ISO TS 15066 coboty: wymagania bezpieczeństwa i wdrożenie

ISO/TS 15066 to specyfikacja techniczna, która wyznaczyła standard bezpieczeństwa dla cobotów – robotów współpracujących z człowiekiem bez tradycyjnych ogrodzeń. Przez wiele lat była jedynym dokumentem normatywnym precyzującym biomechaniczne limity siły, nacisku i odległości ochronnych dla aplikacji, w których człowiek i robot świadomie dzielą tę samą przestrzeń roboczą. Jeśli projektujesz, integrujesz lub wdrażasz stanowisko z cobotem i chcesz wiedzieć, jakie wymagania faktycznie musisz spełnić, ten artykuł jest dla Ciebie. Przeprowadzę Cię przez cztery tryby współpracy człowiek–robot, limity biomechaniczne, ocenę ryzyka i zmiany, które przyniosły nowe wydania ISO 10218 z 2025 roku.

Najważniejsze informacje z tego artykułu:

• ISO/TS 15066:2016 to specyfikacja techniczna uzupełniająca ISO 10218, której treść została wchłonięta przez ISO 10218-2:2025.
• Norma definiuje cztery tryby współpracy człowiek–robot: SRMS, Hand Guiding, SSM i PFL.
• Tabela A.1 w ISO/TS 15066 zawiera biomechaniczne limity siły i nacisku dla 29 obszarów ludzkiego ciała, oparte na badaniach progu bólu przeprowadzonych na 100 osobach.
• Ocena ryzyka dla stanowiska z cobotem musi obejmować cały system – ramię, chwytak, narzędzia i otoczenie – a każda zmiana konfiguracji wymaga jej powtórzenia.
• Od 2027 roku obowiązuje Rozporządzenie Maszynowe UE 2023/1230, które podnosi wymagania dla maszyn współpracujących i odwołuje się do zaktualizowanych norm ISO 10218.

Czym jest ISO/TS 15066 i dlaczego dotyczy cobotów?

ISO/TS 15066:2016 to specyfikacja techniczna wydana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną, skierowana wyłącznie do aplikacji, w których człowiek i robot świadomie współdzielą przestrzeń roboczą. Formalnie rzecz ujmując, TS (Technical Specification) nie jest normą w pełnym sensie – nie zastępuje wymagań prawnych ani nie stanowi samodzielnej podstawy certyfikacji. Jej rola polegała na uzupełnieniu ISO 10218-1 i ISO 10218-2, które regulują bezpieczeństwo robotów przemysłowych ogólnie, o szczegółowe wytyczne dla scenariuszy współpracy człowiek–robot (z angielskiego: Human-Robot Collaboration, w skrócie HRC).

Zanim powstała ta specyfikacja, brakowało jednoznacznych, liczbowych odpowiedzi na pytania takie jak: przy jakiej sile kontakt robota z człowiekiem jest dopuszczalny, jak obliczyć minimalną odległość bezpieczeństwa przy zmiennej prędkości robota albo kiedy i pod jakimi warunkami robot może poruszać się w obecności operatora. ISO/TS 15066 dostarczyła tych danych po raz pierwszy w formie znormalizowanych tabel i wzorów obliczeniowych, co odróżnia ją od wcześniejszych, ogólnikowych wymagań z ISO 10218.

Ważna zmiana zaszła w 2025 roku – treść ISO/TS 15066 została w całości wchłonięta przez znowelizowane ISO 10218-1:2025 i ISO 10218-2:2025. Oznacza to, że od tej pory jedynym formalnym punktem odniesienia dla aplikacji współpracujących są nowe wydania ISO 10218. Sama specyfikacja TS 15066 pozostaje wartościową referencją historyczną i źródłem tabel biomechanicznych, ale wymagania obowiązujące projektantów i integratorów stanowisk są teraz zapisane w ISO 10218-2:2025.

