Коботи: революція в забезпеченні безпеки на робочому місці

Чому кобот-роботи за своєю конструкцією безпечніші за традиційні промислові роботи

Вбудовані функції безпеки: суглоби з обмеженням зусилля, закруглені краї та керування рухом з підпорядкуванням

Що робить коботів настільки відмінними від звичайних промислових роботів? По-перше, вони вже з самого початку оснащені системами безпеки. Традиційні машини потребують додаткового захисту — наприклад, металевих огорож або тих елегантних світлових завіс навколо них. У коботів же є спеціальні шарніри, які миттєво зупиняють рух у разі неочікуваного контакту з перешкодою. Це запобігає нещасним випадкам, коли пальці чи долоні можуть бути зім’яті, якщо хтось випадково торкнеться машини. Також їхня манера руху є досить розумною: ці роботи динамічно регулюють рівень потужності в реальному часі на основі даних, отриманих від сенсорів. І зверніть увагу на їхній дизайн — всі елементи мають закруглені форми, щоб пальці не могли застрягнути або прищемитися. Усі ці деталі спільно забезпечують, що сила удару залишається значно нижчою за рівень, здатний завдати людині реальної шкоди, згідно з тими стандартами безпеки, про які всі говорять. І найкраще? Працівники можуть безпосередньо взаємодіяти з цими машинами, не встановлюючи бар’єрів усюди, і при цьому зберігати високі показники продуктивності на виробничих площах.

Реальний вплив: зниження експозиції вібрації «рука–рука» на лініях збірки автомобілів на 73 %

Коботи забезпечують реальні переваги для здоров’я працівників з точки зору ергономіки. На підприємствах, що почали їх використовувати, спостерігається різке зниження професійних травм. Одне дослідження, проведене на автозаводах, виявило, що техніки мали на 73 % менше випадків так званого синдрому «рука–рука» після виконання повторюваних завдань (наприклад, встановлення деталей) разом із коботами. Ці машини фактично брали на себе найбільш навантажені елементи робіт, пов’язаних із, наприклад, обертальним шліфуванням або затягуванням болтів, що допомагає запобігти поступовому ушкодженню, яке з часом призводить до хронічних захворювань. Експерти з охорони праці проаналізували п’ять німецьких виробничих майданчиків і виявили цікавий факт: після введення коботів кількість захворювань опорно-рухового апарату зменшилася приблизно на 41 %. Це свідчить про те, що колаборативні роботи роблять набагато більше, ніж просто запобігають раптовим нещасним випадкам — вони також довготривало сприяють створенню безпечніших робочих місць.

Ключові технології безпеки, вбудовані в сучасних колаборативних роботів (коботів)

Динамічне зменшення ризиків за допомогою систем технічного зору та виявлення наближення

Сучасні співпрацюючі роботи оснащені передовими тривимірними системами зору, а також інфрачервоними датчиками наближення, які допомагають виявляти потенційні зіткнення ще до їх виникнення. Ці технологічні компоненти оперативно створюють детальні карти навколишнього середовища й одночасно відстежують розташування людей у зазначених зонах безпеки. Якщо хтось заходить у одну з цих контролюваних зон, робот негайно реагує — зменшує швидкість, змінює напрямок руху або повністю зупиняється, перш ніж хтось постраждає. Наприклад, система виявлення наближення може забезпечувати відстань між працівниками та рухомими частинами не менше 10 см навіть під час виконання делікатних збіркових операцій. Ефективність цієї системи полягає в тому, що вона зміщує акцент у забезпеченні безпеки на робочому місці: замість реагування на аварії після їх виникнення — вона спрямована на їх профілактику. Це особливо важливо в оживлених виробничих середовищах, де люди й машини працюють у спільному просторі.

Цикли зворотного зв'язку в реальному часі від датчиків для миттєвої реакції на зупинку та відновлення роботи

Коли мережеві датчики крутного моменту та сили виявляють неполадку, вони створюють надшвидкі контури безпеки, необхідні в сучасних виробничих середовищах. Якщо виникає неочікуваний удар або зіткнення, система перевіряє різницю тисків згідно з міжнародними стандартами ISO щодо біомеханіки людського тіла, наприклад, з обмеженням у 150 Ньютонів на раптові контактні сили. Після цього живлення двигунів вимикається приблизно за одну десяту секунди — швидше, ніж більшість людей можуть реагувати природним чином. Після цього колаборативний робот переходить у стан захисної зупинки. Звідти він може автоматично перезапуститися, як тільки причина неполадки зникне, або просто залишатися в стані очікування, доки хтось вручну не натисне кнопку скидання. Такий підхід значно ефективніший порівняно зі старими роботами, які потребували повного вимкнення щоразу, коли виникала будь-яка проблема. На заводах, що використовують такі системи датчиків, кількість аварійних зупинок скоротилася приблизно на 40 % порівняно з підприємствами без них. Це цілком логічно: безпечніше обладнання означає, що працівники менше травмуються, а виробництво продовжує працювати без постійних зупинок.

