圖片來源：TüV SüD

作者 | Stewart Robinson

　　自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）和自動(dòng)車輛系統(tǒng)對于自動(dòng)化操作越來越不可或缺，企業(yè)應(yīng)當(dāng)了解在各種AGV應(yīng)用場景中需要采用的標(biāo)準(zhǔn)和措施。

　　為確保可靠的性能和安全性，制造商、供應(yīng)商、集成商和運(yùn)營商需要根據(jù)一系列不同的標(biāo)準(zhǔn)評估和驗(yàn)證機(jī)器人的合規(guī)性，并考慮特定應(yīng)用的要求。自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）和自動(dòng)車輛系統(tǒng)對于自動(dòng)化操作越來越不可或缺，因?yàn)樗鼈兲峁┤旌蜻B續(xù)服務(wù)，并且可以靈活地分配給各種應(yīng)用，它們對提高效率和生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)是顯著的。

　　AGV是一種基于地面輸送機(jī)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)導(dǎo)引設(shè)備，其主要任務(wù)是在工業(yè)建筑內(nèi)和公司場所內(nèi)運(yùn)輸物料，有助于自動(dòng)化和優(yōu)化物流流程。AGV車輛系統(tǒng)通常由以下元素組成：一輛或多輛自動(dòng)導(dǎo)引車、主控制系統(tǒng)、位置確定和檢測設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施和外圍設(shè)備。然而，這種設(shè)備對人類員工可能構(gòu)成潛在危害，隨著人類與AGV的互動(dòng)增加，安全風(fēng)險(xiǎn)也在增加。

　　ISO 3691-4:2023 –“工業(yè)卡車 - 安全要求和驗(yàn)證 - 第4部分：無人駕駛工業(yè)卡車及其系統(tǒng)”，是AGV和車輛系統(tǒng)方面最重要的國際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著自動(dòng)駕駛汽車安全指南的重要進(jìn)步。

　　01 了解AGV的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

　　在機(jī)械安全方面，ISO和EN標(biāo)準(zhǔn)分為三種類型：

　　● A類：包含設(shè)計(jì)原則和一般方面的基本安全標(biāo)準(zhǔn)，可應(yīng)用于所有機(jī)械。

　　● B類：涵蓋與各種機(jī)械相關(guān)的安全方面或保護(hù)裝置的成組安全標(biāo)準(zhǔn)。

　　● C類：對一種特定的機(jī)器或一組機(jī)器規(guī)定出詳細(xì)的安全要求。

　　C類標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先于A類和B類標(biāo)準(zhǔn)。ISO 3691-4是C類標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗囟愋蜋C(jī)器的安全要求，適用于所有利益相關(guān)者——機(jī)械制造商、集成商和運(yùn)營商。這確保了共同負(fù)責(zé)制定統(tǒng)一的AGV安全和風(fēng)險(xiǎn)管理方法。

　　ISO 3691-4概述了無人駕駛工業(yè)車輛及其系統(tǒng)的安全要求，以及如何檢查它們是否滿足這些要求。該標(biāo)準(zhǔn)于 2020 年 2 月首次發(fā)布，并于去年進(jìn)一步更新，對機(jī)械行業(yè)來說仍然相對較新。

　　該標(biāo)準(zhǔn)定義了安全功能所需的性能水平，并描述了降低風(fēng)險(xiǎn)和驗(yàn)證自動(dòng)化功能的必要程序。因此，必須考慮三個(gè)關(guān)鍵方面：

　　● 操作環(huán)境（卡車操作和與員工互動(dòng)的不同區(qū)域）

　　● 相關(guān)危害和風(fēng)險(xiǎn)

　　● 正確實(shí)施安全系統(tǒng)（保護(hù)）

　　舉個(gè)例子，在有人在場的操作區(qū)域內(nèi)，AGV駛向機(jī)器時(shí)，存在“碰撞風(fēng)險(xiǎn)”。根據(jù) ISO 3691-4，可以通過在AGV設(shè)計(jì)中使用三種安全措施來減輕這種風(fēng)險(xiǎn)：

　　● 人員檢測系統(tǒng)

　　● 速度控制系統(tǒng)

