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移动机器人部署安全指南

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:互联网发布时间:2020年01月16日浏览:201

AMR的应用增加让AMR的安全性空前重要

自主移动机器人 (AMRs) 在工业物料运送自动化领域中的应用逐渐增加,为企业带来如何确保安全安装机器人的问题。公司必须了解相关安全标准的要求,包括机器人制造商、集成商和最终用户的责任。

根据国际机器人联合会 (IFR),自主移动机器人 (AMRs) 在物流自动化市场迅猛发展,预计到2022年,将从2018年的110,000台增至700,000台。按照这一预计,制造业的复合年均增长率 (CAGR) 将达到45%,而电子商务和医院等非制造领域的CAGR 将达到60%。尽管根据移动机器人的设计标准,它应该能够在人群中安全运行,但瞬息万变的市场常常使企业对如何确保安全安装移动机器人感到困惑。由于 AMR安装需求日益频繁,市面不断推出新款AMR,以及新增客户缺乏相关经验,这些都导致移动机器人的安全性变得前所未有的重要。

当今AMR应达到哪些安全要求?

根据AMR的设计标准,它可以在人群中安全运行。

AMR使用传感器和软件算法来完成指定任务,穿过动态环境并绕过障碍物,某些AMR还可以动态重新计算路径。机器人内置各种安全机制,可通过减速、改变方向或停止以避免碰撞,从而避开人类同事。安全特性是移动机器人成功的关键,但是部署AMR的公司仍需进一步确保工人的安全。安全标准的制定旨在确保机器和机器人工作时不会使人陷入险境。

区分AMR的不同组成部分至关重要,即移动机器人本身以及AMR系统,系统包括AMR(或AMR车队)、充电站、负载转移站、为构成完整机器而安装在 AMR 上的顶部模块,以及 AMR 运行环境中的其他外围设备。

AMR的定义为开箱即用的移动机器人,没有顶部模块,也不受客户环境限制。MiR的AMR设计遵从所有相关安全标准,并且MiR提供了完整AMR系统的调试指南。

了解移动机器人适用的标准、法律和指令,以确保建立安全的AMR系统。

为确保移动机器人应用达到应有的安全性和可靠性,还必须理解并适当运用法律要求。为了应对AMR的迅速采用,全球标准组织正在针对移动机器人安全设计、制造和调试更新和制定相关指南。这项新技术的发展速度已经超过了相关标准的编制速度。但与此同时,移动机器人制造商、采购商和集成商必须遵循各种现有标准,执行安全要求,此类标准侧重于工业车辆的类似应用,尽管标准并非专门针对AMR编写。

目前最适用于AMR的标准是EN 1525:1997(《工业卡车安全性——无人驾驶卡车及其系统》)。本标准适用于自动导向车及其系统,也适用于机器人使用环境的调试和准备。EN 1525是一项欧洲标准,为从自动导向车到工业卡车等各种车辆制定了严格的安全要求,工业卡车通常比AMR体积更大、重量更重,安装要求也完全不同。关键区别在于,EN 1525没有考虑自主导航。然而在新标准出台之前,EN 1525填补了移动机器人安全实施领域的空白,也应对了与AMR相关的潜在危险。ANSI/ITSDF标准B56.5-2012是一项美国标准,也是针对自动导向车编写的,其范围与EN 1525相同。B56.5的更新版本于2019年8月发布。

与行业标准一样,与工人安全和机器相关的法律也会因地理位置的不同而有很大差异。在欧盟,用户认为通过CE标志认证的移动机器人是安全的,并且符合相关标准,因为它根据机器目录 (MD) 设计并制造。这意味着,如果按照手册中宣传或描述的方式使用机器人,并且发生了伤害,则制造商(而非客户)要对伤害负责。

需要注意的是,CE标志只包括机器人本身,而非整个AMR系统。当一个或多个移动机器人被部署到带有顶部模块、装载站和充电桩的设施中时,整个系统还需要由负责调试 AMR 系统的部门进行CE标志认证。

美国ISO的代表组织是美国国家标准局 (ANSI)。ANSI负责制定和推广安全指南,美国几乎所有行业都自愿采用这些指南。工业卡车标准发展基金会 (ITSDF) 负责管理与工业车辆的设计、操作和维护相关的安全标准。此外,美国还通过职业安全与健康管理局 (OSHA) 制定并实施了全面的工人安全法规,根据法律要求,工作场所必须达到联邦实体 OSHA 制定的标准。OSHA 的要求在美国联邦法规第 29 篇 1910 部分中进行了规定,该部分包括许多适用于移动机器人应用的子部分。其中包括 1910.212“所有机器的一般要求”和 1910.178“动力工业卡车”。移动机器人用户和集成商应注意,OSHA 和国家监管机构有权强制执行 ANSI/ITSDF 标准,并公布违反标准的组织。