Забезпечення безпечного інтегрування: оцінка ризиків та відповідність вимогам для коботів

Стандарти ISO/TS 15066 та методологія оцінки ризиків на основі завдань

Безпечне інтегрування коботів залежить від суворого застосування ISO/TS 15066 , міжнародного стандарту, що визначає вимоги до обмеження потужності та зусиль у співпрацюючій робототехніці. Він передбачає методологію оцінки ризиків на основі завдань, згідно з якою інженери систематично:

• Ідентифікують небезпеки , такі як точки защемлення або неочікувані рухи
• Оцінюють тяжкість та ймовірність можливих травм із використанням біомеханічних даних
• Застосовують цільові заходи зі зменшення ризиків , включаючи обмеження швидкості, моніторинг зусиль або захисні зупинки

Коботи відрізняються від звичайних промислових роботів тим, що вони потребують постійного контролю за взаємодією з людьми. Це означає, зокрема, реальний моніторинг рівнів зусиль та картографування траєкторій руху всіх учасників навколо кобота. Усе це має відповідати суворим стандартам ISO/TS 15066 щодо гранично допустимих параметрів безпечного контакту. Підприємства, які дотримуються цих правил, фіксують приблизно на 80 % менше нещасних випадків, пов’язаних із зіткненнями, і більше не змушені встановлювати великі постійні стіни безпеки між людьми та машинами. Регулярні перевірки забезпечують безперебійну роботу навіть під час зміни завдань або раптового зростання вимог до обсягів виробництва.

Запобігання травмам людини: як коботи зменшують ризик уражень опорно-рухового апарату та повторних стресових навантажень

Ергономічне розподілення навантаження при високочастотних завданнях, таких як упаковка та палетизація

Колаборативні роботи допомагають зменшити навантаження на м’язи та суглоби, виконуючи найважчі етапи повторюваних робочих завдань. Наприклад, у процесах упаковки ці машини виконують постійне піднімання, запечатування та переміщення товарів, що інакше призводило б до болю в плечах, спині та зап’ястях у працівників після зміни. Під час штабелювання товарів на палети коботи беруть на себе важке фізичне навантаження, дозволяючи людям зосередитися на візуальному контролі якості та забезпеченні відповідності всього продукту встановленим стандартам. Такий розподіл навантаження усуває кілька основних причин професійних травм, про які експерти говорять уже багато років: надмірні зусилля, незручні положення тіла та однотипні рухи, що повторюються знову й знову. Роботи фактично виконують від 60 % до, у деяких випадках, навіть 100 % найбільш стресових рухів, що означає менший ступінь зношування суглобів і м’язів співробітників з часом. Компанії, які впроваджують такий підхід до співпраці людини й робота, зазвичай фіксують на 30–50 % менше повідомлень про травми щорічно, що сприяє збереженню здоров’я персоналу, його вищій продуктивності та не впливає на темпи виробництва.

Питання та відповіді:

П: Як коботи відрізняються від традиційних промислових роботів з точки зору безпеки?

Коботи оснащені вбудованими функціями безпеки, такими як з’єднання з обмеженням зусилля, заокруглені краї та гнучке керування рухом, що дозволяє їм миттєво зупинятися при неочікуваному контакті. Такий дизайн мінімізує ризик травмування, на відміну від традиційних промислових роботів, які потребують зовнішніх заходів безпеки, наприклад, бар’єрів.

П: Які переваги використання коботів у плані ергономіки працівників?

Дослідження показали, що використання коботів зменшує випадки синдрому вібрації «рука-рука» та м’язово-скелетних розладів, оскільки вони беруть на себе повторювані й високонавантажені завдання, знижуючи щоденне фізичне навантаження на працівників.

П: Як коботи забезпечують миттєве зменшення ризиків у реальному часі?

Коботи використовують передові системи технічного зору та виявлення наближення для контролю безпеки на робочому місці, що дозволяє їм миттєво коригувати свої рухи, щоб уникнути нещасних випадків. Зворотні зв’язки від сенсорів у реальному часі забезпечують швидку зупинку та відновлення роботи під час неочікуваних подій.

П: Які стандарти регулюють безпечну інтеграцію коботів?

Міжнародний стандарт ISO/TS 15066 визначає критерії щодо обмеження потужності та зусиль у співпрацюючій робототехніці. Безпечна інтеграція передбачає постійну оцінку ризиків для відповідності цим стандартам.

П: Яким чином коботи сприяють зменшенню захворювань опорно-рухового апарату та травм, пов’язаних із повторюваними навантаженнями?

Коботи полегшують виконання напружених елементів повторюваних завдань, таких як піднімання та переміщення важких предметів, що зменшує навантаження на м’язи та травми суглобів, які часто виникають під час таких дій.