Razem z tą zmianą nastąpiło przesunięcie akcentu w języku normatywnym. Normy odchodzą od pojęcia „cobot” (collaborative robot) na rzecz „collaborative application” – czyli aplikacji współpracującej. To ważne rozróżnienie: bezpieczeństwo współpracy nie jest cechą ramienia robotycznego samego w sobie, lecz wynikiem całego układu – trajektorii, chwytaka, obrabianego elementu, rozmieszczenia stanowiska i programu ruchu. Robot sprzedawany jako cobot może więc w określonej aplikacji nie spełniać wymagań HRC, podczas gdy ciężkie ramię przemysłowe – przy odpowiedniej konfiguracji i ograniczeniach – może je spełniać.

Jeśli chcesz dobrze zrozumieć, jakie normy bezpieczeństwa robotów przemysłowych obowiązują w Polsce i UE, warto zacząć właśnie od tej zależności między ISO/TS 15066 a ISO 10218 – bo bez niej łatwo błędnie ocenić, jakie dokumenty są wiążące dla Twojego stanowiska.

Jakie cztery tryby współpracy człowiek–robot definiuje ISO/TS 15066?

ISO/TS 15066 precyzuje cztery techniki współpracy, które były wcześniej zdefiniowane ogólnie w ISO 10218. Wszystkie cztery zostały przeniesione do ISO 10218-2:2025. Każdy tryb odpowiada innemu scenariuszowi pracy i stawia inne wymagania dla systemu bezpieczeństwa. W rzeczywistych wdrożeniach często łączy się je ze sobą w ramach jednej celi.

Safety-Rated Monitored Stop – kiedy robot czeka, ale nie zasypia

W trybie Safety-Rated Monitored Stop (w skrócie SRMS) robot pracuje normalnie, gdy operator jest poza przestrzenią współpracy. Wejście człowieka do tej strefy uruchamia zatrzymanie ochronne nadzorowane przez układ bezpieczeństwa. To nie jest zwykłe wyłączenie serwonapędów – robot zatrzymuje się z aktywnym serwem, utrzymuje pozycję i po wyjściu operatora może wznowić ruch bez potrzeby ręcznego restartu.

Typowy błąd przy implementacji tego trybu to potraktowanie standardowego stopu programowego jako „safety-rated monitored stop”. ISO/TS 15066 odsyła tu do wymagań funkcjonalnego bezpieczeństwa z ISO 10218 – wymagane poziomy zapewnienia bezpieczeństwa to PL d lub e (odpowiednio SIL 2 lub 3 zależnie od wyznaczonego ryzyka). System musi diagnostycznie sprawdzać, czy po zatrzymaniu robot nie przemieścił się poza dopuszczalną pozycję, i wymuszać przejście do stopu ochronnego, jeśli tak się stanie. Szczegółowo o wymaganiach ISO 10218 dla robotów przemysłowych piszę w osobnym artykule o ISO 10218 i robotach przemysłowych.

Hand Guiding – robot prowadzony ręką operatora

Tryb Hand Guiding umożliwia ruch robota wyłącznie wtedy, gdy operator aktywnie prowadzi go przez dedykowany uchwyt wyposażony w czujnik siły lub przycisk zezwolenia. Zwolnienie przycisku natychmiast inicjuje bezpieczne zatrzymanie. Tryb ten służy głównie do nauczania trajektorii i ręcznego pozycjonowania ramienia.

ISO/TS 15066 stawia konkretne wymagania wobec urządzenia prowadzącego – tak zwanego enabling device:

• Redundancja przycisków – układ musi wykrywać uszkodzenia w obu kanałach.
• Wymuszone prowadzenie dwuręczne w scenariuszach o podwyższonym ryzyku.
• Ograniczenia prędkości ruchu w trybie prowadzenia – prędkość nie może przekraczać wartości dopuszczalnych dla trybu nauczania.

