Om følsomhed og sikkerhed

Robotsikkerhed er todelt

Jeg vil herunder fokusere på to aspekter af robotsikkerhed:

Følsomhed: Mængden af kraft, der skal til for at få robotten til at stoppe. For nemheds skyld kan vi tænke på det som en kraft, der kan måles i newton (faktisk er det ikke helt ligetil at måle denne kraft, da den afhænger af flere faktorer, herunder bevægelseshastigheden, men det ser vi bort fra for nu).

Pålidelighed: Her er tale om sandsynligheden for, at den funktion, der stopper robotten, fungerer som den skal. Den typiske måde at måle dette er gennem sandsynligheden for farlige fejl pr. time (Probability of Dangerous Failure per Hour – PFHd). Dette er et velkendt fænomen, som stammer fra standarderne for funktionel sikkerhed (ISO 13849-1 og IEC 61508-serien) og beskriver risikoen for, at en sikkerhedsfunktion svigter på en potentielt farlig måde.

Dynamikken i følsomhed og pålidelighed

Så hvis du ikke blot kan se en video for at vurdere robottens sikkerhed, hvad skal du så overveje?

I sidste ende spiller både følsomhed og pålidelighed en afgørende rolle for sikkerheden:

Følsomhed kan med lidt god vilje forenkles til en binær variabel. Enten er en robot følsom nok til opgaven, eller også er den ikke. En robot, der stopper ved berøring af en fjer, er ikke nødvendigvis mere sikker end en, der stopper ved berøring af en vandflaske, så længe begge handlinger ikke forvolder skade. Det ”sikre” følsomhedsniveau for en robotapplikation skal bestemmes som en del af risikovurderingen.

Pålideligheden, målt på PFHd-værdien, bør derimod ideelt set være så lav som muligt. For de fleste anvendelser af industrirobotter skal PFHd for sikkerhedsfunktionerne være mindre end 10-6 fejl pr. time, hvilket svarer til PLd i terminologien i ISO 13849-1 eller SIL 2 i IEC 61508-termer. Bemærk, at kravet om en PFHd på mindre end 10-6 fejl pr. time faktisk gælder for hele sikkerhedsfunktionen, så hvis der er behov for eksternt sikkerhedsudstyr, skal du bruge en robot med en PFHd-værdi, der er god nok til, at hele applikationen holder sig under 10-6 fejl pr. time, selv når du tager højde for PFHd for det eksterne sikkerhedsudstyr. PFHd-værdierne for de forskellige sikkerhedsfunktioner for robotten og eventuelt eksternt udstyr kan findes i produktdokumentationen.

Kan høj følsomhed være en ulempe?

Det er interessant, at selvom høj sensitivitet ofte fremhæves som en fordel, kan det nogle gange gå ud over sikkerheden. En ikke helt intuitiv påstand, som jeg derfor gerne uddyber:

Forestil dig to forskellige robotter med identiske funktioner (samme nyttelast, rækkevidde, PFHd-værdier osv.) bortset fra følsomheden af de kraftbegrænsede sikkerhedsfunktioner. Hvor den ene robot har en følsomhed på 1N, og den anden har en følsomhed på 50N. Spørgsmålet er, hvilken der reelt set er sikrest?

Betragtes værdierne i ISO/TS 15066, er begge robotter tilstrækkeligt følsomme til at holde sig inden for retningslinjerne (bær venligst over med at jeg groft forsimpler tingene her, men pointen er stadig gyldig). Og hvis vi antager, at PFHd-værdierne for begge robotter ligger under grænsen på 10-6 fejl pr. time, er den umiddelbare konklusion, at begge robotter er tilstrækkeligt sikre.

Den ultrasensitive robot kan dog få problemer med ”uhensigtsmæssige stop” forårsaget af mindre forstyrrelser som et løst kabel eller en utilsigtet berøring. Disse stop udgør i sig selv ikke et sikkerhedsproblem, men spørgsmålet er, hvordan det påvirker adfærden hos menneskerne omkring robotten. Uhensigtsmæssige stop er forstyrrende for brugeren af robotten (med god grund, da de nedsætter produktiviteten), så de kan være en tilstrækkelig motivationskilde for nogle til at forsøge at omgå eller deaktivere sikkerhedsfunktionen helt.

Helt generelt skal en veldesignet sikkerhedsfunktion finde en balance mellem at være følsom nok til at garantere sikkerheden, men ikke så følsom, at medarbejderne fristes til at omgå den. De allerbedste sikkerhedsfunktioner er dem, der holder dig sikker, uden at du overhovedet opdager det.

Så næste gang du ser en video, der viser en robots sikkerhedsfunktion, så husk, at sikkerhed kræver omtanke og forståelse for hele processen. Det handler ikke om, at robotten skal stoppe, ved den mindste berøring; det handler om at sikre, at robotten konsekvent og pålideligt fungerer sikkert i sit driftsmiljø.