Roboty w produkcji: bezpieczeństwo, strefy bezpieczeństwa i programowanie

Cel kompetencji edukacji nr 6 wymaga, aby uczeń na podstawie wiedzy o bezpieczeństwie robota mógł obsługiwać robota do użytku w produkcji przemysłowej, a później w procesie (nr 20 i 22) budowanie złożonych instalacji z technologią robotyczną, programowanie off-line i online oraz integracja robotów w większe instalacje. Roboty nie są zatem przedmiotem pobocznym — są centralną częścią nowoczesnej instalacji automatycznej.

Bezpieczeństwo robotów przemysłowych opisane jest w rodzinie międzynarodowych standardów. ISO 10218-1 stawia wymagania dla samego robota jako produktu — jego konstrukcji i wbudowanych funkcji bezpieczeństwa. ISO 10218-2 stawia wymagania dla zintegrowanego systemu robotycznego, czyli robota złączonego z narzędziem, osłoną i urządzeniami peryferyjnymi w konkretnej instalacji. W wyniku rewizji w 2025 r. wymogi dotyczące robotów współpracujących — wcześniej opisane w oddzielnej specyfikacji technicznej, ISO/TS 15066:2016 — są zintegrowane bezpośrednio w ISO 10218-2:2025, dzięki czemu zasady ruchu kolaboracyjnego stojąc teraz razem w jednym miejscu.

• 01ISO 10218-1 — wymagania do samego robota (konstrukcja i wbudowane funkcje bezpieczeństwa)
• 02ISO 10218-2 — wymagania dla systemu zintegrowanego (komórka, narzędzie, osłona, urządzenia peryferyjne)
• 03Wspólne sterowanie (dawniej ISO/TS 15066) — limity siły, ciśnienia i prędkości przy fizycznym kontakcie między człowiekiem a robotem

Tradycyjny robot przemysłowy zwykle pracuje za osłoną, kurtynami światłowymi lub matami bezpieczeństwa, ponieważ porusza się z siłą i prędkością, która może poważnie zranić człowieka. Robot współpracujący (często zwany cobotem) jest natomiast opracowywany i oceniany pod względem ryzyka, aby móc dzielić przestrzeń roboczą z ludźmi bez pełnej osłony — ale tylko w granicach siły i ciśnienia ustanowionych dla konkretnego zadania i robota. Centralnym punktem jest to, że "robot współpracujący" nie oznacza "automatycznie bezpieczny w każdych warunkach" — każda instalacja musi być poddana ocenie ryzyka na podstawie zadania, narzędzia na robocie i otoczenia.

Roboty są programowane na dwa główne sposoby. Programowanie online odbywa się przy samym robocie, często za pomocą ręcznej jednostki programowania, gdzie prowadzisz robota do pożądanych pozycji i zapisujesz je jako punkty w programie. Programowanie offline odbywa się w oprogramowaniu na komputerze, gdzie ruchy robota są symulowane i planowane, zanim program zostanie przeniesiony do fizycznego robota — metoda, która oszczędza czas produkcji, ponieważ urządzenie nie musi stać w trakcie samego programowania. Automatyk pracuje zazwyczaj z obydwoma: proste regulacje i ustawienia bezpośrednio przy robocie, i bardziej skomplikowane zmiany przygotowane offline.

Robot rzadko pracuje sam. Musi często współpracować z przenośnikami, maszynami pick-and-place, kamerami i innymi automatycznymi urządzeniami — to, co cel kompetencji nr 22 opisuje jako integracja robotów i innych maszyn automatycznych w instalacjach przemysłowych. To wymaga, aby technik rozumiał cały łańcuch sygnałów między sterownikiem robota, PLC a urządzeniami peryferyjnymi, aby troubleshooting nie zatrzymywał się na granicy komórki robota, ale obejmował całą instalację.

“Robot robi dokładnie to, do czego jest zaprogramowany — za każdym razem, z tą samą siłą. To jest siła. To jest też powód, dla którego nigdy sam nie odkrywa, że człowiek stoi w drodze.”