Otomasyon dergisi, Türkiye'nin otomasyon konusundaki ilk ve en köklü dergisidir. 1992 yılında “Türkiye’de Otomasyonsuz Fabrika Kalmasın” sloganıyla yola çıkan dergi, Türkiye endüstrisinin otomasyon konusunda bilgilendirilmesini kendisine misyon edinmiştir. Dünyadaki ve Türkiye'deki gelişmeleri anında okuruna iletmeyi; otomasyon alanında yapılacak yatırımların, doğru ve kârlı olabilmesi için yol gösterici bir rol oynamayı amaçlamıştır.

AKILLI İNSAN&ROBOT İŞ BİRLİĞİ İÇİN EMNİYET ÇÖZÜMLERİ

SICK

İNSAN-ROBOT İŞ BİRLİĞİ (İRİ) İNSANLARIN VE OTOMATİK MAKİNELERİN AYNI İŞYERİNDE AYNI ZAMANDA PAYLAŞIMDA BULUNDUĞU VE ÇALIŞTIĞI BİR İŞ SENARYOSUNU TANIMLIYOR. ENDÜSTRİ 4.0 İLE YÜRÜTÜLEN BU İŞ BİRLİĞİ MODELİ OLDUKÇA ESNEK İŞ AKIŞI, AZAMİ SİSTEM VERİMLİLİĞİ VE ÜRETKENLİĞİNİN YANI SIRA, EKONOMİK ETKİNLİK VAADİNDE BULUNUYOR. ANCAK İRİ’NİN BU VAADİ YERİNE GETİREBİLMESİ İÇİN SÖZ KONUSU UYGULAMA İÇİN DOĞRU GÜVENLİK TEKNOLOJİSİNİN KULLANILMASI GEREKİYOR.

FANNY PLATBROOD, WALDKIRCH ENDÜSTRİYEL GÜVENLİK SİSTEMLERİ ÜRÜN YÖNETİCİSİ

 

Endüstri 4.0 ile ilgili temel konulardan biri iş süreçlerinin esneklik kazanması. Sürecin en sonunda buna bir toplam iş boyutunda bulunan ürünlerin endüstriyel seri üretim koşullarında imalatı, yani bir konveyör bantta tek ürünün imalatı dahil edilebiliyor. Ürünlerin ve üretim süreçlerinin en son bilgi ve iletişim teknolojisi ile yürütüldüğü bu tür akıllı fabrika giderek daha akıllı hale gelen ve özerkleşen makineleri bünyesinde barındırıyor. Aynı zamanda insan ve makineler arasındaki etkileşim de endüstriyel üretimde artış gösteriyor. Bu nedenle insanların ve robotların becerilerini birleştirmek uygun iş döngüleri, artan kalite ve hesaplılık gibi örneklerle özellikleri belirlenen üretim çözümleri ortaya çıkarıyor. Ancak aynı zamanda özerk olan ama öncelikle insanlarla etkileşime geçen makineler üretim sürecini daha esnek hale getiren etkin destek sağlayan yeni güvenlik kavramları gerektiriyor.

İNSAN-ROBOT ETKİLEŞİMİ: ALAN VE ZAMAN SORUNU

Endüstriyel otomasyon insanlar ve makineler arasındaki etkileşime ilk kez Endüstri 4.0 kapsamında odaklanmamıştır. Günümüze kadar, birlikte var olma ve iş birliğine ilişkin iki etkileşim senaryosu var olmuş ve örneklerin yaklaşık %90’ında görülmüştür. Alan ve zaman bu senaryolarda önemli etkileşim unsurlarıdır. Birlikte var olma insan ve makinelerin etkileşim içindeyken aynı zamanda komşu bölgelerde bulunmasına tekabül ediyor. Tipik bir örneği bir robot hücresindeki dönen masalı yerleştirme istasyonudur. İnsanlar ve makineler aynı anda komşu işyerlerinde çalışır ve ikisi arasındaki alan deTec4 Prime güvenlik ışık perdesi tarafından izleniyor. Diğer yandan, iş birliği insan ve makinelerin ortak işyerinde ancak farklı zamanlarda çalışması. Bunun bir örneği de montaj robotlarının aktarım istasyonu. Bir işçi bir işi yerleştirirken, aynı zamanda işçiyi algılayan, çoklu koruma alanları olan bir S3000 güvenlik lazer tarayıcısı robot hızının azalmasını veya robotun güvenlik izleme noktasına getirilmesini sağlıyor.

