Akıllı İnsan-Robot İşbirliği İçin Emniyet Çözümleri
Robot-insan işbirliği (İRİ) ile otomatik makinelerin ve insanların aynı işyerinde ve aynı zaman içerisinde, paylaşımda bulunduğu veya çalıştığı bir iş senaryosunu tanımlar. Sanayi 4.0 ile yürütülen bu işbirliği modeli oldukça esnek iş akışının yanısıra, azami sistem verimliliği ve üretkenliğinin de, ekonomik etkinlik vaadinde bulunur. Fakat İRİ'nin bu vaadi yerine getirebilmesi için söz konusu uygulama için doğru güvenlik teknolojisinin kullanılması gerekmektedir.
Sanayi 4.0 ile ilgili temel konulardan ilki, iş süreçlerinin esneklik kazanması üzerinedir. Sürecin en sonuna ise 1 toplam iş boyutunda bulunan ürünlerin endüstriyel seri üretim koşullarında imalatı, yani bir konveyör bantta tek ürünün imalatı dahil edilebilir. Üretim süreçlerinin ve ürünlerin, en son bilgi, iletişim teknolojisi ile yürütüldüğü bu tür akıllı fabrikaiar giderek daha akıllı hale gelen. Bununla birlikte özerkleşen makineleri bünyesinde barındırır hale gelmiştir. Böylelikle aynı zamanda makineler ve insan arasındaki etkileşim de endüstriyel üretim alanında artış gösterir. Fakat bununla beraber aynı zamanda özerk olan ama öncelikle insanlarla etkileşime geçen makineler üretim sürecini daha esnek hale getiren etkin destek sağlayan yeni güvenlik kavramları gerektirir.
ROBOT-İNSAN ETKİLEŞİMİ: ZAMAN VE ALAN SORUNU
İlk kez sanayi 4.0 kapsamında, endüstriyel otomasyon, makineler ve insanlar arasındaki etkileşime odaklanmıştır. Beraber var olabilme, makine ve insanların, etkileşim içindeyken aynı zamanda komşu bölgelerde bulunmasına tekabül eder. En belirgin örneği, bir robot hücresindeki dönen masalı yerleştirme istasyonudur. Makineler ve İnsanlar, aynı anda komşu işyerlerinde çalışır ve ikisi arasındaki alan deTec4 Prime güvenlik ışık perdesi tarafından izlenir. Diğer yandan ise, işbirliği insan ve makinelerin ortak işyerinde ancak farklı zamanlarda çalışmasıdır. Bunun bir örneğini ise montaj robotlarının aktarım istasyonunda görebiliriz.
Sanayi 4.0 dikkatlerigiderek üzerine çeken üçüncü bir etkileşim formu üzerinde çalışmaktadır: Robotlar ve İnsanlar arasında işbirliği.
RİSK DEĞERLENDİRMESİNDE COBOLTLAR
Robot-insan işbirliğine verilen iki örnek aynı değildir. Bu, ilgili robot özellikle insanlarla etkileşime geçmek için geliştirilmiş olsa bile İRİ uygulamasında bireysel bir risk değerlendirmesi yapılması gereklidir. Bunun gibi “cobotların” en temel tasarımlarından itibaren, güvenli kurulum özellikleri mevcuttur. Ve, işbirliği alanının da çarpma ve sıkışma riskleri olan bitişik bölgelere olan asgari uzaklık gibi temel gereklilikleri karşılaması gerekir. IEC 62061,IEC 615086 ve ISO 13849-1/-2 gibi genel standartlar İRİ uygulamalarının işlevsel güvenliğinin temellerini aldığı noktadır.
İŞBİRLİKÇİ ROBOT SİSTEMLERİNİN ÇALIŞMA YÖNTEMLERİ
Dört tür işbirlikçi çalışma ortamı oluşturmak için kullanılabilir. "Güvenlikle bağlantılı izlenen durak" robotların insanlarla etkileşime girmesini önlerken, "elle yönlendirme" robotun el ile azaltılmış bir hızda güvenli bir İRİ gerçekleşmesini sağlar. Üçüncü tür "güç ve enerji sınırlaması" ise güvenlik kontrolörünün işlevleri hiçbir tehlike veya hasarın gerçekleşmeyeceği biyomekanik yük kapasitesine düşürmesi robotun enerjisini, gücünü ve hızını azaltarak gereken güvenliği sağlar.
İşbirliğinin "hız ve ayrılma izleme" türü ise tamamen oldukça esnek iş senaryolarına, böylece akıllı fabrikalardaki Industry 4.0 ilkeleri ve üretim süreçlerine uygunluk gösterir.
İRİ'DE İŞLEVSEL GÜVENLİK
ISO/TS 15066 işbirliği türlerinden İRİ uygulamalarında, mesafe ve hız izleme gelecekte bize en yüksek potansiyeli sunar. SICK güvenli robot uygulamalarının tasarımında uzmandır ve yıllardır güvenli robot uygulamalarının gerekliliklerine uygun şekilde gelişen sensör ve kontrolör sunmaktadır.
GÖRÜNTÜ MATERYALİ
Makineler ve insan arasındaki etkileşimin endüstriyel üretimde artış göstermesi planlanır.
Makinelerin ve insanların birlikte var olup, etkileşim içindeyken aynı zamanda komşu bölgelerde bulunmasına tekabül eder. En temel örnek bir robot hücresindeki dönen masalı yerleştirme istasyonudur.
Makinelerin ve insanların işbirliği aynı zamanda, ortak işyerinde ancak farklı zamanlarda çalışmasıdır. Bunun bir örneği de montaj robotlarının aktarım istasyonudur.
Sanayi 4.0, robotlar ve insanlar arasındaki işbirliğini ön plana çıkarmıştır.Böylelikle hem insanların hem de robotların aynı işyerinde aynı zamanda bulunmasını öngörür.