机器人安全认证,国际国内标准差异研究
质者介绍:
赵新华
德国莱茵TUV大中华区商用与工业产品服务业务开发总经理 | 高级工程师, 1999 年加入德国莱茵TÜV 担任技术审核员及签证官。自1990 年起参与起草了多个国家标准和技术规范,曾任职多个国家标准技术委员会专家。
随着机器人行业的快速发展,机器人的安全检测问题日益突出。2016年初工业和信息化部对全国机器人产业进行摸底调查,结果显示中国涉及机器人生产及集成应用的企业有800余家,其中超过200家是机器人本体制造企业,但大部分企业以组装和代加工为主,产品主要集中在三轴、四轴的中低端机器人。
我国机器人行业的标准和检测认证体系尚不健全,缺乏必要的技术门槛和市场引导手段,导致产业综合竞争力偏弱。
国际认证标准现状和研发方向
国际机器人安全标准主要以ISO国际标准化组织主导,2015年国际标准化组织专门把机器人分支从自动控制方向分离,成立了技术委员会TC 299。目前有25个国家加入其技术委员会,另有8个观察员国家。已颁布了15个机器人正式标准,在研发的标准有11个。
15个ISO标准包括机器人的基本标准、机器人系统集成安全要求、机器人后端执行器的交换系统、机器人设备计量方法导则、康复机器人的安全要求、协同机器人标准、服务机器人的性能和测试标准。目前这15个已有的标准主要停留在于术语、安全和基本的要求。正在研发的11个标准将会对之前的安全标准更新,主要方向是机器人的导航系统评价的研发标准、工业机器人带末端执行器的安全标准、人工加载的机器人系统的标准模块化服务机器人的一般标准。还有三个标准是ISO和IEC正对医疗机器人方面一起研发的,包括医疗治愈、治疗和人员康复方面的标准。
中国标准数量远超国际,而专用标准滞后十年以上
中国目前正式颁布的机器人国家标准是36个,加上行业标准,颁布的各类机器人标准有241个。国家的36个标准转化了国际ISO的15个正式标准并重新创造了11个标准,从数量上远远超过国际标准。而目前我们国家的产品多数是关注功能而非安全,设计机器人时需要对其在搬运、维护、维修过程中进行风险评估,如何消除风险方面都欠考虑。
国际、国内安全标准对比
表格对比可以看出我国机器人行业发展面临的瓶颈:机器人控制系统安全等级或PL等级、SIL等级的普及度低,这方面涉及了近年来很火的AGV制动等问题,这是机器人行业发展的难题。在软件功能方面,如果机器人很多功能需要通过软件实现,其安全性则更需关注。前车之鉴,丰田汽车就是因为其软件控制的刹车指令失灵而被美国政府罚款。我国机器人目前在PLC、计算机、单片机的国标都晚于国际标准。
在专用标准方面,我国的康复机器人标准和协同机器人标准还是空白,落后于国际标准超过十年以上,今后专业人士起草相关标准时需和国际接轨以缩小差距。中国机器人企业进入欧洲、北美市场时需要遵循其强制性的指令要求。
TUV莱茵在机器人检测认证方面经验丰富,除了机器人认证以外,还提供机器人零部件,包括减速机、控制器、传感器、电缆等软硬件的安全认证,还做性能、可靠性、寿命等认证和评估。目前TUV莱茵在在全球一共颁发了1826张关于机器人的认证证书,包括了全球四大家族、四小家族产品的大部分认证,并提供机器人安全检测方面相关的增值服务,助力中国机器人产业规范、健康发展。
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