機器人風險評價

張鋒

雖然中國機器人產業已成為時下最熱門的的話題之一，但是機器人安全性方面卻沒有引起足夠重視，機器人風險評價的普及率仍然很低，風險評價標準也不是強制標準。本文主要介紹了對機器人實施風險評價的目的、風險評價的實施過程、風險評價中使用的工具及實施風險評價產生的效果。

【關鍵詞】機器人 風險評價 安全

風險評價是確保安全的最基本工作之一。機械、電氣、醫療、金融等領域都在應用，特別是機械領域，工業機械、建筑機械、作業機械等，風險評價是評價機械安全的手段之一。

機器人的安全評價是機器人生產商和機器人集成商必須實施的活動。特別是機器人設計者最初進行的風險評價是最重要的活動之一。對機器人實施風險評價，制定合理安全的設計目標，也是ISO工業機器人安全要求標準中規定的原則。

雖然在國家的大力支持下，中國機器人產業在逐步成型，但是機器人安全性方面并沒有引起足夠的重視，機器人安全評價最重要一環的機器人風險評價的普及率仍然很低，風險評價標準也不是強制標準。即使各機器人廠商機器人性能如何優越，但是安全性低的話，將很難被市場所接受。

為方便機器人風險評價初學者，本文主要介紹了機器人風險評價的目的、實施過程、工具和實施效果。

1 風險評價目的

對機器人實施風險評價的目的是，識別機器人潛在的危險，通過合理的方法和順序對風險進行客觀評估和評定，以便能減小風險。有很多方法和工具可用于實現這一目的。設計者應根據不同類型的機器人有必要選擇合適的方法和工具。方法確定后，形成標準更容易對應技術的進步和社會需求的變化，并且安全性也會得到提高，間接的提升了產品的競爭力。通過對這些方法的應用，使風險減小過程和殘留風險明確化，分析記錄也能保留。

2 風險評價實施過程

機器人風險評價實施全過程圖1所示。

機器人風險評價過程包括風險分析、風險評定和風險減小。其中風險分析包括機械限制的確定、危險識別和風險評估；風險分析提供了機器人風險評定所需的信息，進而最終對機器人是否需要減小風險做出判斷。風險分析后，應進行風險評定，以確定是否需要進行減小風險。如果需要減小風險，應從以下三方面考慮：

（1）本質安全設計。

（2）安全防護或補充安全保護措施。

（3）機械限制的改變。

減小風險應注意的是不應過度關注最高風險而忽視減小較低風險的簡單而有效的措施。

3 風險評價工具

風險評估的目的是確定每個危險狀態或事故場景的最高風險，通常以等級、指數或分數表示被評估風險的大小。為了支持機器人風險評估過程，有很多有效的風險評估工具，使用者可根據不同的機器人采用不同的評價工具；表1列舉了代表性的三種評價工具及其特征。

機器人風險評價推薦用數值評分法，用一個具體數值代表可接受的風險水平，能夠為風險減小決定過程提供關鍵依據。選擇一個數值要比使用定性術語更精確，更快的做出選擇。

4 風險評價效果

對機器人進行風險評價，有以下四個好處：

（1）風險全貌的明確化。

（2）風險減小必要性的有無和優先順序的判斷。

（3）必要及適當的風險減小對策的實施。

（4）通過反復風險評定的實施，機器人的安全性得到強化，為用戶提供更安全的機器人。

特別注意的是風險評價實施的時間。如果在設計確定后或樣機之后實施風險評價，在早期未及時掌握機械的安全性問題，不得不在后期追加安全防護措施可能性會發生。結果不但增加了額外費用，而且浪費了不必要的時間。因此，在機械設計、功能設計、詳細設計等各個階段實施風險評價，適時適當的實施對策，使風險減小、經費減少成為可能。再次進行風險評價之前，應驗證采取保護措施的有效性。

5 結語

機器人風險評價并不是科學試驗，因此最好把資源用于減小風險的努力上，而不是優化評定風險等級。風險評價注重的是過程的嚴謹性，而不是結果的精確性。

依據ISO安全標準實施風險評價雖然花費人力、時間和財力，但是通過和機械設計不同的角度—安全角度分析產品時，可能得到意想不到的性能提升。這樣通過實施風險評價獲得的一舉兩得的效果在機器人開發上也同樣適用。

參考文獻

[1]ISO 10218-1：2006，Robots and robotic devices—Safety requirements for industrial robots—Part 1： Robots.

[2]日本中央勞動災害防止協會.機械設備用風險評價手冊[Z].2009.

[3]ISO12100：2010，Safety of machinery—General principles for design-Risk assessment and risk reduction.

[4]ISO14121-1：2007，Safety of machinery—Risk assessment —Part 1： Principles.

[5]日本厚生勞動省.機械設計階段風險評價基礎[Z].2012.

[6]ISO/TR14121-2：2007，Safety of machinery—Risk assessment—Part2：Practical guidance and examples of methods.

[7]酒寄雄二.攪拌設備節能方法[Z].藤沢戶塚電氣協會會報，2004.

作者單位

沈陽新松機器人自動化股份有限公司 遼寧省沈陽市 110168