Speed and Separation Monitoring – bezpieczeństwo przez odległość

Speed and Separation Monitoring (SSM) to tryb, w którym nie zakłada się żadnego intencjonalnego kontaktu między człowiekiem a robotem. Bezpieczeństwo opiera się na ciągłym utrzymywaniu minimalnej odległości ochronnej, zwanej Protective Separation Distance (PSD). PSD to najkrótsza dopuszczalna odległość między ruchomą częścią robota – łącznie z chwytakiem i elementem obrabianym – a człowiekiem.

Obliczanie PSD nie jest trywialne. Zależy od kilku zmiennych jednocześnie:

• Maksymalna prędkość człowieka poruszającego się w kierunku robota.
• Aktualna prędkość robota i jego profil hamowania.
• Czas reakcji całego łańcucha – od detekcji człowieka przez czujnik, przez logikę sterownika bezpieczeństwa, aż do faktycznego zatrzymania mechanicznego.
• Niepewność pozycjonowania zarówno czujnika, jak i samego robota.

ISO/TS 15066 zawiera formuły do obliczania PSD analogiczne do ISO 13855, ale rozszerzone o specyfikę robotów – dynamiczne profile ruchu i zmienne strefy robocze. Powszechny błąd to zastosowanie standardowych skanerów laserowych bez dynamicznej parametryzacji stref. Norma wymaga, by wraz ze wzrostem prędkości robota automatycznie rosła strefa ochronna, a projektant uwzględnił błędy lokalizacji po obu stronach – człowieka i robota.

Wskazówka: Przy projektowaniu SSM nigdy nie przyjmuj stałej strefy ochronnej. Zmienność prędkości robota musi przekładać się na dynamiczne PSD – skanery bezpieczeństwa muszą obsługiwać zone switching, a zmiana strefy musi być zsynchronizowana z aktualną prędkością ramienia.

Power and Force Limiting – celowy kontakt pod kontrolą biomechaniki

Power and Force Limiting (PFL) to tryb, który umożliwia fizyczny kontakt człowieka z robotem. Bezpieczeństwo zapewnia ograniczenie siły, nacisku i energii kontaktu do poziomów niepowodujących bólu ani urazu. To właśnie dla tego trybu ISO/TS 15066 dostarcza tabel biomechanicznych – i to PFL jest najczęściej stosowanym rozwiązaniem w cobotach.

Robot implementuje PFL sprzętowo – przez czujniki momentu w stawach, pomiar prądu napędów lub miękkie osłony. Jednak samo wyposażenie ramienia w tę funkcję nie wystarczy do zgodności z normą. Integrator musi wykazać dla konkretnej aplikacji, że wszystkie przewidywalne scenariusze kontaktu mieszczą się w limitach z tabel TS 15066 (dawniej Annex A, teraz przeniesiony do ISO 10218-2:2025). Dotyczy to zarówno robotów Universal Robots, FANUC CRX, KUKA LBR, jak i Yaskawa HC – każdy z nich spełnia jedynie część wymagań sprzętowych, reszta spoczywa na integratorze.

Jakie limity siły i nacisku obowiązują w trybie PFL?

Tabele biomechaniczne w ISO/TS 15066 (tabela A.1) to wynik badań przeprowadzonych przez Uniwersytet w Moguncji na grupie 100 osób. Celem badań było wyznaczenie progu bólu (Pain Onset Level) dla różnych obszarów ciała przy stopniowo rosnących obciążeniach mechanicznych. Na tej podstawie wyznaczono konserwatywne wartości graniczne, poniżej których kontakt z robotem nie powinien wywoływać bólu ani dyskomfortu u przeciętnego użytkownika.

Tabela obejmuje 29 obszarów ciała, między innymi:

• Głowę i twarz – czoło, policzek, skroń.
• Szyję i kark.
• Klatkę piersiową i plecy.
• Kończyny górne – ramię, przedramię, dłoń, palce.
• Kończyny dolne – udo, goleń, stopę.

Dla każdego obszaru podano dwie wartości graniczne – oddzielnie dla kontaktu chwilowego (transient) i dla kontaktu z zakleszczeniem (quasi-static). Różnica między nimi jest istotna z inżynierskiego punktu widzenia.

