STROJIRENSTVI.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Evoluce robotů – dříve nebezpečný stroj, dnes spolupracovník

Není pochyb o tom, že v oblasti automatizace můžeme v následujících letech očekávat mohutný rozvoj robotických aplikací. Roboty přitom již můžeme vnímat jako výrobní asistenty běžně spolupracující s lidmi. Pro tuto kooperaci však potřebujeme mít pravidla.

Zatímco sledujeme zřejmý trend rostoucí míry automatizace v průmyslu, ve střední Evropě musíme čím dál více přihlížet také k trendu sociodemografickému, kdy stále více firem řeší nedostatek kvalifikovaných pracovníků. V oblasti průmyslové produkce se čím dál více využívají moderní průmyslové roboty, pracující jako asistenti při výrobě. Tím, že vyhovují současným i budoucím požadavkům, stávají se součástí výrobních linek po boku lidí. Jelikož v rámci většiny výrobních operací není nutno manipulovat z obzvlášť těžkými břemeny, je zde velký potenciál pro uplatnění lehkých robotů, jako jsou například dánské modely UR5 a UR10 od firmy Universal Robots.

První exempláře těchto robotů mohly být instalovány v továrnách již v roce 2009. Nyní již pracuje kolem dvou a půl tisíce těchto robotických kolegů v dílnách a výrobních halách po celém světě a stále přibývají další. Tajemství tohoto úspěchu lze snadno vysvětlit. Lehké roboty představují funkční a flexibilní nástroj, který umožňuje automatizovat i procesy, u kterých to dříve vůbec nepřicházelo v úvahu, jelikož tradiční průmyslové roboty byly příliš velké, těžké i drahé a programovat je mohli pouze specialisté.

Lehké průmyslové roboty začínají na výrobních linkách doplňovat práci obslužného personálu.

Lehké průmyslové roboty začínají na výrobních linkách doplňovat práci obslužného personálu.

Jako asistenti při výrobě musí dnes být lehké roboty snadno ovladatelné. Zároveň ovšem musí kvalita práce zůstat přinejmenším stejná. Zaměstnancům mají roboty ulevit především od monotónní a nebezpečné práce, takže by mělo být možné je flexibilně nasadit na různých pracovních pozicích v rámci výrobního procesu. Zároveň musí být finančně dostupné i pro malé a středně velké podniky.

Spolupráce s roboty mění pracovní role

Roboty už začaly opouštět své klece a pracují takříkajíc ruku v ruce s lidmi. Díky tomu je možné dlouhodobě a efektivně provádět mnoho pracovních úloh a zároveň si, i díky zdravějšímu pracovnímu prostředí, udržet zkušené zaměstnance. Takto od konce roku 2013 pracují v americké pobočce automobilky BMW ve městě Spartanburg společně s lidmi i čtyři roboty Universal Robots. Namísto ručního upevňování folie izolující hluk a vlhkost do výplně dveří s pomocí válečků zodpovídají nyní za tuto namáhanou činnost roboty. Pro jejich zavedení byly rozhodující především ergonomické aspekty.

Není pochyb o tom, že otázka spolupráce lidí a robotů je dnes v průmyslu velkým trendem. Zároveň ovšem zcela mění dosavadní roli průmyslových robotů. Bezpečnost je při tom samozřejmě nejvyšší prioritou. Aby mohli lidé a roboty pracovat společně a bez ochranných klecí, je nutné posouzení rizika celého systému na základě existujících směrnic pro strojová zařízení a DIN norem pro kolaborativní činnosti. Ty se ovšem zaměřují na tradiční průmyslové roboty, což způsobuje nejistotu na trhu. Je to pochopitelné, jelikož nové produkty vstupují do oblastí, kde byly ještě donedávna nemyslitelné.

