Люди начали применять элементы автоматизации в промышленности и на производстве ещё с конца XVIII века. И практически сразу же возникли вопросы: насколько безопасны машины для работающих рядом с ними людей и как уберечь рабочих от травм? В этой статье мы постараемся разобраться, насколько данный вопрос актуален в современных условиях «Четвёртой промышленной революции».
Роботизация — естественный шаг на пути к полной автоматизации производства и созданию так называемых lights-out factory (от английского «фабрика, на которой не нужно освещение»). Но современный опыт показывает, что без участия людей пока что обойтись не получается. Это связано и с дороговизной такого подхода, и с недостаточным развитием робототехники и ИИ. Промежуточным звеном здесь могут стать коботы, то есть роботы-помощники, которые берут на себя задачи слишком тяжёлые для человека либо требующие особых навыков, например, сверхострого зрения и высокой скорости реакции.
Но в слове «кобот» первая часть не зря расшифровывается как «коллаборативный»: это значит, что для успешной работы робот должен взаимодействовать с сотрудником-человеком и дополнять его возможности своими. А где есть взаимодействие, там есть риски для безопасности.
Что говорит статистика
Но насколько часто роботы на производстве действительно вредят людям? Если верить статистике Управления по безопасности и гигиене труда США, промышленные роботы за 30 последних лет использования послужили причиной 33 случаев травм, часть из которых закончилась смертью работника-человека. По данным германских страховых компаний всё куда серьёзнее: в ФРГ происходит примерно сто случаев травмирования такого рода каждый год. Также периодически фиксируются сбои в работе медицинских роботов, что само по себе крайне опасно, ведь большинство этих машин используется в качестве сверхточных инструментов во время операций.
Если сделать поправку на то, что автоматизация в различных сферах со временем будет распространяться всё шире, можно предположить, что и количество таких инцидентов будет расти. Значит, необходимо понимать их причины и выработать способ борьбы с негативными последствиями.
Причины инцидентов с участием роботов
Условно все типы угроз от промышленных роботов можно разделить на несколько типов:
- непосредственное механическое/термическое воздействие на человека;
- поражение током;
- вред от резких звуков и шума работающего оборудования.
Среди основных причин их возникновения специалисты называют ошибки ПО и систем управления, несанкционированный доступ к механизмам, неисправности аппаратной части, в том числе из-за неправильной инсталляции оборудования, непредвиденные природные факторы и, наконец, человеческий фактор.
Как обеспечить безопасность на производстве
В современных условиях применяют три основных технологии для защиты человека от возможных угроз, связанных с автоматизацией производства: SMS, SSM и PFL.
SMS
Контролируемую остановку робота (от английского Safety-rated Monitored Stop). Суть этой технологии в том, чтобы робот автоматически прекращал всякую деятельность в момент, когда человек подходит к нему на программно определённое расстояние. Для этого применяются специальные сенсоры удалённости, которые часто дублируются для обеспечения максимальной безопасности.
SSM
Контроль скорости и разделения рабочих зон (от английского Speed and Separation Monitoring). Эта технология не отключает робота при приближении человека, но меняет характер его поведения, например, замедляет скорость работы манипуляторов, чтобы машина резкими движениями не нанесла повреждения сотруднику. К примеру, в разработках Toshiba для того, чтобы робот «понимал», что рядом с ним находится именно человек, применяется система из двух особых камер — они фиксируют положение объекта в пространстве и определяют траекторию его движения.
PFL
Расшифровывается как ограничение мощности и силы (от английского Power- and Force-Limited). Эта технология помогает оценивать хрупкость различных предметов и механизмов. Специальные датчики собирают данные о том, какую максимальную силу можно применить к объекту, чтобы не повредить его. На практике, скажем, в системах сортировки посылок Toshiba, эта технология позволяет аккуратно обращаться с хрупкими посылками.
Итог
В будущем, возможно, появятся и другие технологии для обеспечения безопасности, завязанные уже на развитии искусственного интеллекта. Уже сейчас инженеры работают над системой распознавания речи, которая буквально за несколько примеров способна выучить команды оператора и передать их роботу (это тоже разработка Toshiba).
Автор: Владимир Максимов, руководитель департамента развития новых направлений бизнеса «Тошиба Рус»
