Колаборативни роботи за безопасно взаимодействие

Развитието на стандарти за безопасност на колаборативните роботи

От системи с ками във взаимодействие човек-робот

Старите роботизирани системи за безопасност по същество работеха, като поставяха хора и машини в отделни клетки. Проблемът беше очевиден: тези настройки ограничаваха това, което фабриките могат да правят, и предизвикваха всякакви закъснения по време на производствените серии. Всичко се промени, когато сътрудничеството между човек и робот започна да набира популярност като нов начин за осигуряване на безопасност. Фабриките започнаха да разрушават тези физически бариери между работниците и роботите, като в същото време добавиха по-умни функции за безопасност, които наистина работят. Това, което се случи, е доста забележително. Наскорошни изследвания показват, че приближаването на хората до техните роботизирани колеги всъщност прави работните места по-безопасни в сравнение с това, защото технологията на сътрудничещите роботи непрекъснато се подобрява в предотвратяването на инциденти. И освен предимствата за безопасността, компаниите съобщават, че са в състояние да постигнат повече, без да компрометират защитата на работниците.

Ролята на NIOSH в безопасността на роботите на работното място

Националният институт за професионална безопасност и здраве, известен като NIOSH, наистина определя как работните места да останат безопасни, когато става въпрос за роботи. Основната им цел очевидно е да поддържа работниците в безопасност и здраве, което те постигат чрез установяване на правила и провеждане на различни изследвания, които оказват влияние върху начина, по който работят роботизираните системи. Вземете например техните изследвания относно безопасността на роботите. Те всъщност доведоха до въвеждането на по-строги изисквания за безопасност в много фабрики, което значително намали нивото на наранявания. NIOSH сътрудничи плодотворно с групи като OSHA и Асоциацията за развитие на автоматизацията. Това съвместно усилие насърчава индустриите към по-добри методи, за да се осигури безопасна съвместна работа между хората и роботите. Фабриките, които следват тези стандарти, съобщават за по-малко инциденти общо взето. Някои дори твърдят, че застрахователните им разходи са намалели след прилагането на тези промени. Това показва колко голям е приносът на NIOSH в реалната производствена среда.

Есенциални изисквания за съответствие с ISO/TS 15066:2016

ISO/TS 15066:2016 служи като основно ръководство за осигуряване на безопасността на хората, работещи заедно с роботи. Документът предоставя съществени правила, които всеки, който участва в производството, трябва да спазва. Сред другото, той включва как да се оценяват правилно рисковете, определя граници за това колко близо хората могат да се доближават до движещи се части и обяснява стъпка по стъпка как да се управляват тези системи безопасно заедно. Следването на тези правила има смисъл на няколко нива. Работниците остават защитени, докато заводите работят по-плавно в общи линии. При анализа на реални приложения се вижда, че много заводи в различни сектори отбелязаха значителни подобрения след прилагането на този стандарт. Инцидентите, свързани с безопасността, намалиха забележително, а продуктивността всъщност се повиши в някои случаи. Когато предприятията се ангажират да изпълняват тези изисквания, те правят повече от това да попълват формуляри за регулаторите. Те създават работни места, където служителите се чувстват сигурни, което естествено води до по-добра производителност и отваря врати за нови иновации в роботехниката в бъдеще.

Основни функции за безопасност, позволяващи взаимодействие на коботите

Технология за ограничаване на силата в ставовете

Ограничаващите натоварване стави са от съществено значение за безопасността на работниците, когато те работят наред със съвместни роботи (cobots). Тези стави намаляват силата и мощта, когато роботът неочаквано се блъсне в някого. Тази функция значително намалява нараняванията на работните места. Проучвания показват, че компаниите, използващи тази технология, имат по-малко инциденти общо. Вземете автомобилната индустрия например – много производители на коли сега оборудват линиите си за сглобяване с тези предпазни механизми. Същото важи и за фабриките, произвеждащи потребителски стоки. Работниците вече нямат нужда да се притесняват, че ще се наранят, докато изпълняват задачи точно до роботизираните ръце. Повечето от основните индустрии вече са започнали да въвеждат тези системи в операциите си, което показва истинско безпокойство за благосъстоянието на служителите, вместо просто да изпълняват регулаторни изисквания.

системи за 3D визуализация за избягване на сблъсъци

В работни места, където хора и роботи споделят пространството, 3D визиите изиграват ключова роля в предотвратяването на сблъсъци. Когато някой стъпи в работната зона на съботов или неочаквано се появи пречка, тези напреднали сензори моментално я улавят. Роботът след това автоматично спира движението си или променя посоката, за да избегне всеки контакт. Според индустриални отчети, фабрики, които внедриха тази технология, съобщиха за по-малко на броя на наранвания на работното място миналата година. Това, което прави тези системи толкова ценни, е това как всъщност работят в практиката, а не само по теория. Напред, производителите очакват непрекъснати подобрения както в нивата на безопасност, така и в продуктивността, докато технологията на сензорите се развива. Това означава по-безопасни работни условия, като същото време се поддържа високото ниво на производство в производствени съоръжения от различни индустрии.

