Bezpečnost v robotice hraje vzhledem ke zvyšující se automatizaci a spolupráci člověka s robotem (HRC) stále větší roli. Přepracovaná norma ISO 10218 nyní představuje mezinárodní, od základu modernizovaný bezpečnostní standard. S kolegou ze společnosti SICK Markusem Bechtelem, aplikačním inženýrem pro robotiku a bezpečnostní řešení, jsme hovořili o nejdůležitějších novinkách a změnách.
Markus Bechtel: Norma ISO 10218 je základní mezinárodní normou pro bezpečnost průmyslových robotů. Je rozdělena do dvou částí: 1. část je určena pro výrobce robotů a definuje požadavky na konstrukci průmyslových robotů jako neúplných strojních zařízení. 2. část se obrací na systémové integrátory a popisuje bezpečnostní integraci robotů do strojů a zařízení.
Novinkou je především kompletní transformace dosavadní technické specifikace ISO/TS 15066, která nyní normativně upravuje kolaborativní aplikace – tedy spolupráci člověka s robotem umožňující přímou interakci s pohybujícím se robotem. Ústředním prvkem jsou zde biomechanické mezní hodnoty definující přípustné síly a tlaková zatížení při kolizi mezi člověkem a robotem. Tyto hodnoty tvoří základ pro technické dimenzování kolaborativních aplikací z hlediska bezpečnosti.
Bechtel: Dosavadní norma je z roku 2011, od té doby se robotika dále vyvíjela mílovými kroky. Nové technologie a integrované bezpečnostní funkce, systémy s podporou AI a výrobní prostředí propojená sítí přinášejí nová rizika, ale také nové příležitosti.
Aktualizace byla nezbytná pro zachycení současného stavu technologického vývoje, zejména na poli spolupráce člověka s robotem. Kromě toho byl zohledněn čím dál větší význam kybernetické bezpečnosti v průmyslové automatizaci, a to také ve smyslu evropského nařízení o strojních zařízeních platného od ledna 2027.
Bechtel: Norma ISO 10218 je aplikovatelná napříč odvětvími – neobrací se ke specifickému průmyslovému odvětví, ale vztahuje se ke všem aplikacím, ve kterých se používají průmyslové roboty. To zahrnuje jak klasické výrobní linky, tak flexibilní, kolaborativní pracoviště nebo vysoce automatizovaná zařízení v nejrůznějších odvětvích – od automobilového průmyslu přes výrobu elektroniky až po zdravotnickou techniku. Přitom nehraje roli, zda se jedná o jediný robot v řemeslné dílně, nebo o celou flotilu robotů v komplexním, propojeném průmyslovém prostředí.
Bechtel: V první řadě norma ISO 10218-1:2025 rozlišuje dvě třídy robotů – a odráží tím skutečnost, že velké, těžké průmyslové roboty se značně liší od menších, slabších robotů pro kolaborativní aplikace. Tyto rozdíly se týkají jak rizik, tak typických scénářů aplikací. Norma proto zavádí dvě rizikové třídy se specifickými požadavky na bezpečnost, řídicí systém a integraci. Taková klasifikace přináší pro výrobce jednoznačnější pravidla a usnadňuje dimenzování ochranných opatření na základě rizik.
Dále byla přepracována struktura pro lepší čitelnost a použitelnost.
Mimořádně důležitým aspektem nových bezpečnostních požadavků je funkční bezpečnost. Zatímco dosavadní norma často paušálně vyžadovala úroveň vlastností d (PL d), a to bez ohledu na typ robotu nebo aplikaci, umožňuje nová norma ISO 10218-2:2015 alternativně posoudit skutečná rizika rozdílněji.
To znamená, že pro každou bezpečnostní funkci – například nouzové zastavení, bezpečné monitorování rychlosti nebo bezpečné vymezení pozice – bude nyní definována hodnota PL v závislosti na aplikaci a na základě posouzení rizika.
Pro podporu uživatele při určování rizik nabízí norma rozsáhlé tabulky s mezními hodnotami, které pomohou určit jednotlivé rizikové parametry, jako je tíha, expozice, pravděpodobnost vstupu nebo možnost zabránit vstupu. Je tak možné lépe implementovat bezpečnostní strategie podle principu ALARP (as low as reasonably practicable), což otevírá nové možnosti ohledně realizace aplikací.
Konkretizován byl také ruční provoz v seřizovacím režimu (režim naučení). Norma klade jednoznačnější požadavky na sníženou rychlost, bezpečné monitorování pohybů a koncepci navigace uživatele v tomto režimu – hlavně u robotů třídy II. Cílem je dále minimalizovat rizika při seřizování a programování.
Bechtel: Výrobci robotů budou nuceni své produkty v budoucnosti ještě cíleněji přizpůsobovat konkrétním aplikacím a rizikovým profilům, stejně jako plnit přísnější požadavky týkající se dokumentace posouzení rizika, bezpečnostních funkcí, úrovní vlastností a kybernetické bezpečnosti. Vývoj tak bude náročnější, ale s ohledem na pozdější integraci transparentnější.
