Esta es la dirección donde equivocarse hace daño a alguien, así que está escrita de forma más directa que el resto.
El malentendido más caro del sector
La expresión «robot colaborativo» se interpreta habitualmente como «robot seguro para trabajar al lado». Esa interpretación ha causado lesiones reales.
Lo que ofrece un robot con certificación colaborativa es un conjunto de capacidades: limitación de fuerza y potencia, detección sensible de colisiones, y la capacidad de operar en modos que permiten compartir espacio con personas.
Lo que no ofrece es una aplicación segura.
El robot lo evalúa su fabricante. La aplicación la evalúa quien la instala, y ahí es donde vive realmente la seguridad.
Tres formas en que un robot colaborativo se vuelve peligroso.
El efector final. La limitación de fuerza en el brazo no dice nada sobre una herramienta afilada, un componente caliente, una antorcha de soldar o una pinza capaz de aplastar un dedo. El peligro se trasladó a lo que hay en el extremo.
La pieza que transporta. Un robot que lleva algo afilado, pesado, caliente o químicamente peligroso presenta ese peligro con independencia de sus propios límites de fuerza.
Atrapamiento y geometría. Un robot de fuerza limitada puede seguir atrapando a una persona contra un utillaje, una pared u otra máquina. Los límites de fuerza asumen espacio libre, y una parte del cuerpo atrapada no tiene ninguno.
Así que la afirmación correcta es que la capacidad colaborativa permite aplicaciones que pueden hacerse seguras tras una evaluación. Nunca certifica una.
Qué cubre esta dirección
El alcance: cómo comparten espacio de trabajo las personas y los robots, interacción, confianza y trabajar con seguridad codo con codo.
Cuatro áreas.
Evaluación de riesgos. Identificar peligros, estimar el riesgo, seleccionar medidas de protección y verificar que funcionan. La actividad central y una disciplina estructurada con método definido.
Medidas de protección. Protecciones, enclavamientos, cortinas de luz, escáneres, velocidad segura y monitorización de separación, limitación de fuerza y potencia, y sistemas de parada de emergencia.
Seguridad funcional. Donde una función de seguridad se implementa en sistemas de control, la fiabilidad de esa función hay que diseñarla, cuantificarla y verificarla frente a un nivel requerido.
Factores humanos. Previsibilidad, señalización de intención, calibración de la confianza y mal uso previsible, que es la parte que determina si las medidas de protección sobreviven al contacto con el trabajo real.
Los cuatro modos de operación colaborativa
Merece la pena conocerlos, porque las conversaciones de compra van mejor cuando ambas partes usan el mismo vocabulario.
Parada monitorizada de seguridad. El robot se detiene cuando una persona entra en el espacio compartido y reanuda cuando se marcha. Sencillo y muy utilizado.
Guiado manual. Un operario mueve el robot directamente con un dispositivo de control. Útil para enseñanza y para elevación asistida.
Monitorización de velocidad y separación. Los sensores siguen la posición de la persona y el robot reduce la velocidad o se detiene a medida que la separación disminuye. Potente y dependiente de la fiabilidad de los sensores y de cálculos de distancia de parada que deben tener en cuenta la dinámica real del robot con su carga real.
Limitación de fuerza y potencia. El robot está diseñado para que el contacto no supere unos límites definidos. Es el modo al que la mayoría de la gente se refiere con «colaborativo», y es aquel en el que los peligros del efector final y la pieza invalidan con más frecuencia la suposición.
Estos modos se pueden combinar, y la combinación adecuada sale de la evaluación de riesgos, no de un folleto de producto.
Dónde encaja en el dominio
La interacción humano-robot y la seguridad de robots es la novena y última dirección del dominio de robótica y sistemas autónomos de Astra Trainer, y se aplica a las ocho anteriores: las células industriales, los robots de servicio en espacios públicos, los vehículos autónomos y los drones tienen cada uno su propia versión de la misma pregunta.
Los socios con robots en planta suelen planificarla junto a la robótica industrial y al dominio de manufactura avanzada, donde ingeniería de calidad y fiabilidad, y mantenimiento y gestión de activos cubren los procedimientos de los que depende el expediente de seguridad. Las lecciones duran cinco minutos, algo que importa aquí porque quienes más necesitan este contenido son el personal de mantenimiento y producción que no puede dejar la planta. Puedes ver las nueve direcciones aquí.
Dónde se hace daño la gente realmente
El patrón en los incidentes relacionados con robots es constante y no es lo que la gente espera.
Los incidentes graves ocurren predominantemente durante el mantenimiento, la enseñanza, la programación, la puesta a punto y la resolución de averías, más que durante la operación automática normal.
La razón es estructural. Durante la operación normal las medidas de protección están activas y funcionando. Durante esas otras actividades, alguien está dentro del espacio con la protección puenteada o el robot en un modo donde la protección normal está reducida.
Cuatro patrones concretos.
Liberar un atasco sin aislar. Un robot detenido no es un robot desenergizado. Puede reanudarse, o una fuente de energía almacenada puede liberarse.
Reinicio inesperado. Otra persona lo resetea, o llega una señal, o un programa se reanuda desde un punto distinto al esperado.
Trayectoria de movimiento inesperada. El robot se mueve a algún sitio que la persona no anticipó, algo más probable durante la enseñanza y tras un cambio de programa.
Exceso de confianza en la velocidad reducida. Trabajar en modo de enseñanza a velocidad reducida, tratándolo como seguro. La velocidad reducida reduce la gravedad y no elimina el peligro, y un robot a velocidad reducida puede seguir atrapando y aplastando.