Endüstri 4.0 dikkatleri giderek üzerine çeken üçüncü bir etkileşim formu üzerinde çalışıyor. İnsanlar ve robotlar arasında iş birliği. Bu, hem insanların hem de robotların aynı işyerinde aynı zamanda bulunmasını öngörüyor. Bunun bir örneği bir robotun bir kemer veya paletten parçalar alarak sonraki istasyona aktarması ve burada bulunan işçiye sunulması ve verilmesidir. Bu tür işbirlikçi senaryolarda birlikte var olma veya iş birliği için kullanılan geleneksel güvenli tespit çözümleri artık yeterli değildir. Bunun yerine, tehlikenin seviyesine bağlı olarak, robot gücü, hızı ve yollarının izlenmesi, sınırlanması ve gerekirse durdurulması gerekiyor. İnsanlar ve robotlar arasındaki mesafe kilit güvenlik unsuru haline gelmekte.

Birlikte var olma insan ve makinelerin etkileşim içindeyken aynı zamanda komşu bölgelerde bulunmasına tekabül eder. Tipik bir örneği bir robot hücresindeki dönen masalı yerleştirme istasyonudur.

 

RİSK DEĞERLENDİRMESİ HER ZAMAN “COBOTLAR” İÇİN BİLE İLK ADIM

İnsan-robot iş birliğine verilen iki örnek aynı değil. Bu, ilgili robot özellikle insanlarla etkileşime geçmek için geliştirilmiş olsa bile İRİ uygulamasında bireysel bir risk değerlendirmesi yapılmalı. Bunun gibi “cobotların” en temel tasarımlarından başlayarak güvenli kurulum özellikleri var. Aynı zamanda, iş birliği alanının da çarpma ve sıkışma riskleri olan bitişik bölgelere olan asgari uzaklık gibi temel gereklilikleri karşılaması gerekiyor. IEC 61508, IEC 62061 ve ISO 13849-1/-2 gibi genel standartlar İRİ uygulamalarının işlevsel güvenliğinin temellerini aldığı noktadır. Aynı zamanda endüstriyel robotların güvenliğine önem veren ISO 10218-1/-2’ye ve iş birlikçi çalışma için robotlarla ilişkilendirilen ISO TS 15066’ya da özellikle dikkat edilmesi önemlidir. Robot sistemlerini geliştirenler ve entegre edenler sadece robot üreticilerinin aldığı yapısal güvenlik tedbirlerini işlevlerine ve belirtilen standartlara göre düzgün şekilde kontrol etmek zorunda değildir.

Aynı zamanda, meydana gelebilecek tehlike ve riskleri göz önünde bulundurmaları gerekiyor. Bu, ISO/TS 15066’da tanımlanan uygun iş birliği türlerinin uygulanması gibi, hangi güvenlik tedbirlerinin uygun olduğunu anlamak amacıyla, EN ISO 12100’a göre robot sistemi, hareket sekansları ve planlı iş birliği alanı için bir risk değerlendirmesi yapılması anlamına geliyor.

Diğer yandan, iş birliği insan ve makinelerin ortak işyerinde ancak farklı zamanlarda çalışmasıdır. Bunun bir örneği de montaj robotlarının aktarım istasyonudur.