　　● 制動(dòng)系統(tǒng)控制

　　在目前的實(shí)踐中，即使實(shí)際AGV操作區(qū)域內(nèi)沒有人員，也會假設(shè)有人員的存在而施加速度限制。

　　同樣，在一個(gè)不允許人員進(jìn)入的封閉區(qū)域內(nèi)，AGV 最后接近機(jī)器進(jìn)行對接時(shí)，可能會在兩個(gè)工業(yè)資產(chǎn)之間造成碰撞風(fēng)險(xiǎn)。這種不安全的對接事件風(fēng)險(xiǎn)可通過 AGV 設(shè)計(jì)中的兩項(xiàng)安全措施來降低：速度控制系統(tǒng)和停車制動(dòng)系統(tǒng)控制。

　　02 確保實(shí)施有效的保護(hù)

　　雖然在封閉區(qū)域內(nèi)不會對人員造成危害，但仍有必要采取措施保護(hù)工業(yè)資產(chǎn)免遭昂貴的損失。采用對環(huán)境敏感的安全方法可以實(shí)現(xiàn)財(cái)產(chǎn)保護(hù)的目標(biāo)，同時(shí)提高系統(tǒng)效率。

　　運(yùn)行環(huán)境的狀況對卡車的安全運(yùn)行有重大影響。因此，在準(zhǔn)備作業(yè)區(qū)時(shí)，必須按照標(biāo)準(zhǔn)附件 A 中的作業(yè)區(qū)準(zhǔn)備要求來消除危險(xiǎn)。

　　附件 B 列出了在卡車使用壽命期間必須考慮的所有重大危險(xiǎn)、危險(xiǎn)情況或危險(xiǎn)事件。這不僅應(yīng)包括機(jī)器在正常使用時(shí)的相關(guān)危險(xiǎn)，還應(yīng)包括制造商認(rèn)為可合理預(yù)見的誤用情況。ISO 13849中針對不同安全功能的性能等級 (PL) 是基于此附件中列出的危險(xiǎn)。

　　在設(shè)計(jì)安全功能時(shí)，必須考慮整個(gè)系統(tǒng)，以便考慮AGV多種功能之間的相互關(guān)系，優(yōu)化安全性，并保護(hù)操作員和周圍的其他資產(chǎn)。例如，AGV的控制系統(tǒng)必須同時(shí)管理安全功能和非安全功能，因此必須考慮到某些安全功能不僅可能影響安全，還可能影響非安全功能。

　　機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)定義了一系列一般物理危險(xiǎn)，通常在類型認(rèn)證過程中使用。然而，ISO 3691-4等現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)并不是圍繞機(jī)器連接性和互操作性的概念設(shè)計(jì)的。雖然工業(yè)4.0 在多個(gè)領(lǐng)域降低了風(fēng)險(xiǎn)，但連接接口的范圍和靈活性也帶來了一系列新的風(fēng)險(xiǎn)問題。隨著生產(chǎn)設(shè)施變得越來越復(fù)雜，操作員必須管理一個(gè)包含多種相互依存關(guān)系的快速發(fā)展的系統(tǒng)，同時(shí)最大限度地減少停機(jī)時(shí)間。

　　當(dāng)面臨駕馭復(fù)雜的新風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境的挑戰(zhàn)時(shí)，有效的安全是一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。然而，將現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評估標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于以多種交互和數(shù)據(jù)流為特征的動(dòng)態(tài)工業(yè)4.0操作環(huán)境已變得越來越不可能。因此，機(jī)械制造商和最終用戶面臨著工作方法的重大轉(zhuǎn)變，這需要一種新的方法。

　　ISO 3691-4 標(biāo)準(zhǔn)使我們更進(jìn)了一步，它與ISO 13849標(biāo)準(zhǔn)保持一致。該安全標(biāo)準(zhǔn)適用于機(jī)械控制系統(tǒng)中負(fù)責(zé)提供安全功能的部件。它對設(shè)計(jì)原則以及控制系統(tǒng)（硬件或軟件）安全相關(guān)部分的集成提出了安全要求和指導(dǎo)。因此，它為對整個(gè) AGV 進(jìn)行安全評估提供了寶貴的指導(dǎo)。

　　關(guān)鍵概念：

　　■ 當(dāng)面臨駕馭復(fù)雜的新風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境的挑戰(zhàn)時(shí)，有效的安全是一項(xiàng)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

　　■ ISO 3691-4概述了無人駕駛工業(yè)車輛及其系統(tǒng)的安全要求，以及如何檢查它們是否滿足這些要求。

　　思考一下：

　　您的工廠在確保AGV安全運(yùn)行方面采用了哪些措施？