La conclusión para la plantilla es directa: quienes más necesitan competencia en seguridad de robots son los técnicos de mantenimiento, los programadores y el personal de producción, no solo el ingeniero que diseñó la célula.
Por qué esta capacidad es escasa
Tres razones, todas estructurales.
Abarca varias disciplinas. La seguridad de maquinaria exige comprensión mecánica, control y seguridad funcional, más conocimiento regulatorio, más el criterio para evaluar una aplicación real. Es el mismo problema transversal que la mecatrónica.
Solo es visible cuando falla. Una instalación bien evaluada no produce eventos, así que la capacidad se manifiesta como una ausencia.
Con frecuencia se trata como documentación. La evaluación de riesgos se produce para satisfacer a un auditor en lugar de para diseñar el sistema, que es como se acaba con un expediente conforme y una célula insegura.
Frente a eso, la vía está inusualmente bien definida. La seguridad de maquinaria tiene marcos de competencia reconocidos y esquemas de cualificación formal en varias jurisdicciones, lo que la convierte en una de las progresiones profesionales más claras disponibles para un técnico.
Los puestos, con nombre
Ingenieros y consultores de seguridad de maquinaria.
Ingenieros de seguridad funcional. Diseñan y verifican funciones de control relacionadas con la seguridad a un nivel de desempeño requerido.
Especialistas en evaluación de riesgos para proyectos de automatización.
Ingenieros de validación de seguridad. Verifican que las medidas de protección rinden según lo diseñado, incluida la medición de distancia de parada.
Especialistas en factores humanos para espacios de trabajo compartidos.
Especialistas en cumplimiento y marcado CE o UKCA para maquinaria y conjuntos.
Profesionales de salud y seguridad con competencia en maquinaria, un grupo más reducido que la salud y seguridad general.
Supervisores de mantenimiento responsables de sistemas de trabajo seguros alrededor de robots.
Quién puede formarse para esto
Técnicos de mantenimiento. El grupo más importante. Son quienes están dentro de la célula, y asumen el riesgo personalmente. La competencia formal en seguridad de maquinaria es además una vía de progresión real, con cualificaciones reconocidas.
Ingenieros de control. Hacia la seguridad funcional, que es la extensión técnica natural de lo que ya hacen.
Profesionales de salud y seguridad. Entienden el marco regulatorio y el método de evaluación, y con frecuencia carecen de la profundidad en maquinaria y control para evaluar correctamente una aplicación de automatización.
Ingenieros de automatización y proyecto. Necesitan competencia en seguridad para diseñarla en vez de añadirla después, lo que siempre sale más barato.
Supervisores de producción. Hacia sistemas de trabajo seguros, ya que controlan cómo se realizan realmente las tareas.
Ingenieros de calidad. Ya trabajan con evaluación y verificación estructuradas, algo que se transfiere directamente.
Este artículo no es una evaluación de riesgos y no puede usarse como tal. Las instalaciones de robots están sujetas a la normativa de seguridad de maquinaria, y la obligación de realizar una evaluación de riesgos y aplicar medidas de protección adecuadas recae en la parte que pone el sistema en servicio. Los requisitos, las normas y su vigencia varían según la jurisdicción y cambian con el tiempo. Los sistemas de trabajo seguros, los procedimientos de aislamiento de energía y la autorización para entrar en una célula robotizada son específicos de cada emplazamiento y deben establecerlos localmente personas competentes. La formación estructurada construye comprensión y apoya vías de competencia reconocidas. No otorga certificación de competencia en seguridad de maquinaria, certificación de seguridad funcional, ni autoridad para evaluar, aprobar o dar el visto bueno a ninguna instalación.
Qué llevarte de todo esto
La seguridad es una propiedad de la aplicación. Un brazo con certificación colaborativa que lleva una herramienta afilada, una pieza caliente o una carga pesada no es un sistema seguro, y el atrapamiento anula los límites de fuerza.
Existen cuatro modos colaborativos y la combinación correcta sale de la evaluación de riesgos, no de la ficha del producto.
La gente se hace daño durante el mantenimiento, la enseñanza y la resolución de averías, cuando la protección está reducida, más que durante la operación normal.
La velocidad reducida disminuye la gravedad y no elimina el peligro, y tratarla como segura es el exceso de confianza más habitual del sector.
Y quienes más necesitan esta competencia son los técnicos de mantenimiento que entran en la célula, para quienes también es una de las vías de cualificación más claras disponibles.
¿Es seguro trabajar junto a robots colaborativos?
No automáticamente. La certificación colaborativa describe las capacidades del robot. La seguridad es una propiedad de toda la aplicación, y los efectores finales, las piezas transportadas y la geometría de atrapamiento pueden hacer peligroso a un robot de fuerza limitada.
¿Cuándo ocurren las lesiones con robots?
Predominantemente durante el mantenimiento, la enseñanza, la programación y la resolución de averías, cuando alguien está dentro del espacio con las medidas de protección normales reducidas o puenteadas, más que durante la operación automática.
¿Es suficiente protección la velocidad reducida?
No. Reduce la gravedad y no elimina el peligro. Un robot a velocidad reducida puede seguir atrapando y aplastando, y tratar el modo de enseñanza como intrínsecamente seguro es una suposición habitual y peligrosa.
¿Quién necesita más formación en seguridad de robots?
Los técnicos de mantenimiento, los programadores y el personal de producción, porque son las personas que entran en la célula. No solo el ingeniero que la diseñó.
¿Hay una vía profesional en seguridad de maquinaria?
Sí, y una inusualmente clara. La seguridad de maquinaria tiene marcos de competencia reconocidos y esquemas de cualificación formal, lo que la convierte en una progresión real para el personal de mantenimiento y control.