvisí i se zvýšenými nároky na minimální zástavbový rozměr/prostor. Na druhou stranu se bohužel často zapomíná na to, že čím častěji bude robot bez ochrany, tím intenzivněji se musí řešit bezpečnost. Robot ji nezajistí, robot má funkce, které tomu mohou být nápomocny, ale nevyřeší to sám.

Pokud bychom se bavili o legislativním rámci, v dnešní době existují jakási doporučení. Jak závazná je legislativa pro oblast kooperativních robotů a jakým výzvám ještě čelí?

Pro robotická zařízení, lhostejno jaká, platí robotické normy, tzv. harmonizované normy ČSN EN ISO 10218-1, 2. Jsou učeny pro jakákoli robotická zařízení. Protože se oblast kolaborativní robotiky obrovským způsobem rozvinula, na začátku loňského roku vešel v platnost technický standard či technický předpis – to ovšem není norma, pouze předpis ISO TS 15066. Ten ve vztahu spolupráce člověka s robotem vymezuje jednotlivé části lidského těla a možná zatížení, která může robot na člověka vyvinout a která mohou na člověka působit. Můžete si to představit jako body na těle, jež vyjadřují údaje o síle a tlaku, kterými může rameno nebo uchopovač robotu působit na člověka.

Má dvě úrovně: Když si představíte například náraz do ruky člověka ve volném prostoru, tělo samo o sobě kompenzuje srážku pohybem částí těla v prostoru. Když však budete mít ruku položenou na pevné překážce, robot vám ruku „přiskřípne“.

Takto rozlišujeme dva druhy působení sil – transientní a kvazi statický kontakt mezi člověkem a robotem. Robotika se posouvá rychleji než legislativa, obecně vycházejí normy zhruba co dva roky. V každé zemi existuje určitá normatická skupina, v rámci Evropské unie pak je také centrální skupina, legislativci tedy rychle vymysleli alespoň tento technický standard, který určuje, v jaké oblasti těla může v případě spolupráce s člověkem robot působit a za jakých podmínek. Druhá věc je, že neexistuje mnoho prostředků, jak toto měřit.

Minulý týden jsme na konferenci (#Roboty17, pozn. red.) představili měřicí systém, který měření/ověření sil umožňuje. Obecně se rozlišují čtyři typy (kategorie) kolaborace robot–člověk. První tři jsou ty, které se dodnes běžně používají, čtvrtá kategorie je pak „robot zcela z klece venku bez jakékoli ochrany“. Tam musíte plně aplikovat výše zmíněný technický předpis a měřit zatížení jednotlivých bodů lidského těla.

Když už se tedy bavíme o tomto předpisu, dodavatelé podobného typu robotů mají dva názory. Jedni říkají, že jde čistě o doporučení, druhá skupina bere předpis závazně. Lze to chápat tak, že si při instalaci můžeme vybrat, nebo to má nějaký dopad v případě konfliktu?

Ti, co předpis mají, budou říkat, že je závazný, a opačně. Jednoduchý klíč. V zásadě by mě ale zajímalo, kdo by byl v tuto chvíli v České republice schopen legislativně takovou problematiku ošetřit. My máme úplně jiný problém – snažíme se hodně pracovat s orgány na druhé straně, tj. se státní zkušebnou, hygienou nebo ostatními institucemi. Obecně tady panuje problém, že se vlastně není koho zeptat, jestliže chcete některé záležitosti konzultovat. Ale co si z toho odnést, když podobným způsobem argumentují výrobci? Když se něco stane, když robot člověku ublíží, bude se to vyšetřovat. Otázkou je, jaké nástroje a jaké znalosti mají dnes k dispozici vyšetřovatelé. Jestli vůbec znají ISO/TS 15066, co je to ČSN EN ISO 10218-1,2 apod.

Pilz je německá společnost, která pracuje nejen v západní a ve východní Evropě, přesto vycházíme z německé podstaty. Pro nás je předpis závazný, proto když budeme certifikovat zařízení a označovat ho značkou CE nebo vystavovat prohlášení o shodě, pak ten, kdo tyto parametry nesplňuje, od nás takovou certifikaci nedostane, prohlášení nevydáme.

