No reino da automação e colaboração homem-máquina, garantir medidas de segurança é primordial para empresas de manufatura. Para garantir a segurança e a confiabilidade das soluções de robôs de aplicação industrial, várias etapas essenciais devem ser tomadas.
Integração de robôs na fabricação e logística
A indústria de manufatura está cada vez mais integrando robôs em operações de fábrica, com mais processos de manufatura e logística se tornando totalmente automatizados. O escopo da colaboração humano-robô está se expandindo, necessitando de medidas de segurança robustas para garantir desempenho confiável.
Fabricantes, fornecedores, integradores e operadores precisam avaliar e validar a conformidade do robô com base em uma variedade de padrões e requisitos de aplicação específicos. Um padrão principal é EN ISO 10218:2011-Requisitos de Segurança para Robôs Industriais, que abrange padrões de segurança internacionais e europeus para robôs industriais.
Aspectos-chave de segurança para robôs industriais
A certificação bem-sucedida de robôs industriais, sistemas robóticos e sistemas de controle exige a adesão a todas as diretrizes e padrões técnicos aplicáveis. Os testes devem incluir, mas não estão limitados aos seguintes aspectos:
Carga Pesada e Alta Velocidade
Início ou comportamento não intencional
Colisões com peças de trabalho ou com o ambiente
Ejeção da peça de trabalho
Presença de Pessoal em Áreas Críticas
Requisitos de segurança para robôs colaborativos
Quando funcionários humanos trabalham ao lado de robôs, a segurança se torna a maior prioridade. Os fabricantes de robôs enfrentam requisitos de segurança extensivos refletidos em inúmeras diretrizes e padrões técnicos. Os sistemas de robôs colaborativos, que combinam operações de montagem manuais e automatizadas em um sistema híbrido, podem aumentar a eficiência do processo, a qualidade do produto e reduzir o esforço físico e as tarefas repetitivas para humanos.
A Federação Internacional de Robótica destacou em seu relatório de 2020 que os robôs realizam muitas tarefas "4D" (monótonas, sujas, perigosas e delicadas), melhorando assim a saúde, a segurança e a satisfação no trabalho dos trabalhadores.
Embora a ISO 10218:2011 forneça orientação sobre o uso de robôs colaborativos, é amplamente reconhecido que melhorias são necessárias. Consequentemente, a especificação técnica ISO/TS 15066 - Robôs e Dispositivos Robóticos - Robôs Industriais Colaborativos foi lançada em 2016. Garantir um ambiente desobstruído para a segurança dos funcionários é um requisito fundamental de aplicativos colaborativos, aderindo às especificações técnicas desta norma.
A ISO/TS 15066 detalha os métodos de "monitoramento de velocidade e separação" e "limitação de potência e força" para trabalho colaborativo. Isso inclui recomendações para os "limites biomecânicos" de limiares de dor para partes específicas do corpo. As avaliações de risco conduzidas de acordo com a EN ISO 12100 também podem definir requisitos de segurança para aplicações de cobot e ambientes de trabalho.
Um componente essencial de aplicações de robôs colaborativos é o efetor final do robô. Lidar com qualquer projeto é impossível sem ele, mas ele representa um risco potencial. Portanto, a força de fixação necessária e o manuseio especial das peças de trabalho são cruciais para a segurança. ISO TR 20218-1 descreve os requisitos de interface e segurança para tais sistemas de garras.
Segurança de robôs móveis industriais
Robôs móveis contribuem significativamente para a automação e otimização de processos logísticos. Eles fornecem serviço contínuo 24/7 e podem ser flexivelmente atribuídos a várias aplicações, aumentando a eficiência e a produtividade.
Veículos guiados automaticamente (AGVs)crie uma rede de transportadores terrestres que siga rotas fixas, normalmente ao longo de fios ou ímãs embutidos no piso. Eles desempenham um papel crucial na automação de processos e transporte de materiais em vários setores, incluindo manufatura e logística. Em fábricas inteligentes e ambientes da Indústria 4.0, os AGVs são particularmente vitais para melhorar continuamente a eficiência logística interna. No entanto, suas diversas aplicações representam desafios significativos para fabricantes e integradores de sistemas.
Robôs Móveis Autônomos (AMRs)são mais sofisticados, equipados com sensores e poderosos computadores de bordo, permitindo que naveguem dinamicamente usando mapas. Eles podem reconhecer e reagir a obstáculos, desempenhando suas funções com segurança em ambientes movimentados. A combinação de AGVs ou AMRs com robôs colaborativos requer medidas de segurança particularmente rigorosas.
Devido à sua capacidade de fornecer serviço contínuo 24/7 e atribuição flexível a várias aplicações, AGVs e AMRs contribuem muito para a eficiência e produtividade. Embora suas aplicações industriais possam variar, os subsistemas de AGVs e AMRs são fundamentalmente semelhantes.
Robôs Móveis Industriais (IMRs)abrangem AGVs, AMRs e "manipuladores industriais" (robôs). Requisitos específicos de mercado, como o ANSI/RIA R15.08-Padrão de Segurança para Robôs Móveis Autônomos nos Estados Unidos e as Partes 1 e 2 da ISO 10218, devem ser considerados.
Na Área Econômica Europeia, robôs móveis industriais devem estar em conformidade com a Machinery Directive, que se alinha com os Machinery (Safety) Regulations de 2008 do Reino Unido. Esta diretiva exige avaliações de risco baseadas em tarefas, guiadas pela ISO 12100-Safety of Machinery: General Principles for Design-Risk Assessment and Risk Reduction, embora não mencione especificamente aplicações colaborativas.
Garantindo Segurança Abrangente
À medida que os processos de fabricação e logística se tornam cada vez mais automatizados, frequentemente auxiliados por robôs industriais e AGVs, capacidades robóticas aprimoradas impulsionam a inovação e novos serviços. Dependendo da tarefa e da solução escolhida, os robôs podem colaborar com os usuários ou operar de forma totalmente autônoma.
O aumento da colaboração homem-máquina expandiu as possibilidades de automação, levando as empresas de manufatura a integrar mais robôs dentro das fábricas. Naturalmente, a segurança é um pré-requisito para o uso de robôs, pois falhas no sistema podem ter consequências graves para o pessoal, equipamento e operações. Apesar da natureza dispersa dos requisitos de segurança de robôs, combinar padrões estabelecidos e as melhores práticas da indústria pode garantir a segurança das soluções robóticas. Garantir a segurança geral das soluções robóticas é uma tarefa abrangente, que se baseia em tecnologias de várias disciplinas.
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