Warto też zwrócić uwagę na pewne ograniczenie tych danych. Tabele TS 15066 są oparte na progu bólu, a nie na progu urazu – to bardziej konserwatywne podejście niż wymaganie samego ISO 10218, które mówi ogólnie o braku urazu. Przekroczenie wartości z tabel nie jest automatycznym dowodem niebezpieczeństwa, jeśli integrator może wykazać brak ryzyka urazu innymi metodami – badaniami, symulacją lub dokumentacją biomechaniczną. Ciężar dowodu spoczywa jednak wtedy w całości na producencie lub integratorze.

Tabele TS nie podają bezpośrednio dopuszczalnej prędkości robota. Aby ją wyznaczyć, trzeba powiązać limity siły z masą i bezwładnością elementu uderzającego oraz powierzchnią kontaktu. Tę funkcję pełnią wzory obliczeniowe zawarte w TS 15066 oraz dokumentach technicznych RIA TR R15.606 i R15.806. Do weryfikacji pomiarowej coraz częściej stosuje się dedykowane czujniki testowe – takie jak urządzenia Cobosafe – które mierzą siłę i nacisk w warunkach odwzorowujących rzeczywiste kolizje.

Na czym polega różnica między kontaktem transient a quasi-static?

To rozróżnienie jest fundamentalne dla każdej oceny aplikacji PFL i jednocześnie jednym z najczęstszych źródeł błędów w dokumentacji bezpieczeństwa.

Kontakt transient (uderzenie dynamiczne) to krótkotrwałe zderzenie, po którym część ciała może swobodnie odskoczyć lub cofnąć się. Nie dochodzi do długotrwałego zgniatania tkanek. Dopuszczalne wartości siły i nacisku dla kontaktu transient są wyższe – mniej więcej dwukrotnie w porównaniu do kontaktu quasi-static.

Kontakt quasi-static (zakleszczenie) zachodzi, gdy część ciała zostaje uwięziona między ruchomą częścią robota a stałym lub wolno poruszającym się elementem otoczenia – na przykład dłoń zakleszczona między ramieniem robota a blatem stołu. Tkanki są ściskane przez dłuższy czas, co drastycznie obniża tolerowane obciążenia. Limity dla kontaktu quasi-static wynoszą zazwyczaj 40–65% wartości dopuszczalnych dla kontaktu transient.

Konsekwencje projektowe są następujące. Dla każdego scenariusza kontaktu w aplikacji PFL należy:

1. Zidentyfikować obszar ciała, który może wejść w kontakt z ruchem robota.
2. Określić typ kontaktu – transient czy quasi-static – na podstawie geometrii celi i trajektorii.
3. Dobrać odpowiedni limit z tabeli A.1 dla wyznaczonego obszaru ciała i typu kontaktu.
4. Obliczyć lub zmierzyć siły rzeczywiste w danym scenariuszu i porównać z limitem.

Problem polega na tym, że ryzyko quasi-static jest szczególnie trudne do oceny wizualnej. Małe szczeliny między ramieniem robota a stałymi elementami konstrukcji celi – profilem, stołem, transporterem – mogą tworzyć punkty zakleszczenia, które projektant pomija jako nieoczywiste. Błędna klasyfikacja kontaktu quasi-static jako transient prowadzi do zawyżenia dopuszczalnych prędkości i niedoszacowania rzeczywistego ryzyka. To jeden z powodów, dla których w dokumentach RIA TR R15.806 rozbudowano metodykę testów kontaktu, aby ujednolicić interpretację tych definicji.

Wskazówka: Przy analizie quasi-static nie ograniczaj się do oczywistych punktów zakleszczenia. Przejrzyj całą trajektorię robota pod kątem szczelin mniejszych niż 25 mm między ruchomymi a stałymi elementami – to właśnie tam najczęściej pojawia się ryzyko uwięzienia palców lub dłoni.

