İş birlikçi endüstriyel robotlarda iş güvenliği ve risk analizi yaklaşımları

Abstract

1960'lı yıllardan beri, çevresindeki çalışanlardan izole edilmiş ve çevresi çitlerle, güvenlik perdeleriyle, güven denetim altına alınmış kafeslerde çalışmaya zorlanan geleneksel endüstriyel robotlar, Endüstri 4.0'ın Almanlar tarafından duyurulmasıyla beraber bambaşka bir görünüm almışlardır. Çalışma hücresi çevresindeki çitler kaldırılarak, insanlarla birlikte çalışmaya başlayan robotlar insanların gerçekleştirdiği rutin, sıkıcı ve tehlikeli işleri yaparken diğer makinelerle de iletişim kurarak akıllı fabrikaların ilk adımlarını oluşturmuşlardır. İnsan makine etkileşiminde etkinlik, riskli görevleri üslenme, akıllı ve güvenli hareket ile esnek öğretilebilirlik gibi özelliklere sahip yeni robotlar kollaboratif robotlar adını almışlardır. Çalışma sırasında insanlarla olan iş birlikçi, yardımlaşmalarından dolayı kollaboratif robot adını alan bu robotlar için ülkemizde Kobot (Cobot/ Collaborative Robot) veya iş birlikçi robot tanımları kullanılmaktadır, bu yüzden tezimizde bunların üçünü de kullanacağız. Kollaboratif robotların insanlarla sürekli olarak güven içinde çalışabilmelerini sağlamak için sensör, kamera vb güvenlik bileşenleri kullanılsa dahi robotların ve operatörlerin istemsiz hareketleri ile dış kaynaklardan gelebilecek siber saldırılara karşı çeşitli önlemlerin alınması gerekir. Robotların üretimleri ve bu robotların çalışacakları sisteme entegre edilmeleri sırasında risk değerlendirmeleri yapılmalıdır. Robotların üretimleri sırasında ve bu robotların çalışacakları sisteme entegre edilmeleri sırasında risk değerlendirmeleri yapılmalıdır. Bu değerlendirmelerde robot/operatör iş birlikçi çalışmasında temas veya çarpışmalar sonundaki olası riskler saptanarak bunlara ilişkin güvenlik önlemleri alınıp, risk azaltım çalışmaları yapılmalıdır. Bu tezde, iş birlikçi robotların çalışma prensipleri, robot ve kobotlar hakkındaki standartlar, güvenli çalışma ortamı için alınması gereken önlemler, risk ve tehlikelerin azaltılması için risk analizleri ile çeşitli risk analizi yaklaşımlarından bahsedilecek ve bulguların değerlendirilmesi yapılacaktır. Anahtar sözcükler: Kollaboratif Robot, İşbirlikçi Çalışma Hücresi, Risk Analizi, Risk Analizi Yaklaşımları.

Since the 1960s, traditional industrial robots which have been isolated from the workers in the plants and forced to work alone within the fences, safety curtains and safe controlled cages have taken a completely different appearance with the announcement of Industry 4.0 by the Germans. By removing the fences around the working cells of the robots and starting to work with humans, the robots created the first steps of smart factories by communicating with other machines while doing the routine, boring and dangerous work performed by humans. New robots with features such as efficiency in human-machine interaction, embracing risky tasks, smart and safe movement and flexible teachability are called collaborative robots. In our country, the definitions of Kobot (Cobot / Collaborative Robot) or collaborative robots are used for these robots, which are called collaborative robots due to their cooperation and collaboration with humans during performing the tasks, so we will use all three of them in our thesis. In order to ensure that collaborative robots can work safely with human workers, various measures should be taken against the involuntary movements of robots and operators and cyber attacks that may come from external sources even if secırity components such as sensors, cameras etc. Risk assessments should be made during the design of robots and the integration of these robots into the system they will operate. In these evaluations, possible risks at the end of contact or collisions in robot / operator collaborative work are determined, safety measures are taken and risk reduction studies should be carried out. In this thesis, the working principles of collaborative robots, standards on robots and cobots, measures to be taken for a safe working environment, risk analysis and various risk analysis approaches to reduce risks and hazards will be discussed and the findings will be evaluated. Keywords: Collaborative robot, collaborative work cell, risk analysis, risk analysis approaches