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  • 【MiR自主移動機器人】移動機器人部署安全指南

    發布時間:2019年12月25日


    AMR的應用增加讓AMR的安全性空前重要

    自主移動機器人 (AMRs) 在工業物料運送自動化領域中的應用逐漸增加,為企業帶來如何確保安全安裝機器人的問題。公司必須了解相關安全標準的要求,包括機器人制造商、集成商和最終用戶的責任。


    根據國際機器人聯合會 (IFR),自主移動機器人 (AMRs) 在物流自動化市場迅猛發展,預計到2022年,將從2018年的110,000臺增至700,000臺。按照這一預計,制造業的復合年均增長率 (CAGR) 將達到45%,而電子商務和醫院等非制造領域的CAGR 將達到60%。盡管根據移動機器人的設計標準,它應該能夠在人群中安全運行,但瞬息萬變的市場常常使企業對如何確保安全安裝移動機器人感到困惑。由于 AMR安裝需求日益頻繁,市面不斷推出新款AMR,以及新增客戶缺乏相關經驗,這些都導致移動機器人的安全性變得前所未有的重要。



    當今AMR應達到哪些安全要求?

    根據AMR的設計標準,它可以在人群中安全運行。

    AMR使用傳感器和軟件算法來完成指定任務,穿過動態環境并繞過障礙物,某些AMR還可以動態重新計算路徑。機器人內置各種安全機制,可通過減速、改變方向或停止以避免碰撞,從而避開人類同事。安全特性是移動機器人成功的關鍵,但是部署AMR的公司仍需進一步確保工人的安全。安全標準的制定旨在確保機器和機器人工作時不會使人陷入險境。



    區分AMR的不同組成部分至關重要,即移動機器人本身以及AMR系統,系統包括AMR(或AMR車隊)、充電站、負載轉移站、為構成完整機器而安裝在 AMR 上的頂部模塊,以及 AMR 運行環境中的其他外圍設備。


    AMR的定義為開箱即用的移動機器人,沒有頂部模塊,也不受客戶環境限制。名傲的AMR設計遵從所有相關安全標準,并且MiR提供了完整AMR系統的調試指南。


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    了解移動機器人適用的標準、法律和指令,以確保建立安全的AMR系統。

    為確保移動機器人應用達到應有的安全性和可靠性,還必須理解并適當運用法律要求。為了應對AMR的迅速采用,全球標準組織正在針對移動機器人安全設計、制造和調試更新和制定相關指南。這項新技術的發展速度已經超過了相關標準的編制速度。但與此同時,移動機器人制造商、采購商和集成商必須遵循各種現有標準,執行安全要求,此類標準側重于工業車輛的類似應用,盡管標準并非專門針對AMR編寫。


    目前最適用于AMR的標準是EN 1525:1997(《工業卡車安全性——無人駕駛卡車及其系統》)。本標準適用于自動導向車及其系統,也適用于機器人使用環境的調試和準備。EN 1525是一項歐洲標準,為從自動導向車到工業卡車等各種車輛制定了嚴格的安全要求,工業卡車通常比AMR體積更大、重量更重,安裝要求也完全不同。關鍵區別在于,EN 1525沒有考慮自主導航。然而在新標準出臺之前,EN 1525填補了移動機器人安全實施領域的空白,也應對了與AMR相關的潛在危險。ANSI/ITSDF標準B56.5-2012是一項美國標準,也是針對自動導向車編寫的,其范圍與EN 1525相同。B56.5的更新版本于2019年8月發布。



    與行業標準一樣,與工人安全和機器相關的法律也會因地理位置的不同而有很大差異。在歐盟,用戶認為通過CE標志認證的移動機器人是安全的,并且符合相關標準,因為它根據機器目錄 (MD) 設計并制造。這意味著,如果按照手冊中宣傳或描述的方式使用機器人,并且發生了傷害,則制造商(而非客戶)要對傷害負責。


    需要注意的是,CE標志只包括機器人本身,而非整個AMR系統。當一個或多個移動機器人被部署到帶有頂部模塊、裝載站和充電樁的設施中時,整個系統還需要由負責調試 AMR 系統的部門進行CE標志認證。


    美國ISO的代表組織是美國國家標準局 (ANSI)。ANSI負責制定和推廣安全指南,美國幾乎所有行業都自愿采用這些指南。工業卡車標準發展基金會 (ITSDF) 負責管理與工業車輛的設計、操作和維護相關的安全標準。此外,美國還通過職業安全與健康管理局 (OSHA) 制定并實施了全面的工人安全法規,根據法律要求,工作場所必須達到聯邦實體 OSHA 制定的標準。OSHA 的要求在美國聯邦法規第 29 篇 1910 部分中進行了規定,該部分包括許多適用于移動機器人應用的子部分。其中包括 1910.212“所有機器的一般要求”和 1910.178“動力工業卡車”。移動機器人用戶和集成商應注意,OSHA 和國家監管機構有權強制執行 ANSI/ITSDF 標準,并公布違反標準的組織。


