Roboti za viwandani zinapatikana kote kwenye tasnia popote ambapo mahitaji ya juu ya uzalishaji lazima yatimizwe. Matumizi ya roboti, hata hivyo, yanahitaji muundo, utumiaji na utekelezaji wa vidhibiti vinavyofaa vya usalama ili kuepuka kuleta hatari kwa wafanyakazi wa uzalishaji, watayarishaji programu, wataalamu wa matengenezo na wahandisi wa mfumo.

Kwa nini Roboti za Viwandani Ni Hatari?

Ufafanuzi mmoja wa roboti ni "kusonga kwa mashine za kiotomatiki ambazo zinaweza kupangwa kwa uhuru na zinaweza kufanya kazi na kiolesura kidogo cha kibinadamu". Aina hizi za mashine kwa sasa zinatumika katika matumizi anuwai katika tasnia na dawa, pamoja na mafunzo. Roboti za viwandani zinazidi kutumika kwa kazi muhimu, kama vile mikakati mipya ya utengenezaji (CIM, JIT, uzalishaji mdogo na kadhalika) katika usakinishaji changamano. Idadi yao na upana wa matumizi na ugumu wa vifaa na mitambo husababisha hatari kama vile zifuatazo:

• miondoko na mifuatano ya miondoko ambayo karibu haiwezekani kufuatwa, kwani mienendo ya kasi ya juu ya roboti ndani ya eneo lake la utendaji mara nyingi hupishana na ile ya mashine na vifaa vingine.
• kutolewa kwa nishati inayosababishwa na sehemu zinazoruka au miale ya nishati kama ile inayotolewa na leza au ndege za maji.
• upangaji wa bure katika suala la mwelekeo na kasi
• uwezekano wa kuathiriwa na makosa ya nje (kwa mfano, utangamano wa sumakuumeme)
• mambo ya kibinadamu.

Uchunguzi nchini Japani unaonyesha kuwa zaidi ya 50% ya ajali za kufanya kazi na roboti zinaweza kuhusishwa na makosa katika saketi za kielektroniki za mfumo wa kudhibiti. Katika uchunguzi huo huo, "makosa ya kibinadamu" yaliwajibika kwa chini ya 20%. Hitimisho la kimantiki la ugunduzi huu ni kwamba hatari zinazosababishwa na hitilafu za mfumo haziwezi kuepukika kwa hatua za kitabia zinazochukuliwa na wanadamu. Kwa hivyo wabunifu na waendeshaji wanahitaji kutoa na kutekeleza hatua za usalama za kiufundi (tazama mchoro 1).

Kielelezo 1. Mfumo maalum wa udhibiti wa uendeshaji kwa ajili ya kuanzisha robot ya kulehemu ya simu

Ajali na Njia za Uendeshaji

Ajali mbaya zinazohusisha roboti za viwandani zilianza kutokea mapema miaka ya 1980. Takwimu na uchunguzi unaonyesha kwamba matukio mengi na ajali hazifanyiki katika operesheni ya kawaida (utimizaji otomatiki wa kazi inayohusika). Wakati wa kufanya kazi na mashine na usakinishaji wa roboti za viwandani, kuna msisitizo wa njia maalum za utendakazi kama vile kuagiza, kusanidi, kupanga programu, kukimbia kwa majaribio, ukaguzi, utatuzi au matengenezo. Katika njia hizi za uendeshaji, watu huwa katika eneo la hatari. Dhana ya usalama lazima ilinde wafanyakazi kutokana na matukio mabaya katika aina hizi za hali.

Mahitaji ya Usalama ya Kimataifa

Maagizo ya Mitambo ya EEC ya 1989 (89/392/EEC (tazama makala "Kanuni za usalama za zana za mashine za CNC" katika sura hii na kwingineko katika hii. Encyclopaedia)) huweka mahitaji kuu ya usalama na afya kwa mashine. Mashine inachukuliwa kuwa jumla ya sehemu au vifaa vilivyounganishwa, ambavyo angalau sehemu moja au kifaa kinaweza kusongeshwa na kuwa na kazi inayolingana. Pale ambapo roboti za viwandani zinahusika, ni lazima ieleweke kwamba mfumo mzima, si kipande kimoja tu cha kifaa kwenye mashine, lazima ukidhi mahitaji ya usalama na kuwekewa vifaa vinavyofaa vya usalama. Uchambuzi wa hatari na tathmini ya hatari ni mbinu zinazofaa za kuamua kama mahitaji haya yametimizwa (tazama mchoro 2).

