Protection des systèmes robotisés
Les normes EN ISO 10218-1 et -2 (normes harmonisées à la directive machines) donnent des exigences sur la façon de limiter en toute sécurité l'espace du robot industriel. L'espace restreint représente l'espace limité en toute sécurité qui peut être obtenu par limitation mécanique sur l'axe 1 et électromécanique/électronique sur les axes 2 et 3. Il est également possible d'utiliser un logiciel de sécurité, par ex. Safemove pour les robots industriels ABB. Toutes les solutions électromécaniques/électroniques/logicielles doivent satisfaire au PLd avec la catégorie 3 ou au SIL 2 avec HFT=1. L'espace protégé peut ensuite être conçu et protégé avec une protection périmétrique : une protection (clôture) et/ou des dispositifs de sécurité, par exemple. rideaux lumineux.
Si une clôture est utilisée pour l'espace de protection, le robot avec son outil et sa pièce à travailler ne doit pas être placé plus près de la clôture que ne le donnent les exigences de la norme EN ISO 13857. , par exemple. avec un grillage 40 x 40 mm, la distance de sécurité est de 200 mm (si la clôture est suffisamment haute pour interdire tout accès au risque, sinon plus longue distance de sécurité, voir EN ISO 13857 pour la hauteur des clôtures et les distances de sécurité correspondantes). La distance est mesurée de la clôture à la limite extérieure de l'espace restreint. Dans certains cas, la protection peut être utilisée non seulement comme protection périmétrique, mais également comme un dispositif limiteur.
De la norme EN ISO 10218-2, 5.4.3 «Dans les cas où la protection périmétrique est conçue pour être le dispositif de limitation, les résultats de l'évaluation des risques doivent être utilisés pour déterminer les exigences relatives à la conception, force et déviation pour ce garde.» De la norme EN ISO 10218-2, 5.4.3 «NOTE 4 L'utilisation d'une protection périmétrique comme dispositif de limitation n'est normalement possible que lorsque les robots ne peuvent pas provoquer de déformations dangereuses de la protection.» En pratique - la protection peut être utilisée comme dispositif de limitation pour les petits robots placés par ex. dans des cellules en polycarbonate lorsque la clause 5.4.3 peut être remplie.
Toutes les protections utilisées comme dispositifs de limitation doivent être solides, c'est-à-dire sans utilisation de treillis, en raison des exigences en matière de distances de sécurité selon la norme EN ISO 13857. L'intégrateur se charge de calculer si le garde peut résister à la puissance du robot. Toutes les possibilités d'impact doivent être prises en compte et les calculs doivent être validés par des tests. Pour les robots industriels de taille normale, il sera difficile/impossible d'arrêter le robot par la protection sans dommages pouvant provoquer une situation dangereuse.
De la norme EN ISO 10218-2, 5.4.3 «REMARQUE 3 Les dispositifs conçus pour protéger la machine (par exemple, protection contre les surintensités et capteurs de collision) ne conviennent pas comme dispositifs de limitation à moins qu'ils ne soient spécifiquement conçus, testés et déterminés comme étant appropriés comme dispositif de sécurité dans le but de limiter les mouvements conformes aux normes. avec ISO 10218-1.» La maitrise de la sûreté de fonctionnement des robots, i.e. safety, et l'application des normes IEC 61508,ISO 26262 ISO 13849 , 50128 etc ... devient un critère inhérent dans l'utilisation opérationnelle comme les machines-outils, robot de levage, machine autonome, bras chirurgicaux, robot agricole, chaine d'assemblage.
Que ce soit les systèmes embarqués ou les systèmes d'information des robots, le risque lié à la cybersécurité n'a jamais été aussi élevé. L'absence d'une prise en compte de la cybersécurité bout en bout dans le développement du système peut générer des pertes financières considérables et comme certains robots sont impliqués dans la sûreté de fonctionnement, la vie humaine peut-être mise en péril. Il faut ici marier plusieurs activités pour créer sa stratégie de cybersécurité. Notre conseil et de commencer par une analyse de risques cyber (EBIOS) et d'identifier et de gérer ces exigences tous au long du cycle de vie du produit.
A partir des exigences, on décline son approche secure by design, les activités de shift-left, d'audit de code d'applications tierces, de surveillance de vulnérabilités, de pen test. Quel protocole de communication Safety choisir pour les robots et les systèmes robotiques? L'implication des robots dans des tâches qui touchent à la sécurité des personnes ne cesse d'augmenter. L'interaction inter et intra systèmes robotisés se fait grâce aux bus de terrain (Profinet, Ethernet/ip, CIP, EtherCAT, CANopen...).
La communication devient, dans certain cas, un élèment de sûreté de fonctionnement. Quel protocole safety choisir pour un robot ? Normes : CiA-301 V4.2, CiA-302 CiA-304, EN 50325-5. Comment concilier safety et partie non critique dans les applications robotiques? Lorsque les robots se conforment à une norme de sûreté de fonctionnement, i.e. safety, le principe de ségrégation / partionnement prévoit afin de cloisonner les éléments critiques.
Historiquement cela se fait par une duplication des ressources matérielles affectées de manières atomique à des fonctions critiques ou non critiques. Pour répondre au besoin de minimiser l'encombrement, le séparateur de noyau, i.e. hyperviseur de type 0, apporte une solution pour mixer des applications critiques et non-critique sur une même carte électronique équipée d'un processeur multi-cœur. Cette architecture apporte aussi des réponses à la cybersécurité du système en séparant les applications sensibles des applications non-sensible.
Le projet vise à développer une plate-forme logicielle / matérielle disruptive à sécurité intrinsèque pour la conception et l’utilisation de la collaboration homme / robot (CHR) dans la fabrication. La combinaison de technologies innovantes de capteurs, d’entraînement et de contrôle-commande ainsi que leur intégration dans un environnement de développement ouvert fournira un ensemble d’outils sous la forme de la plate-forme ROSSINI, permettant le déploiement des applications CHR. Ces technologies ont été développées par le leader du marché dans leur domaine.
L’opérateur humain et le robot fusionnent en une seule équipe, augmentant ainsi la qualité du poste de travail, la flexibilité de production et la productivité. « En tant qu’entreprise, il est important pour nous d’apporter notre contribution à la recherche et au développement actuels en matière de CHR, et de soutenir ainsi le progrès, notamment dans le domaine de la sécurité. De plus, il est essentiel pour nous, en tant que développeurs, de maintenir un échange intersectoriel intense entre les experts et les leaders du marché mondial. »