Jak przeprowadzić ocenę ryzyka stanowiska z cobotem zgodnie z ISO/TS 15066?

Ocena ryzyka dla aplikacji HRC opiera się na procesie zdefiniowanym w ISO 12100, ale specjalizowanym pod kątem współpracy człowiek–robot. Poniżej opisuję każdy krok tego procesu tak, jak wygląda on w rzeczywistości na hali produkcyjnej.

Krok 1 – identyfikacja zagrożeń specyficznych dla HRC

Zagrożenia w aplikacjach cobotów różnią się od tych w klasycznych celach zrobotyzowanych, bo operator jest blisko robota podczas pracy. Identyfikacja musi objąć trzy obszary:

• Robot i jego kinematyka – masa ramienia, prędkości w poszczególnych konfiguracjach, geometria elementów ruchomych, ostre krawędzie na obudowie, niepewność pozycjonowania.
• Chwytak, narzędzia i obrabiany element – ostre krawędzia narzędzi (wiertła, noże, frezy), gorące powierzchnie, elementy łamliwe, ryzyko wypadnięcia przedmiotu z chwytaka. Te czynniki często odpowiadają za poważniejsze urazy niż samo ramię robota.
• Punkty zakleszczenia z otoczeniem – szczeliny między robotem a stołem, transporterem, słupkami konstrukcji, innymi maszynami. Szczególnie newralgiczne są scenariusze kontaktu w okolicach głowy, szyi i klatki piersiowej – normatywnie zalecane jest projektowe uniemożliwienie wejścia tych obszarów w strefę roboczą robota.

Krok 2 – ocena ryzyka z parametrami HRC

Klasyczna matryca ryzyka z ISO 12100 (ciężkość urazu S, częstotliwość ekspozycji F, możliwość unikania P) pozostaje bazą, ale parametry muszą być dopasowane do specyfiki HRC. Operator w aplikacji współpracującej bywa przy robocie kilkaset razy dziennie, co automatycznie podnosi poziom ekspozycji. Warto korzystać z dedykowanych checklist – na przykład z Annex G normy EN ISO 10218-2 lub z list kontrolnych dostępnych bezpośrednio w ISO/TS 15066.

Każda zmiana programu, trajektorii lub konfiguracji cobota wymaga ponownej oceny ryzyka, jeśli może wpłynąć na prędkość ruchu, zachowanie przy kolizji lub kontekst obecności człowieka. To nie jest wymóg formalny na papierze – to mechanizm zapobiegający sytuacji, w której bezpieczna aplikacja staje się niebezpieczna po pozornie niewinnej modyfikacji programu.

Krok 3 – dobór strategii współpracy i środków technicznych

Na tym etapie wybierasz jeden lub kilka trybów współpracy i projektujesz środki techniczne zapewniające zgodność. Często najlepszym rozwiązaniem jest kombinacja – na przykład SSM na wejściu do celi i PFL w strefie bezpośredniego montażu. Przy projektowaniu dla PFL pamiętaj o dwóch mechanizmach redukcji ryzyka:

• Geometria chwytaka i narzędzi – zaokrąglone krawędzie, miękkie osłony i większe powierzchnie kontaktowe redukują lokalny nacisk poniżej limitów z tabeli A.1. Standardowe narzędzia przemysłowe często wymagają przeprojektowania na wersje bezpieczne dla HRC.
• Soft axis i space limiting – ograniczenie przestrzeni roboczej robota w oprogramowaniu bezpieczeństwa eliminuje obszary, w których mógłby powstać kontakt quasi-static z elementami stałymi.

Masz wątpliwości, jak wygląda pełna procedura uzyskania oznaczenia CE dla stanowiska zrobotyzowanego? Opisuję to szczegółowo w artykule o CE dla stanowiska zrobotyzowanego – znajdziesz tam zarówno wymagania dokumentacyjne, jak i najczęstsze błędy popełniane przez integratorów.