Протоколи за аварийна спиранка в колаборативни работни пространства

Протоколите за безопасност при аварийни спирания изиграват ключова роля в съвместните работни среди. Когато нещо се обърка или възникне неочаквана ситуация, тези системи трябва бързо да преустановят роботизираните операции, за да се избегнат наранявания. Повечето инсталации разполагат с онези големи червени бутони, които всеки може лесно да достигне, ако е наблизо. Виждали сме много ситуации, в които някой е натиснал навреме този бутон и е предотвратил инцидент. Добре функциониращите аварийни системи обаче не се изграждат на база предположения. Те изискват правилно планиране и спазване на установените стандарти в индустрията. Производителите, които искат да осигурят защита на служителите си както в ежедневието, така и когато нещата се развият неблагоприятно, трябва да се уверят, че техните аварийни протоколи съответстват на препоръките на експертите.

Индустриални приложения, изискващи безопасна интеграция на коботи

Точна лазерна сварка в автомобилното производство

Светът на автомобилното производство все по-често използва сътрудници-роботи, често наричани коботи, които поемат задачи, свързани с лазерно заваряване. Тези машини осигуряват по-голяма ефективност и прецизност при изпълнението на работи, които преди са били извършвани ръчно и са били сложни. Благодарение на изисканите си сензори и способността им да се адаптират в реално време, коботите се справят с деликатни задачи по лазерно заваряване, които за човека биха били трудни за последователно изпълнение. Предимствата не се ограничават само до точността. Заводите съобщават за по-малко наранявания, тъй като работниците вече не са изложени на опасните лазерни лъчи. Според проучване на Асоциацията на индустрията на роботите, работните места, използващи тези автоматизирани системи, са отбелязали около 70% по-малко инциденти. Разбира се, осигуряването на безопасност изисква стриктно спазване на насоките на ISO. Това включва извършване на задълбочени оценки на риска и вграждане на безопасност директно в оборудването при настройката на станциите за лазерно заваряване.

Операции на автоматизирани лазерни режачни машини

Използването на сътрудници в операциите по лазерна резка значително подобрява както безопасността, така и общата продуктивност. Тези машини поемат всички досадни и повтарящи се задачи, което означава по-добра съсistentност при рязането и по-малко инциденти на работното място. Някои съвсем нови проучвания от индустриални центрове показват, че когато компании въведат сътрудници в процесите си по лазерна резка, нивото на инциденти намалява с около 60 процента. Въпреки това безопасността остава основен приоритет. Предприятията се нуждаят от добре разработени стандартни операционни процедури, подходящо обучение за персонала, който работи заедно с тези роботи, както и от достъп до онези изискани инструменти за програмиране, които правят процесите по-плавни. Друг разумен ход е монтирането на сензори, така че сътрудниците да могат да усещат присъствието на хора в непосредствена близост. Това просто допълнение намалява риска от сблъсъци и създава далеч по-безопасна атмосфера на работната площадка, където хората и машините споделят пространството.

Гъвкава обработка на материали при монтаж на електроника

Съвместните роботи, или короботи, стават задължителен инструмент в работилниците за сглобяване на електроника, благодарение на способността им гъвкаво да се справят с транспортирането на материали. Тези машини работят непосредствено до хората, изпълнявайки задачи като поставяне на компоненти на мястото им, взимане на детайли и поддържане на ред и организация. Резултатът? Забележимо увеличение на продуктивността през работния ден. Важно предимство е и безопасността, тъй като короботите подпомагат по-добра ергономика на работните места, което намалява умората и нараняванията на служителите с течение на времето. Данни от индустрията показват, че фабрики, използващи короботи, отчитат около 30% по-малко инциденти, свързани с безопасността, в сравнение с традиционни работни среди. За предприятията, които искат да извлекат максимална полза от инвестициите си, е разумно да прилагат здрави протоколи за безопасност. Редовни проверки на оборудването и непрекъснати обучения за персонала относно правилната работа с короботи допринасят значително за поддържането на високи стандарти. Докато производствените нужди растат, така и ефективността на тези партньорства между човека и машината може да се развива.