 

GÜVENLİĞE İLİŞKİN İŞ BİRLİKÇİ ROBOT SİSTEMLERİNİN ÇALIŞMA YÖNTEMLERİ

Bu teknik özellikle dört tür işbirlikçi çalışma ortamı oluşturmak için kullanılabiliyor. “Güvenlikle ilişkili izlenen durak” robotların insanlarla etkileşime girmesini önlerken, “elle yönlendirme” robotun el ile azaltılmış bir hızda yönlendirilerek güvenli bir İRİ gerçekleşmesini sağlıyor. Üçüncü iş birliği türü olan “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 sağlıyor. Bu durum robotlarla insanlar arasında kasıtlı veya kasıtsız fiziksel temas olup olmadığına bakılmaksızın gerçekleşiyor.

İş birliğinin “hız ve ayrılma izleme” türü ise tamamen oldukça esnek iş senaryolarına ve böylece akıllı fabrikalardaki Endüstri 4.0 ilkeleri ve üretim süreçlerine uygunluk gösteriyor. İzlenen ve korunan iş birliği bölgesindeki operatörün çalışma hızına göre ayarlanan robotun hız ve izlediği yollara bağlı. Güvenlik mesafeleri sürekli olarak izlenir ve robot gerektiğinde yavaşlatılıyor, durduruluyor veya yönü değiştiriliyor. Operatör ile makine arasındaki mesafe asgari mesafeden fazla ise robot sistemi tipik hızlarda ve tipik yolda otomatik olarak hareketine devam ediyor. Bu durum robotun verimliliğini hemen düzenliyor.

Endüstri 4.0 insanlar ve robotlar arasındaki iş birliğini ön pl ana çıkarmıştır. Bu, hem insanların hem de robotların aynı işyerinde aynı zamanda bulunmasını öngörür. Bunun bir örneği bir robotun bir kemer veya paletten parçalar alarak sonraki istasyona aktarması ve burada bulunan işçiye sunulması ve verilmesidir.

 

İRİ’DE İŞLEVSEL GÜVENLİK: UZMANLIK, PORTFÖY VE TEK KAYNAKTAN UYGULAMA

Farklı ISO/TS 15066 iş birliği türlerinden İRİ uygulamalarında hız ve mesafe izleme gelecekte bize en yüksek potansiyeli sunuyor. Bunlarla ilgili olarak düşünüldüğünde ve bu noktaya kadar görülen beraber var olma ve iş birliği etkileşim senaryoları birlikte göz önünde bulundurulduğunda, güvenlikle ilişkili sensör ve kontrol teknolojisinin İRİ’nin aksaksız işleyişine devam edebilmesini sağlarken yeni sorunlarla karşılaştığı açık. Aynı zamanda ortak işyerlerinin güvenliğine ilişkin gereklilikler arttıkça gelecekteki iş birlikçi iş durumlarının da artış kaydedeceğine dikkat etmek gerekiyor. İşlevsel güvenlik için sensör, kontrol ve sistem çözümleri üreticisi ve risk değerlendirme ve güvenlik kavramlarından sistem çözüm uygulamasına kadar kapsamlı güvenlik hizmetleri tedarikçisi olan SICK güvenli robot uygulamalarının tasarımında sektöre önemli çözümler sunuyor. Ayrıca, SICK yıllardır güvenli robot uygulamalarının gerekliliklerine uygun şekilde gelişen pek çok sensör ve kontrolör sunuyor. Değişik teknolojilere dayalı güvenlik çözümleri giderek daha akıllı hale gelmekte ve İRİ uygulamalarını mümkün kılar çünkü giderek daha meşakkatli hale gelen gereklilikleri karşılayabiliyor.

İRİ insan-robot etkileşimini kapsayan tüm uygulamaların yalnızca küçük bir kısmını teşkil ediyor. SICK bünyesinde geliştirilen ve uygulananlar gibi, robot uygulamalarında işlevsel güvenlik için getirilen yenilikçi çözümler öngörülebilir gelecekte bu payın önemli ölçüde artmasına yardımcı olmak sektöre çözümler sunmaya devam ediyor.