Kielelezo 2. Mchoro wa kuzuia kwa mfumo wa usalama wa wafanyakazi

Mahitaji na Hatua za Usalama katika Uendeshaji wa Kawaida

Matumizi ya teknolojia ya roboti huweka mahitaji ya juu zaidi kwenye uchanganuzi wa hatari, tathmini ya hatari na dhana za usalama. Kwa sababu hii, mifano na mapendekezo yafuatayo yanaweza kutumika kama miongozo tu:

1. Kwa kuzingatia lengo la usalama kwamba ufikiaji wa mikono au wa kimwili kwa maeneo hatari yanayohusisha miondoko ya kiotomatiki lazima uzuiwe, suluhu zinazopendekezwa ni pamoja na yafuatayo:

• Zuia ufikiaji wa mikono au wa kimwili katika maeneo ya hatari kwa njia ya vikwazo vya mitambo.

• Tumia vifaa vya usalama vya aina ambavyo hujibu unapofikiwa (vizuizi vya mwanga, mikeka ya usalama), na uwe mwangalifu kuzima mashine kwa usalama unapofikiwa au kuingia.

• Ruhusu ufikiaji wa mwongozo au kimwili tu wakati mfumo mzima uko katika hali salama. Kwa mfano, hii inaweza kupatikana kwa matumizi ya vifaa vinavyounganishwa na taratibu za kufungwa kwenye milango ya upatikanaji.

2. Kwa kuzingatia lengo la usalama kwamba hakuna mtu anayeweza kujeruhiwa kwa sababu ya kutolewa kwa nishati (sehemu zinazoruka au miale ya nishati), suluhisho zilizopendekezwa ni pamoja na:

• Ubunifu unapaswa kuzuia utolewaji wowote wa nishati (kwa mfano, miunganisho yenye mwelekeo unaolingana, vifaa vya kuunganisha vishikio vya mifumo ya kubadilisha vishikio, n.k.).

• Zuia kutolewa kwa nishati kutoka eneo la hatari, kwa mfano, kwa kofia ya usalama yenye vipimo sawa.

3. Miingiliano kati ya operesheni ya kawaida na operesheni maalum (kwa mfano, vifaa vya kuingiliana kwa mlango, vizuizi vya mwanga, mikeka ya usalama) ni muhimu ili kuwezesha mfumo wa udhibiti wa usalama kutambua moja kwa moja uwepo wa wafanyakazi.

Mahitaji na Hatua za Usalama katika Njia Maalum za Uendeshaji

Njia maalum za operesheni (kwa mfano, kusanidi, kupanga programu) kwenye roboti ya viwandani zinahitaji mienendo ambayo lazima ichunguzwe moja kwa moja kwenye tovuti ya operesheni. Lengo linalofaa la usalama ni kwamba hakuna harakati zinazoweza kuhatarisha watu wanaohusika. Harakati zinapaswa kuwa

• tu ya mtindo uliopangwa na kasi
• muda mrefu tu kama ilivyoelekezwa
• zile ambazo zinaweza kufanywa tu ikiwa inaweza kuhakikishiwa kuwa hakuna sehemu za mwili wa mwanadamu ziko katika eneo la hatari.

Suluhisho lililopendekezwa kwa lengo hili linaweza kuhusisha matumizi ya mifumo maalum ya udhibiti wa uendeshaji ambayo inaruhusu tu mienendo inayoweza kudhibitiwa na kudhibitiwa kwa kutumia vidhibiti vinavyokubalika. Kwa hivyo kasi ya harakati hupunguzwa kwa usalama (kupunguzwa kwa nishati kwa kuunganishwa kwa transformer ya kujitenga au matumizi ya vifaa vya ufuatiliaji wa hali ya kushindwa) na hali ya usalama inakubaliwa kabla ya udhibiti kuruhusiwa kuamsha (tazama takwimu 3).

Kielelezo 3. Roboti ya viwanda ya mhimili sita katika ngome ya usalama yenye milango ya nyenzo

Mahitaji ya Mifumo ya Kudhibiti Usalama

Moja ya vipengele vya mfumo wa udhibiti wa usalama lazima iwe kwamba kazi ya usalama inayohitajika imehakikishiwa kufanya kazi wakati wowote makosa yoyote yanapotokea. Mashine za roboti za viwanda zinapaswa kuelekezwa mara moja kutoka kwa hali ya hatari hadi hali salama. Hatua za udhibiti wa usalama zinazohitajika ili kufikia hili ni pamoja na malengo yafuatayo ya usalama:

• Hitilafu katika mfumo wa udhibiti wa usalama inaweza kusababisha hali ya hatari.
• Hitilafu katika mfumo wa udhibiti wa usalama lazima ijulikane (mara moja au kwa vipindi).