Výhodou pro systémové integrátory bude jasnější struktura, zejména díky integraci kolaborativních aplikací a definici standardizovaných bezpečnostních funkcí. Současně se zvýší požadavky na kvalitu a srozumitelnost posouzení rizika, stejně jako požadavky na dokumentaci a validaci. Norma proto doporučuje při výběru a návrhu robotické aplikace úzkou koordinaci mezi integrátorem a uživatelem (provozovatelem) a hlavně včasné zapojení uživatele při posuzování rizik. To předpokládá intenzivní spolupráci mezi odděleními konstrukce, řídicí techniky a funkční bezpečnosti – a tedy mezioborové know-how a strukturované procesy.
I když se norma obrací jen na výrobce robotů a systémové integrátory, přihlíží také k provozu, a tedy provozovatelům. Norma ISO 10218-2:2025 definuje požadavky na informace, které musí výrobce poskytnout pro bezpečný provoz, jako jsou např. nutné kontroly a kontrolní intervaly.
Bechtel: Největší výzvou je možnost dovybavení stávajících systémů – už z toho důvodu, že nové nařízení o strojních zařízeních upravilo pro celou Evropu téma „podstatné změny“. To, co dříve interpretovala příručka ke směrnici o strojních zařízeních „Blue Guide“ a v Německu Ministerstvo práce a sociálních věcí, je nyní jasně zakotveno v evropském právu – a provozovatelům a integrátorům poskytuje větší právní jistotu.
Mnoho starších robotických zařízení bylo dimenzováno na základě dosavadních norem, a nové požadavky, například co se týče kybernetické nebo funkční bezpečnosti, splňuje jen částečně. Pro provozovatele a integrátory to znamená, že při přestavbách nebo rozšířeních budou muset zohlednit novou normu ISO 10218-2:2025 jako aktuální stav technologického vývoje a – v případě podstatné změny – provést nové hodnocení shody s ES podle požadavků strojní směrnice a v budoucnu podle nařízení o strojních zařízeních.
Také technická dokumentace bude obsáhlejší: nová norma vyžaduje přesnější popis bezpečnostních funkcí, jejich validaci a – v případě odchylek – srozumitelné odůvodnění.
V neposlední řadě klade implementace další nároky na menší firmy v personální a odborné oblasti. Čím dál větší roli zde proto hraje partnerství se zkušenými odborníky a výběr už certifikovaných komponent a řešení.
Bechtel: Nová norma ISO 10218:2025 poprvé přináší kompletní normativní základ pro spolupráci člověka s robotem. Kromě biomechanických mezních hodnot definuje také metody měření pro validaci těchto hodnot. Vše doplňují jasné požadavky na posouzení rizika, ochranná opatření a navigaci uživatele – například v seřizovacím režimu (režim naučení).
Bechtel: Při integraci průmyslových robotických buněk – především v nekolaborativních aplikacích – se pozornost nadále upírá k principům ochrany, ke kterým patří:
Technická ochranná opatření mohou velkou měrou přispět k účinnosti a spolehlivosti procesů i v kolaborativních aplikacích. Inteligentní monitorování ochranných polí tak může například umožnit, aby robot přešel do režimu sníženého výkonu pouze při skutečném přiblížení, což zamezí zbytečnému omezování výkonu a zvýší produktivitu.
Kontrolované přístupy pomohou vyloučit narušení procesu a mohou mít pozitivní vliv na posouzení rizika – například možností vyloučit nezúčastněné osoby („Passer-by“).
Inovativní bezkontaktní snímací ochranná zařízení na koncovém efektoru pro zabezpečení zbytkových rizik vycházejících z nástroje nebo obrobku nebo 3D kamerové systémy umožňují nové přístupy, s nimiž můžete klasické, ale zejména také kolaborativní aplikace koncipovat ještě produktivněji.
Nová norma podporuje komplexní přístup k bezpečnosti, který stejnou měrou zahrnuje technické, organizační i lidské faktory.
Při výběru vhodných koncepcí zabezpečení je rozumné vycházet z konkrétní aplikace a požadavků na produktivitu. Lze tak odvodit odpovídající koncepci zabezpečení, která optimálně zohlední bezpečnost a účinnost. Slib, že se lze obejít bez dalších bezpečnostních zařízení, se v naprosté většině případů ukazuje jako zavádějící.
Investice do inteligentních koncepcí zabezpečení se většinou rychle vrátí – díky vyšší využitelnosti zařízení, omezení prostojů a eliminaci podnětů k manipulaci.
Bechtel: Výrobci by měli včas a systematicky pracovat na splnění požadavků nové normy ISO 10218-2:2025. Možný harmonogram by mohl vypadat následovně:
Bechtel: Společnost SICK podpoří firmy při implementaci nové normy ISO 10218-2:2025 praktickou příručkou, která vychází z dlouholetých zkušeností. V ní naši bezpečnostní experti podrobně rozeberou, na co je třeba se při návrhu robotických aplikací zaměřit z hlediska normy. K tomu nabízíme cílená školení pro zákazníky, která pomohou firmám průběžně prohlubovat své znalosti a udržovat je na aktuální úrovni.