    即將出臺的標準

    世界各標準組織正在為AMR編制新標準。AMR最適用標準EN 1525的繼任標準是ISO/FDIS 3691-4:《無人駕駛工業卡車及其系統》計劃于2020年1月發布。ISO/FDIS 3691-4解決了內部物流的安全問題以及與動態重新計算路徑相關的危險,這是AMR的關鍵問題。針對調試移動機器人以及環境和工作單元設計,新標準將出臺詳細要求。


    其他正在制定的標準也會對未來的移動機器人制造商、用戶和集成商產生影響。這些標準包括 ISO 10218、prRIA 15:08 和 prUL 3100,分別針對AMR的不同方面及實現。MiR 力求達到最高的安全水平,并與標準制定組織就新標準的編制進行密切合作,向客戶和集成商適時提供最新信息,并確保機器人符合當前和未來的標準。


    ?總結:必須了解哪些安全標準和法規?

    AMR標準和法律的修正案正在制定中,并計劃在2020年出臺。

    安全標準的制定,是為了確保機器人工作時不會使人陷入險境。因此,AMR制造商必須遵循物流應用目前的標準,以確保您擁有安全的AMR和AMR系統。

    安全標準和法律取決于具體國家/地區,所以部署的AMR必須符合當地的標準。

    歐洲標準EN 1525:1997和CE標志,提供了良好的AMR和AMR系統的安全性框架。雖然歐盟以外的地區不強制要求遵守歐盟法律和標準,但這些原則有助于確保所有地區的AMR系統安全性。

    對于在全球范圍使用AMR的全球制造商來說,歐洲標準和法律提供了適用于所有工廠的良好框架,并可進行適當修改以適應本地情況。



    制造商、集成商和客戶在確保AMR系統工作空間安全方面的責任

    安全的工作場所離不開AMR制造商、AMR系統的集成商和最終用戶的共同努力。因此需要明確各方的作用和責任。歐洲MD同時考慮了AMR和整個AMR系統,所以MD 提供的指南能夠幫助客戶和集成商確保安全的工作空間。根據法律,在EU/EOS以外的地區無需遵循MD,但仍建議遵循,因為MD 描述了目前最先進的安全AMR安裝標準。


    AMR制造商必須提供在安全AMR系統中進行調試的車輛,并附帶充足的集成和操作信息。這意味著制造商有責任指定 AMR 的預期用途和限制,AMR通常用于在工業環境中無人駕駛運送材料。制造商必須根據自動導向車的安全標準對AMR進行CE標志認證,遵守補充標準以應對所有風險,并提供綜合安全功能以應對預期使用風險。制造商不僅需要設計安全的機器人,還必須提供充足的文件說明,包括將AMR集成到AMR系統的調試說明、AMR的操作和維護說明以及AMR已識別殘余風險清單。最后,制造商負責提供開箱即用的安全AMR,并附帶所有必要文件。


    進入安裝階段后,責任將轉移至系統集成商。AMR系統集成商(如果用戶選擇自行集成機器人,則可能是最終用戶)負責提供安裝,解決或識別所有風險并提供充足的操作信息。通過編程,AMR 可以在整個建筑、工廠或倉庫中移動,因此調試AMR的集成商必須能夠預測潛在的安全隱患,并對機器人進行編程,使其恰當地遵守安全標準。調試也應覆蓋頂部模塊。如果調試的機器人超出了限制條件,集成商(或用戶)必須引入額外的保護措施,以確保整體機器人應用滿足安全標準。因此,集成商必須指定AMR系統的預期用途和限制條件,并根據AMR制造商的規范、預期用途和限制條件對AMR系統進行風險評估。如果應用從單一AMR變化到AMR系統,集成商必須根據新的預期用途對AMR系統進行CE標志認證,并提供構成AMR系統操作和維護說明的文件,以及從AMR系統風險評估中發現的已識別殘余風險清單。



    部署AMR系統之后,終端用戶將負責制定并遵循AMR系統的操作和維護程序。最終用戶必須確保滿足預期用途和限制條件,并建立 AMR系統的檢查和維護程序,包括警示和標志。最終用戶應制定面向操作人員的安全操作程序,并制定面向操作人員、其他工作人員和訪客的安全操作培訓。該流程相當復雜。因此,MiR 為集成商和最終用戶制定了使用指南,以確保正確調試機器人。


    該流程相當復雜。因此,MiR為集成商和最終用戶制定了使用指南,以確保正確調試機器人。



    與AMR制造商密切合作,部署安全的AMR安裝

    先進移動機器人的設計及實現瞬息萬變,標準制定組織很難跟上形勢的發展。然而,各方仍需遵守當前的物流系統標準。如果不是部署單個AMR,而是部署AMR系統,必須考慮各類因素,因為 AMR 系統通常在不同的應用以及設施眾多不同的位置中工作。用戶和集成商應向機器人制造商獲取指導,在確保工人安全的同時享受 AMR 的益處。同時,用戶必須確保所選擇的AMR 制造商符合當前和未來的安全標準和法律,而不僅僅是AMR本身。


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