Krok 4 – weryfikacja i walidacja

ISO/TS 15066 wyraźnie odsyła do sekcji weryfikacji i walidacji z ISO 10218-2. Formalne potwierdzenie zgodności wymaga udowodnienia trzech rzeczy:

• Funkcje bezpieczeństwa osiągają wymagany poziom PL lub SIL – co oznacza pełną dokumentację architektury, wskaźników awaryjności i diagnostyki.
• Zmierzone siły i naciski w scenariuszach testowych nie przekraczają limitów dla danego obszaru ciała i typu kontaktu – wymagany jest protokół pomiarowy z rzeczywistymi danymi, nie tylko obliczenia.
• Rzeczywiste PSD w trybie SSM, uwzględniające czas reakcji i niepewność pozycjonowania, nie są mniejsze niż obliczone wartości projektowe.

Wskazówka: Dokumentację walidacji cobota przygotuj tak, aby obejmowała nie tylko normalne warunki pracy, ale też scenariusze ustawiania, serwisu, restartu po zatrzymaniu awaryjnym i zaniku zasilania. Organ notyfikowany lub audytor BHP zapyta o te przypadki jako pierwszy.

Czy zgodność z ISO/TS 15066 jest obowiązkowa?

ISO/TS 15066 jako specyfikacja techniczna nigdy nie była samodzielnym wymaganiem prawnym – stosowanie jej było dobrowolne. Obowiązek prawny wynikał i wynika z dyrektyw oraz rozporządzeń unijnych, a normy takie jak ISO 10218 czy właśnie ISO/TS 15066 pełnią rolę tak zwanych norm zharmonizowanych, których spełnienie daje domniemanie zgodności z zasadniczymi wymaganiami prawa.

Oznacza to, że jeśli Twoje stanowisko z cobotem ma uzyskać oznaczenie CE na terenie UE, musisz wykazać zgodność z odpowiednimi wymaganiami prawnymi – a powołanie się na normy zharmonizowane jest najwygodniejszą drogą do tego celu. Dyrektywa Maszynowa a robotyka to temat, który dokładnie tłumaczy tę zależność i pokazuje, które przepisy mają zastosowanie do jakich kategorii sprzętu robotycznego.

Od 2027 roku sytuacja zmieni się formalnie. Rozporządzenie Maszynowe UE 2023/1230 zastępuje Dyrektywę Maszynową 2006/42/WE i wyraźnie podnosi wymagania dla maszyn autonomicznych i współpracujących. Odwołanie do zaktualizowanej ISO 10218 – zintegrowanej z treścią ISO/TS 15066 – stanie się de facto wymogiem dla uzyskania CE w obszarze HRC. Warto zapoznać się z wymaganiami prawnymi dla celi zrobotyzowanej, żeby wiedzieć, co konkretnie zmieni się w dokumentacji Twojego stanowiska.

Istnieje też praktyczny argument niezależny od obowiązku formalnego. Stosowanie metodyki ISO/TS 15066 przy projektowaniu aplikacji HRC znacząco redukuje ryzyko wypadku, upraszcza komunikację z organami inspekcji pracy i ubezpieczycielami oraz ułatwia obronę decyzji projektowych w przypadku postępowania po incydencie. Dokumentacja oparta na normie jest dowodem, że integrator działał zgodnie z aktualną wiedzą techniczną.

Jakie błędy popełniają integratorzy przy stosowaniu ISO/TS 15066?

Przez lata pracy przy wdrożeniach stanowisk z cobotami obserwuję te same błędy powtarzające się u różnych integratorów. Wymienię je wprost, bo każdy z nich może doprowadzić do incydentu lub do odrzucenia dokumentacji przez organ notyfikowany.

Błąd 1 – przekonanie, że cobot jest z natury bezpieczny i nie wymaga oceny ryzyka. Wbudowane funkcje PFL nie eliminują ryzyk związanych z chwytakiem, obrabianym elementem ani z otoczeniem celi. Narzędzie trzymane przez cobot może być ostre, gorące albo ciężkie. Pełna ocena ryzyka jest wymagana dla każdej aplikacji, bez wyjątku.