Muž s červeným praporkem

Při pohledu do minulosti je jasné, že zásadní změny na trhu často narazí na existující regulace. Když vyjela první auta na tehdy ještě velmi nekvalitní silnice, byl, i přes jejich minimální rychlost, zaveden ve Velké Británii zákon Red Flag Act. Před každým automobilem musel běžet člověk s červeným praporkem, aby tato nebezpečná a přesto tak geniální věc nemohla ublížit kolemjdoucím. Takové opatření samozřejmě není použitelné ve větším měřítku. Pokud bychom nenašli odvahu se jej zbavit, automobily by patrně nikdy nepřestaly být hračkami pro bohaté, přestože existovala silná poptávka po mobilitě.

Namísto těžkých a drahých robotů, které berou lidem práci, jsou dnes lehké roboty vnímány jako pomocníci, kteří manuální práci usnadňují.

Namísto těžkých a drahých robotů, které berou lidem práci, jsou dnes lehké roboty vnímány jako pomocníci, kteří manuální práci usnadňují.

Něco podobného nyní vidíme na trhu s průmyslovými roboty. Vysoká poptávka ukazuje, co trh opravdu potřebuje, nicméně, nové požadavky na roboty narážejí na limity stávajících norem a předpisů. Jak má vypadat bezpečný lehký robot, není nikde přesně definováno. Tato otázka je podobně složitá, jako v případě automobilů – jsou bezpečné pouze v případě, že před nimi poběží člověk s červeným praporkem? Nebo jsou bezpečné, pokud mají bezpečnostní pásy, airbagy nebo asistenty pro jízdu v pruzích? V průběhu let se na bezpečnosti automobilů zásadně zapracovalo, přesto se každý rok stane mnoho dopravních nehod. I tak ale každý den usedají lidé po celém světě do svých automobilů, prostě proto, že jejich výhody jednoznačně převažují.

Je třeba vytvořit nové podmínky

Tato analogie nás samozřejmě nemůže odradit od teprve začínající diskuse o bezpečnosti robotů. Firma Universal Robots bere tuto diskusi opravdu vážně. Aby bylo možné nasadit lehké roboty bez ochranné klece, je před uvedením do provozu absolutně nezbytné posouzení rizik. Roboty UR5 a UR10 mají patentovaný bezpečnostní systém, odpovídající normám EN ISO 13849:2008 PL a EN ISO 10218-1:2011, odstavec 5.4.3, otestovaný a certifikovaný společností TÜV Nord.

Bezpečnostní nastavení mohou být flexibilně přizpůsobena konkrétnímu nasazení. Robotická paže může být provozována ve dvou různých režimech zabezpečení – běžném a redukovaném. Společnost TÜV Nord v důkladných testech tyto funkce přezkoumala a potvrdila plně bezpečný provoz při spolupráci robotů s lidmi.

Dodatečné posouzení rizik se vztahuje k celému zařízení. Je přitom samozřejmě velký rozdíl v tom, jestli je pracovním nástrojem robota například nůž, nebo přísavka pro uchopení předmětů. Současné normy nám tedy na otázky kolem bezpečnosti robotů s konečnou platností neodpoví.

Jasně to ukazuje, že se normy a skutečnost někdy vyvíjejí opačnými směry. Výbor TS15066, odpovědný za vývoj nových ISO norem, v současné době pracuje na stanovení jasných pravidel. Ukazuje se ovšem, že jde o opravdu složitou, ale naprosto naléhavou diskusi.

Současné normy jsou totiž nevyhovující nejen pro budoucí, ale ani pro aktuální vývoj v automatizaci. Zástupci Universal Robots se v tomto výboru angažují s přesvědčením, že trh lehké roboty spolupracující s lidmi potřebuje, ale zároveň je nezbytné kontrolovat jejich využití.

Je při tom nutné pamatovat na jedno: Zodpovědět otázku, co je bezpečný robot je velmi obtížené, ne-li nemožné. Spíše bychom se měli zaměřit na to, jaké možnosti tyto nové roboty nabízejí a jak je lze bezpečně používat. Příležitosti pro podniky jsou obrovské.

Prezentace společnosti Universal Robots. Napsal Esben H. Østergaard.

www.universal-robots.cz

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!