Настоящи технологии в безопасността на коботите

Мобилни кобот системи за строителни площадки

Мобилните сътруднически роботи променят начина, по който се осигурява безопасността на строителните площадки, защото предлагат нещо, което традиционното оборудване просто не може да постигне, когато става въпрос за движение в тесни пространства и изпълнение на различни задачи. Тези малки помощници не стоят неподвижно като обикновените машини, а се движат напълно автономно през сложни строителни обекти, където хората биха могли да пострадат. Но въвеждането на тези технологични устройства в практиката не винаги е лесно. В строителния сектор съществуват много правила за защита на работниците, така че компаниите трябва да разберат как тези нови инструменти се вписват в съществуващите рамки за безопасност, преди да ги използват. Реални тестове в няколко големи строителни проекта показват, че когато съботите изпълняват досадни или опасни повтарящи се задачи, работниците всъщност остават по-безопасни. Броят на инцидентите значително намалява и общите условия се подобряват за всички на площадката.

Алгоритми за прогнозиране на сблъсъци, базирани на ИИ

Предиктивните алгоритми за сблъсък, задвижени от изкуствен интелект, променят начина, по който разглеждаме безопасността при съвместните роботизирани операции. Тези интелигентни системи забелязват възможни опасности преди те да се случят, което ги прави доста ценни на производствени площи. Машинното обучение помага на тези алгоритми да разпознават модели, които хората биха пропуснали, така че да могат да предупреждават операторите за небезопасни ситуации много преди някой да бъде наречен. Някои проучвания показват, че работните места, използващи ИИ, интегриран в техните сътрудници, съобщават за по-малко инциденти общо, въпреки че резултатите варират в зависимост от качеството на внедряването. В бъдеще производителите очакват тези системи да стават все по-умни с течение на времето. Може да видим алгоритми, които не само предвиждат проблеми, но действително ги спират в реално време, правейки работните пространства по-безопасни за всички включени. Разбира се, за да се постигне това, първо ще трябва да се преодолеят някои технически предизвикателства.

Интеграция на носими датчици за защита на работниците

Носимите сензори правят съботите по-безопасни, като добавят допълнителни защитни слоеве за хората, работещи до тях. Тези устройства следят неща като телесна температура, пулс и температурата на околната среда, след което изпращат предупреждения, когато нещо изглежда рисково както за работниците, така и за техните роботизирани партньори. Някои проучвания показват, че работните места, използващи носими технологии, имат по-малко наранявания общо. Разбира се, все още има пречки, за да се постигне правилното комуникиране между тези устройства и съботите. Повечето компании се нуждаят от по-добра съвместимост между различни марки сензори и модели роботи, за да могат да споделят информация в реално време и да реагират адекватно на опасните ситуации в момента, в който се случват.

Прилагане на Безопасни Работни Процеси с Коботи

Методологии за Рисково Оценяване

Оценяването на риска остава съществено, когато става въпрос за осигуряване на безопасността на хората около сътрудничещите роботи. Тези оценки действително идентифицират проблеми преди те да се случат по време на операциите със сътрудничещи роботи и когато служителите взаимодействат директно с тях. Повечето компании установяват, че спазването на добри индустриални навици има голямо значение за безопасността на работното място. Вземете например производствените площи, където правилните мерки за безопасност често увеличават производството с около 20-25%, без да компрометират благосъстоянието на служителите, според проучване на Масън и сътрудници от 2019 г. Анализът на реални приложения показва как изчерпателните проверки на риска намаляват инцидентите и правят сътрудничеството между човека и робота по-ефективно всеки следващ ден.

Лучши практики за конфигуриране на зони за безопасност

Правилно настроените зони за безопасност правят голяма разлика в предотвратяването на злополуки, когато хората работят редом със сътрудници. Повечето инциденти се случват около монтажни линии или товарни рампи, където работниците се движат често. Добрите протоколи за безопасност включват ясно маркиране на граници, така че всеки да знае къде трябва да остане. Някои фабрики постигат отлични резултати, използвайки физически бариери в комбинация с визуални индикатори. Лазерните скенери и сензори за близост също стават популярни инструменти, които постоянно проверяват дали някой не се доближава твърде много до работното пространство на събота. Тези системи автоматично забавят или спират операциите, когато е необходимо. Компаниите, които прилагат подходящи мерки за безопасност, не само че защитават служителите си, но и отбелязват подобрения в производствените темпове, тъй като съботите могат да работят на пълна мощност, без постоянни прекъсвания за проверки на безопасността.

Требования за обучение на оператори

Важно е операторите да бъдат правилно обучени, ако искаме те да работят безопасно със съвместни роботи. Доброто обучение трябва да включва технически аспекти относно начина, по който тези машини работят, както и всички тези правила за безопасност, които всеки трябва да спазва. Много компании сега предлагат сертификационни курсове, които помагат на работниците да се запознаят с изискванията при работа със съвместни роботи. Някои проучвания показват, че фирмите, които инвестират в задълбочено обучение, обикновено имат по-малко злополуки в помещенията си. Когато бизнесите се фокусират върху добро обучение на персонала, те всъщност създават по-безопасни работни места и повишават общото ниво на продуктивността. Освен това служителите обикновено се чувстват по-добре, когато знаят, че са получили надлежна инструктаж.