Błąd 2 – mylenie progu bólu z progiem urazu. Tabele A.1 w ISO/TS 15066 są oparte na badaniach progu bólu, co jest podejściem bardziej konserwatywnym niż samo wymaganie braku urazu. Integrator może mieć aplikację, w której siły kontaktu przekraczają wartości z tabel, ale ryzyko urazu jest możliwe do wykazania innymi metodami. Jeśli się na to decydujesz, przygotuj szczegółową dokumentację biomechaniczną – bez niej przekroczenie wartości tabelarycznych automatycznie jest traktowane jako niezgodność.

Błąd 3 – błędna klasyfikacja kontaktów jako transient w miejscach, gdzie realnie grozi zakleszczenie. Małe szczeliny między robotem a stałymi elementami celi, których integrator nie uwzględnił w analizie, to klasyczny scenariusz quasi-static, niesłusznie uznany za transient. Prowadzi to do zawyżenia dopuszczalnych prędkości o nawet 100%.

Błąd 4 – brak analizy sytuacji nietypowych. Ustawianie, praca serwisowa, restart po zatrzymaniu awaryjnym, zanik zasilania – w aplikacjach HRC operator bywa wtedy wyjątkowo blisko robota. ISO/TS 15066 wymaga, by takie scenariusze były jawnie ujęte w ocenie ryzyka, z opisem zachowania systemu w każdym z nich.

Błąd 5 – użycie skanerów bezpieczeństwa bez dynamicznej parametryzacji stref w trybie SSM. Statyczna strefa ochronna przy zmiennej prędkości robota oznacza, że przy wyższych prędkościach PSD jest niewystarczające. To błąd systemowy, który może być trudny do wykrycia bez szczegółowego audytu konfiguracji skanera.

Więcej o tym, jak przebiega walidacja bezpieczeństwa maszyn i robotów, piszę w osobnym artykule – warto sięgnąć po niego przed przystąpieniem do kompletowania dokumentacji dla stanowiska HRC.

Jak wygląda praktyczne wdrożenie wymagań ISO/TS 15066 w zakładzie?

Wdrożenie wymagań normy to kilkuetapowy proces, który zaczyna się na długo przed uruchomieniem stanowiska. Poniżej opisuję kolejność działań, jaką stosuję przy projektowaniu aplikacji HRC.

Etap projektowy – zanim zamówisz robota

Na tym etapie decydujesz, czy dana aplikacja w ogóle nadaje się do realizacji w trybie HRC. Sprawdź:

• Czy chwytak i narzędzia mogą zostać przeprojektowane tak, by powierzchnie kontaktowe spełniały wymagania PFL – zaokrąglone krawędzie, miękkie osłony, minimalna masa efektywna.
• Czy geometria celi pozwala na wyeliminowanie punktów zakleszczenia – szczeliny mniejsze niż 25 mm między ruchomymi a stałymi elementami wymagają projektowego rozwiązania.
• Czy strefy głowy i szyi operatora mogą zostać wykluczone z zasięgu robota przez ograniczenie wysokości lub przestrzeni roboczej.

Etap konfiguracji i integracji

Po wyborze robota i trybu współpracy skonfiguruj funkcje bezpieczeństwa i zbuduj łańcuch weryfikowalny do wymaganego PL lub SIL. Dla SSM oznacza to ścisłą integrację skanerów bezpieczeństwa z kontrolerem robota i sterownikiem bezpieczeństwa, z obsługą dynamicznego przełączania stref. Dla PFL – kalibrację limitów siły i momentu w konkretnej konfiguracji, z uwzględnieniem masy chwytaka i obrabianego elementu.

Ważne: każda zmiana masy chwytaka lub detalu zmienia rzeczywiste siły kontaktu i może wymagać ponownej kalibracji limitów PFL oraz powtórzenia testów pomiarowych.