Suluhisho zilizopendekezwa za kutoa mifumo ya udhibiti wa usalama ya kuaminika itakuwa:

• mpangilio usio na maana na tofauti wa mifumo ya udhibiti wa mitambo ya kielektroniki ikijumuisha saketi za majaribio
• usanidi wa ziada na tofauti wa mifumo ya udhibiti wa microprocessor iliyoundwa na timu tofauti. Njia hii ya kisasa inachukuliwa kuwa ya hali ya juu; kwa mfano, zile zilizo na vizuizi vya taa za usalama.

Malengo ya Usalama kwa Ujenzi na Matumizi ya Roboti za Viwanda.

Roboti za viwandani zinapoundwa na kutumiwa, watengenezaji na watumiaji wanatakiwa kusakinisha vidhibiti vya usalama vya kisasa. Kando na kipengele cha wajibu wa kisheria, kunaweza pia kuwa na wajibu wa kimaadili kuhakikisha kwamba teknolojia ya roboti pia ni teknolojia salama.

Hali ya operesheni ya kawaida

Masharti yafuatayo ya usalama yanapaswa kutolewa wakati mashine za roboti zinafanya kazi katika hali ya kawaida:

• Sehemu ya kusogea ya roboti na maeneo ya usindikaji yanayotumiwa na vifaa vya pembeni lazima yalindwe kwa njia ya kuzuia ufikiaji wa mtu binafsi au wa kimwili kwa maeneo ambayo ni hatari kwa sababu ya harakati za moja kwa moja.
• Ulinzi unapaswa kutolewa ili vifaa vya kazi vya kuruka au zana haziruhusiwi kusababisha uharibifu.
• Hakuna mtu anayepaswa kujeruhiwa na sehemu, zana au vifaa vya kufanyia kazi vilivyotolewa na roboti au kwa kutolewa kwa nishati, kwa sababu ya vishikio vyenye hitilafu, hitilafu ya umeme, kasi isiyokubalika, mgongano au sehemu za kazi zenye hitilafu.
• Hakuna watu wanaweza kujeruhiwa kwa kutolewa kwa nishati au kwa sehemu zinazotolewa na vifaa vya pembeni.
• Mipasho ya malisho na uondoaji lazima iundwe ili kuzuia ufikiaji wa mikono au wa kimwili kwa maeneo ambayo ni hatari kwa sababu ya harakati za kiotomatiki. Hali hii lazima pia itimizwe wakati nyenzo za uzalishaji zimeondolewa. Iwapo nyenzo za uzalishaji zitalishwa kwa roboti kiotomatiki, hakuna maeneo ya hatari yanayoweza kuundwa kwa njia ya malisho na uondoaji na nyenzo za uzalishaji zinazosonga.

Njia maalum za uendeshaji

Masharti yafuatayo ya usalama yanapaswa kutolewa wakati mashine za roboti zinafanya kazi kwa njia maalum:

Ifuatayo lazima izuiliwe wakati wa kurekebisha kuvunjika kwa mchakato wa uzalishaji:

• ufikiaji wa mwongozo au wa kimwili kwa maeneo ambayo ni hatari kutokana na harakati za kiotomatiki za roboti au vifaa vya pembeni
• hatari zinazotokana na tabia mbovu kwa upande wa mfumo au kutoka kwa uingizaji wa amri usiokubalika ikiwa watu au sehemu za mwili ziko katika eneo lililo wazi kwa harakati za hatari.
• harakati za hatari au hali zinazoanzishwa na harakati au uondoaji wa nyenzo za uzalishaji au bidhaa taka
• majeraha yanayosababishwa na vifaa vya pembeni
• harakati ambazo zinapaswa kufanywa na walinzi wa usalama kwa operesheni ya kawaida kuondolewa, kufanywa tu ndani ya wigo wa kufanya kazi na kasi, na kwa muda tu kama ilivyoagizwa. Zaidi ya hayo, hakuna mtu/watu au sehemu za mwili zinazoweza kuwepo katika eneo lililo hatarini.

Masharti yafuatayo ya usalama yanapaswa kuhakikishwa wakati wa kuweka:

Hakuna harakati hatari zinazoweza kuanzishwa kama matokeo ya amri mbovu au uingizaji wa amri usio sahihi.