Dotkl jste se tématu spolupráce s dodavateli robotů. Můžeme to chápat tak, že při vývoji všech zařízení se snažíte obsáhnout nabídku trhu a spolupracovat se současnými dodavateli, abyste bezpečnostní prvky dokázali aplikovat na současnou nabídku?

Obecně spolupracujeme se všemi dodavateli robotů, resp. na našem trhu jsou i někteří, kteří provádějí integraci. S těmi pracujeme napřímo. Více než dvě třetiny prodejců robotů je sami neintegrují, používají externí firmy. Většinou tedy spolupracujeme se společnostmi, které roboty integrují, nikoli přímo s výrobci. V Německu PILZ úzce spolupracuje s některými výrobci na vývoji a řešení bezpečnosti, bohužel o těchto projektech nemohu hovořit blíže, jedná se totiž o striktně interní informace a řešení. Ale obecně vzato ano, Thomas Pilz je člen několika robotických konsorcií a oficiálních komisí v Evropě i Americe a tato společenství řeší legislativní rozvoj zmíněné problematiky. Thomas Pilz, jeden z našich majitelů, je tedy v oblasti robotické bezpečnosti velmi zainteresován.

Když zůstaneme u kolaborativních robotů nebo u spolupráce robotu s člověkem, je český a slovenský trh spíše na bázi teoretické, nebo už máte za sebou nějaké realizace?

Řeknu-li to opravdu frivolně, jedná se o velmi sexy téma, na něž mají výrazný vliv globální firmy. V některé z těchto firem (v tuto chvíli řešíme konkrétně tři) někdo na úrovni centrály rozhodne, že v každé továrně musí do roka nasadit kolaborativní roboty. Pak lidem nezbývá nic jiného než začít lokálně řešit, kam by kolaborativní robot dali. Není až tak podstatné, jestli ho potřebují, jestli si na sebe vydělá a dokáže pokrýt požadavky, podstatné je, že „se to musí“. To bývá první fáze a část toho, s čím se setkáváme. Za nimi stojí konkrétní řešení a aplikace.

Druhou část tvoří firmy, které k nasazení robotů dospějí po zralé úvaze – nasadí kolaborativní roboty na úkoly, jež jsou pro člověka ergonomicky složité, tj. takové, které člověka zatěžují, nebo na velice jemnou, titěrnou práci, na niž je lidská ruka veliká a neobratná. Robot toto zvládne velice dobře, ale klade to obrovské požadavky na přípravu výroby i na pracoviště jako takové (chapadla, podavače, upínky, přípravky atd.). Hlavním klíčem zde stále zůstává návratnost investice. Čas cyklu kolaborativní aplikace bude vždy spíše ten pomalejší. Půjde především o přesnost a možnost spolupráce. Jenže většina lidí očekává, že když si koupí robot, bude to ten nejrychlejší, nejefektivnější, nikdy nemocný a nekouřící, nesvačící pracovník, nikoli pomalou rychlostí se pohybující automat, ke kterému se může přibližovat člověk.

Tím nechci říci, že tyto kolaborativní roboty nemají svou pozici na trhu, ale je třeba si takovou skutečnost uvědomit. Další věc je, že téma je velmi zprofanované. Kupte si kolaborativní robot, máte vyřešený problém! To není pravda, to je hloupost. Kolaborativní robot může vyřešit spoustu věcí, ale musíme si uvědomit, že bude vždycky jezdit pomalu, musíme ho omezit, musíme mu doplnit bezpečnostní prvky…

…a ještě o jednom aspektu jste hovořil.

Dalším problémem bývá i mentalita člověka. Dosud vidíme robot za plexisklem nebo za plotem. Když ho přivedete zpoza zdi nebo plotu, první, co uděláme, je, že si jej budeme velmi zblízka prohlížet. Většina malých kolaborativních robotů vypadá dost roztomile, působí naprosto neškodně. I ten nejmenší kolaborativní robot váží kolem 15 kg a jde o velmi silné technické zařízení, takže když k němu bude nenechavý zvědavec strkat hlavu, je to pro člověka nebezpečná věc. Máme udělanou jednu zajímavou aplikaci, kdy kombinujeme kategorie 3 a 4. Kategorie 3 obsahuje doplňující bezpečnostní člen. Naši aplikaci si můžete představit jako pracoviště, kde vám robot podává čokoládu a nad ním je 3D bezpečnostní kamera. Když jste od robotu ve vzdálenosti, která pro vás není přímo nebezpečná, čas cyklu se výrazně zkrátí. Když se ale přiblížíte do kolaborativního prostoru, například abyste přidali nebo odebrali díl, v našem případě čokoládu, pak vás zachytí kamera a zpomalí trajektorii robotu na rychlost, která člověku není nebezpečná. Pokud by tedy došlo ke kolizi, nic se nemůže stát.