即将出台的标准

世界各标准组织正在为AMR编制新标准。AMR最适用标准EN 1525的继任标准是ISO/FDIS 3691-4:《无人驾驶工业卡车及其系统》计划于2020年1月发布。ISO/FDIS 3691-4解决了内部物流的安全问题以及与动态重新计算路径相关的危险,这是AMR的关键问题。针对调试移动机器人以及环境和工作单元设计,新标准将出台详细要求。

其他正在制定的标准也会对未来的移动机器人制造商、用户和集成商产生影响。这些标准包括 ISO 10218、prRIA 15:08 和 prUL 3100,分别针对AMR的不同方面及实现。MiR 力求达到最高的安全水平,并与标准制定组织就新标准的编制进行密切合作,向客户和集成商适时提供最新信息,并确保机器人符合当前和未来的标准。

总结:必须了解哪些安全标准和法规?

AMR标准和法律的修正案正在制定中,并计划在2020年出台。

安全标准的制定,是为了确保机器人工作时不会使人陷入险境。因此,AMR制造商必须遵循物流应用目前的标准,以确保您拥有安全的AMR和AMR系统。

安全标准和法律取决于具体国家/地区,所以部署的AMR必须符合当地的标准。

欧洲标准EN 1525:1997和CE标志,提供了良好的AMR和AMR系统的安全性框架。虽然欧盟以外的地区不强制要求遵守欧盟法律和标准,但这些原则有助于确保所有地区的AMR系统安全性。

对于在全球范围使用AMR的全球制造商来说,欧洲标准和法律提供了适用于所有工厂的良好框架,并可进行适当修改以适应本地情况。

制造商、集成商和客户在确保AMR系统工作空间安全方面的责任

安全的工作场所离不开AMR制造商、AMR系统的集成商和最终用户的共同努力。因此需要明确各方的作用和责任。欧洲MD同时考虑了AMR和整个AMR系统,所以MD 提供的指南能够帮助客户和集成商确保安全的工作空间。根据法律,在EU/EOS以外的地区无需遵循MD,但仍建议遵循,因为MD 描述了目前最先进的安全AMR安装标准。

AMR制造商必须提供在安全AMR系统中进行调试的车辆,并附带充足的集成和操作信息。这意味着制造商有责任指定 AMR 的预期用途和限制,AMR通常用于在工业环境中无人驾驶运送材料。制造商必须根据自动导向车的安全标准对AMR进行CE标志认证,遵守补充标准以应对所有风险,并提供综合安全功能以应对预期使用风险。制造商不仅需要设计安全的机器人,还必须提供充足的文件说明,包括将AMR集成到AMR系统的调试说明、AMR的操作和维护说明以及AMR已识别残余风险清单。最后,制造商负责提供开箱即用的安全AMR,并附带所有必要文件。

进入安装阶段后,责任将转移至系统集成商。AMR系统集成商(如果用户选择自行集成机器人,则可能是最终用户)负责提供安装,解决或识别所有风险并提供充足的操作信息。通过编程,AMR 可以在整个建筑、工厂或仓库中移动,因此调试AMR的集成商必须能够预测潜在的安全隐患,并对机器人进行编程,使其恰当地遵守安全标准。调试也应覆盖顶部模块。如果调试的机器人超出了限制条件,集成商(或用户)必须引入额外的保护措施,以确保整体机器人应用满足安全标准。因此,集成商必须指定AMR系统的预期用途和限制条件,并根据AMR制造商的规范、预期用途和限制条件对AMR系统进行风险评估。如果应用从单一AMR变化到AMR系统,集成商必须根据新的预期用途对AMR系统进行CE标志认证,并提供构成AMR系统操作和维护说明的文件,以及从AMR系统风险评估中发现的已识别残余风险清单。

部署AMR系统之后,终端用户将负责制定并遵循AMR系统的操作和维护程序。最终用户必须确保满足预期用途和限制条件,并建立 AMR系统的检查和维护程序,包括警示和标志。最终用户应制定面向操作人员的安全操作程序,并制定面向操作人员、其他工作人员和访客的安全操作培训。该流程相当复杂。因此,MiR 为集成商和最终用户制定了使用指南,以确保正确调试机器人。

与AMR制造商密切合作,部署安全的AMR安装

先进移动机器人的设计及实现瞬息万变,标准制定组织很难跟上形势的发展。然而,各方仍需遵守当前的物流系统标准。如果不是部署单个AMR,而是部署AMR系统,必须考虑各类因素,因为 AMR 系统通常在不同的应用以及设施众多不同的位置中工作。用户和集成商应向机器人制造商获取指导,在确保工人安全的同时享受 AMR 的益处。同时,用户必须确保所选择的AMR 制造商符合当前和未来的安全标准和法律,而不仅仅是AMR本身。

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