• Uingizwaji wa mashine ya roboti au sehemu za pembeni lazima zisianzishe harakati au masharti yoyote hatari.
• Ikiwa harakati zinapaswa kufanywa na walinzi wa usalama kwa operesheni ya kawaida kuondolewa wakati wa kufanya shughuli za usanidi, harakati kama hizo zinaweza kufanywa tu ndani ya upeo ulioelekezwa na kasi na kwa muda mrefu tu kama ilivyoagizwa. Zaidi ya hayo, hakuna mtu/watu au sehemu za mwili zinazoweza kuwepo katika eneo lililo hatarini.
• Wakati wa kuweka mipangilio, vifaa vya pembeni haipaswi kufanya harakati zozote za hatari au kuanzisha hali yoyote ya hatari.

Wakati wa programu, hali zifuatazo za usalama zinatumika:

• Ufikiaji wa mikono au wa kimwili kwa maeneo ambayo ni hatari kutokana na harakati za kiotomatiki lazima zizuiwe.
• Ikiwa harakati zinafanywa na walinzi wa usalama kwa operesheni ya kawaida kuondolewa, masharti yafuatayo lazima yatimizwe:
• (a) Amri ya kuhama pekee ndiyo inayoweza kutekelezwa, na kwa muda tu itakapotolewa.
• (b)Nyendo zinazoweza kudhibitiwa pekee ndizo zinazoweza kufanywa (yaani, lazima zionekane wazi, miondoko ya kasi ya chini).
• (c) Harakati zinaweza kuanzishwa tu ikiwa hazijumuishi hatari kwa mtayarishaji programu au watu wengine.
• Vifaa vya pembeni haipaswi kuwakilisha hatari kwa programu au watu wengine.

Uendeshaji wa majaribio salama unahitaji tahadhari zifuatazo:

Zuia ufikiaji wa mikono au wa kimwili kwa maeneo ambayo ni hatari kutokana na harakati za kiotomatiki.

• Vifaa vya pembeni haipaswi kuwa chanzo cha hatari.

Wakati wa kukagua mashine za roboti, taratibu salama ni pamoja na zifuatazo:

• Ikiwa ni muhimu kuingia uwanja wa harakati wa roboti kwa madhumuni ya ukaguzi, hii inaruhusiwa tu ikiwa mfumo uko katika hali salama.
• Hatari zinazosababishwa na tabia mbaya kwa sehemu ya mfumo au kwa uingizaji wa amri isiyokubalika lazima zizuiwe.
• Vifaa vya pembeni lazima visiwe chanzo cha hatari kwa wafanyikazi wa ukaguzi.

Utatuzi mara nyingi huhitaji kuanzisha mashine ya roboti wakati iko katika hali inayoweza kuwa hatari, na taratibu maalum za kazi salama kama zifuatazo zinapaswa kutekelezwa:

• Ufikiaji wa maeneo ambayo ni hatari kwa sababu ya harakati za kiotomatiki lazima uzuiwe.
• Kuanzisha kitengo cha kiendeshi kama matokeo ya amri mbovu au ingizo la amri ya uwongo lazima kuzuiwe.
• Katika kushughulikia sehemu yenye kasoro, harakati zote kwenye sehemu ya roboti lazima zizuiwe.
• Majeraha yanayosababishwa na sehemu za mashine ambazo hutolewa au kuanguka lazima zizuiwe.
• Ikiwa, wakati wa utatuzi, harakati zinapaswa kufanywa na walinzi wa usalama kwa operesheni ya kawaida kuondolewa, harakati kama hizo zinaweza kufanywa tu ndani ya wigo na kasi iliyowekwa na kwa muda mrefu tu kama ilivyoagizwa. Zaidi ya hayo, hakuna mtu/watu au sehemu za mwili zinazoweza kuwepo katika eneo lililo hatarini.
• Majeraha yanayosababishwa na vifaa vya pembeni lazima yazuiwe.

Kurekebisha hitilafu na kazi ya matengenezo pia kunaweza kuhitaji kuwashwa wakati mashine iko katika hali isiyo salama, na kwa hivyo kuhitaji tahadhari zifuatazo:

• Roboti lazima isiweze kuanza.
• Ushughulikiaji wa sehemu mbalimbali za mashine, ama kwa mikono au kwa vifaa vya ziada, lazima uwezekane bila hatari ya kufichuliwa na hatari.
• Ni lazima isiwezekane kugusa sehemu ambazo ziko "live".
• Majeraha yanayosababishwa na kutoroka kwa vyombo vya habari vya kioevu au gesi lazima kuzuiwa.
• Majeraha yanayosababishwa na vifaa vya pembeni lazima yazuiwe.

Back