Bohužel takto vybavená pracoviště vycházejí finančně nesrovnatelně dráž, než když si koupíte za X tisíc eur robot, který má být kolaborativní. Opakuji ale, že takový robot není bezpečný, je nutné ho zabezpečit. Navíc pokud například manipuluje s jehlou nebo s ostrou osičkou – pro člověka je takový robot přímo nebezpečný, protože se může stát, že vás ostrým předmětem píchne třeba do oka.

Myslíte si, že v oblasti bezpečnosti a robotizace existuje nějaká hrozba, která se v současnosti neřeší tolik, jak by se řešit měla?

Obecnou hrozbou je v oblasti automatizace tradičně kybernetická bezpečnost. Veškerá zařízení běží v dnešní době po síti, po protokolech, ale neexistuje téměř žádná ochrana, případně je dost mizerná. Sám jsem už viděl simulovaný hackerský útok na výrobu v automotivu; hackeři se nabourali do sítě a dokázali přeprogramovat všechny roboty na lince, čímž změnili kompletně její cyklus. Nejedná se navíc o žádnou nereálnou věc, ba naopak… toto se může stát kdykoli, komukoli a celkem jednoduše. Řada firem včetně nás se tímto velkým tématem u svých produktů zaobírá. Robotů se to týká úplně stejně jako různých PLC nebo jiných zařízení.

Další otázkou je úprava konstrukce robotu. Některé prvky, které jsem měl možnost vidět, třeba povrch robotů s určitou mírou senzitivity, by mohly eliminovat hrozbu přímého kontaktu a dopředu mu zabránit. Pořád je to o jedné věci – přestože budou roboty v kolaborativním módu, stále nebudou moci dělat značné množství aplikací. Nebudou moct nosit stokilové nebo pětisetkilové závaží a zároveň pracovat se svařovacími nůžkami, nanášet materiály pro člověka nebezpečné – lepidla, laky apod. V oblasti ergonomicky náročných úloh se domnívám, že mají budoucnost, ale klíčová zde je a bude návratnost investice.

U nás v České republice jsou firmy zaměřeny na to, aby generovaly zisk, vydělávaly peníze, ne na to, aby příliš investovaly. Automatizace obecně roste a robotizace poroste i v následujících letech, ale roste hlavně proto, že firmy musejí investovat do starých strojů. Také je to záležitostí pracovní síly, ta si totiž v dnešní době může začít vybírat, ke kterému zaměstnavateli půjde pracovat, a to i v regionech, kde práce pro lidi dříve nebyla. Svou práci už také lidé nemusejí chtít vykonávat, protože je pro ně namáhavá, příliš těžká… Nároky na výrobu a kvalitu nutí stále více firem používat roboty. To je trend a budoucnost, která nás dle mého názoru čeká, ovšem zdaleka se to nedotkne všech firem. Mnohé se seberou a kvůli nákladům na lidskou sílu se budou orientovat dále na Východ. V tomto případě bude rozhodujícím parametrem procento podílu lidské práce na výrobku a její cena. ce

Autor: Lukáš Smelík Control Engineering Česko


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Moderní technologie pro potravinářský průmysl IV
2017-09-20 - 2017-09-20
Místo: Kongresové centrum Praha
Konference CityCON 2017
2017-09-20 - 2017-09-20
Místo: Clarion Congress, České Budějovice
Moderní technologie pro farmaceutický průmysl IV
2017-09-21 - 2017-09-21
Místo: Kongresové centrum Praha
MSV 2017 - Mezinárodní strojírenský veletrh
2017-10-09 - 2017-10-13
Místo: Výstaviště Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 737 489 292

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Ano, proto se je snažíme minimalizovat
Ne, jsou na odpovídající úrovni
Nejsou vysoké, ale rychle rostou

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2017 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI