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如何在部署移动机器人解决方案时确保员工安全

2023/09/27
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随着移动机器人日渐成为制造、仓储和配送等领域流程自动化的主要部分,越来越多的企业正在积极探索如何在工作场所中部署移动机器人。根据《中国机器人技术与产业发展报告(2023年)》,当前国内市场机器人产业总体发展水平稳步提升,应用场景显著扩展,各类机器人等产品优势不断增强。过去十年,在回答众多客户关于选择和部署移动机器人解决方案的相关咨询时,优先考虑员工安全一直是斑马技术强调的重点之一。

我们讨论的移动机器人中,很大一部分属于可以独立自主移动的自主移动机器人(AMR)。研究表明,预计到 2025 年,能在整个工作场所内动态移动的AMR将占全球部署的移动机器人总数的一半以上。因此,企业必须对员工进行相应的培训,让他们了解新的机器人同事,从而保障在与机器人配合工作时的安全。

相比之下,自动导引车(AGV)只能行驶在由磁带、电线或信标标记的运输通道上,因此对员工进行有关 AGV 固定路径的培训可能较为容易,但让员工远离 AGV 路径既不现实也不可能;此外,不同于 AMR,AGV 无法避障,在遇到行人时 AGV会减速或突然停止,这无疑降低了此类移动机器人解决方案的生产效率及效益。

由于这些局限性,许多企业日益转向采用AMR。AMR所具备避障能力能够带来更高的自由度,并且能够智能且灵活地绕过行人、叉车、托盘等。因此,与其培训员工避开机器人路径并时刻对周边环境保持警惕,不如部署能够适应动态工作环境和其中人员的 AMR。

然而,并非所有的 AMR 防撞技术都同等可靠,部署机器人导致的不同程度的碰撞还是难以完全避免,再轻微的摩擦如果反复发生也会让员工对机器人失去信任。而只有确保员工能与机器人和谐共处,自动化才能真正发挥价值。除此之外,无论什么原因(比如:员工在穿过机器人路径时没有留意周边或低头看手机)造成的意外碰撞或摩擦,都可能导致雇主被问责,因此企业有责任选用确保安全的AMR解决方案降低员工面临的风险。

深入研究相关措施以确保安全距离

如果企业决定将AMR作为工厂、仓库、配送中心的机器人自动化解决方案,或将其作为医院或学校的卫生设施解决方案,选择能够在相关工作场所内正常运行的机器人非常重要。企业需要确认机器人是否配有摄像头传感器和安全功能以监测并绕过悬挂物、叉车、人员或设施内的其他常见危险障碍物。具体而言,企业需要验证 AMR 解决方案是否符合 2020 年 12 月发布的 ANSI/RIA R15.08 安全标准,该标准为制造商、集成商和终端用户规定了移动工业机器人的安全要求;终端用户也必须确保充分了解ANSI/RIA R15.08 中关于在设施中部署和操作AMR 解决方案的相关要求。

各工作场所的管理员或运营经理在部署 AMR时,应从以下三方面对安全事项进行考量:

1. 确保工作场所适合部署移动机器人。某些应用场景下,有许多危险因素会导致 AMR解决方案不适用。例如,虽然AMR 可以“看到”很多事物,但由于AMR供应商有所不同,有些AMR无法“看到”工作环境中的某些特征,如坡道或装卸码头的台阶;在寒冷甚至冰冻的环境或地面有水的区域,它们也可能无法工作。虽然在绘制路线时可以根据环境中固定的基础设施进行相应调整,设置AMR能和不能前往的区域,但并非所有危险因素都可以避免。因此,企业在权衡自动化选项时必须考虑到这些因素。

2. 选择即使在倒车时也能避开常见障碍物(包括人员、叉车、机械和货架)的移动机器人。员工理应可以在工作场所内自由走动,因此不要把避免碰撞的责任强加给员工。企业需要跟AMR系统提

供商确认机器人在导航时是否存在盲点、机器人的高度视觉如何,以及动态避障功能,该功能可以使机器人灵活绕过移动物体,避免在迎面而来的车辆前骤停等情况出现。因此,激光传感器、3D相机和高级软件等配置规格尤为重要。

3. 向员工展示如何与机器人互动并信任机器人。对于大多数员工来说,即使他们曾接触过AGV或机械臂,AMR带来的将是一种全新体验。AMR是第一批智能程度高到可以独立工作并自主活动的机器人,但仍有赖于人类同事来完成工作任务,他们需要人类指导前往何处取货,将物品运送至何处,或者多久巡视一次设施并进行消毒。但AMR的行动并非由人类控制,只是由其任务列表来控制,因此,在与机器人共处的空间中,员工应感到行动自如。

教会员工如何与AMR协作很简单,他们可能只需要几个小时就能找到工作节奏,而信任的建立则可能需要一段时间。双方合作得越多,员工就越会发现机器人不会造成人身威胁,进而更加欣赏这样的新同事。此外,AMR还可以减轻员工长时间步行或徒手搬运物料所带来的身体疼痛。但因为员工并非总能够避开机器人且进入没有其他设备的空旷区域,他们可能会被夹或困在货架和机器人之间,因此在部署AMR解决方案时,请务必向供应商了解如何防止此类情况的发生。

采用全球思维模式确保移动机器人的安全性

北美以外的地区的机器人用户可能需要遵循当地的标准,例如欧洲的CE所涵盖的机械指令。但全球范围内的其他地区性标准多数与ANSI/RIA R15.08一致,因此企业可以通过确保机器人符合ANSI/RIA R15.08标准,从而在安全方面占得先机。

换言之,企业可以在R15.08的指导下做好采用机器人的准备,并更大限度地发挥AMR的智能性,确保其能够安全地为企业高效运营提供支持,并为员工提供休息的空间,让他们能够在需求增加的情况下依旧可以提高工作效率。

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