Etap testów i weryfikacji

Weryfikacja stanowiska HRC wymaga fizycznych pomiarów sił kontaktu. Dedykowane urządzenia pomiarowe odwzorowują geometrię i masę obszarów ciała, rejestrując jednocześnie siłę i nacisk przy zderzeniu. Dla każdego scenariusza kontaktu zidentyfikowanego w ocenie ryzyka wykonaj oddzielny pomiar i zanotuj wyniki w protokole. Wyniki muszą być niższe od limitów z tabeli A.1 dla danego obszaru ciała i typu kontaktu.

Zalecane jest też przeprowadzenie regularnych przeglądów stanowiska – nie rzadziej niż raz w roku – pod kątem zmian, które mogłyby wpłynąć na bezpieczeństwo HRC. Dotyczy to modyfikacji programu, zmian osprzętu, a także naturalnego zużycia czujników i elementów miękkich chwytaka.

Dokumentacja dla audytora

Kompletna dokumentacja stanowiska HRC zgodna z ISO/TS 15066 i ISO 10218-2:2025 powinna zawierać:

• Opis aplikacji – zakres współpracy, strefy pracy, scenariusze użytkowania normalnego i awaryjnego.
• Ocenę ryzyka – matrycę zagrożeń z parametrami HRC, dla wszystkich trybów pracy i sytuacji serwisowych.
• Obliczenia PSD – dla trybu SSM, z uwzględnieniem wszystkich składowych czasu reakcji i niepewności.
• Protokoły testów kontaktu – dla trybu PFL, z wynikami pomiarów dla każdego zidentyfikowanego scenariusza.
• Dokumentację funkcji bezpieczeństwa – architektura, wskaźniki MTTFd, DCavg, potwierdzające osiągnięcie PL/SIL.
• Instrukcje dla operatora i osoby odpowiedzialnej za serwis – w języku kraju użytkowania.

Podsumowanie

ISO/TS 15066 to specyfikacja techniczna, która przez lata wyznaczała standard bezpieczeństwa cobotów – dostarczała biomechanicznych limitów siły i nacisku dla 29 obszarów ciała, definiowała cztery tryby współpracy człowiek–robot i precyzowała sposób obliczania odległości ochronnych. Jej treść została wchłonięta przez ISO 10218-2:2025, które jest teraz wiążącym punktem odniesienia dla aplikacji HRC. Zgodność z tymi wymaganiami nie jest opcjonalna dla stanowisk z oznaczeniem CE – a od 2027 roku Rozporządzenie Maszynowe 2023/1230 podniesie poprzeczkę jeszcze wyżej. Podejdź do wdrożenia metodycznie: zacznij od rzetelnej oceny ryzyka, zaprojektuj chwytaki z myślą o kontakcie quasi-static, zweryfikuj siły pomiarowo i zachowaj pełną dokumentację.

FAQ

Q: Czy robot z certyfikatem CE producenta automatycznie spełnia wymagania ISO/TS 15066?

A: Nie. Certyfikat CE producenta dotyczy samego ramienia. Wymagania ISO/TS 15066 odnoszą się do całej aplikacji – chwytaka, narzędzi i środowiska. Integrator odpowiada za zgodność systemu jako całości.

Q: Czy ISO/TS 15066 obowiązuje też przy robotach mobilnych (AMR) z funkcją współpracy?

A: Dla AMR zastosowanie ma przede wszystkim ISO 3691-4. Jeśli AMR ma ramię cobota, tryby współpracy z ISO/TS 15066 dotyczą tego ramienia, ale ocena ryzyka musi obejmować specyfikę mobilności i zmiennego otoczenia.

Q: Jak często należy powtarzać pomiary sił kontaktu dla stanowiska PFL?

A: Po każdej zmianie programu, masy chwytaka lub detalu oraz cyklicznie – zalecane minimum to raz w roku. Zużycie elementów miękkich chwytaka może zmieniać rzeczywiste siły kontaktu.

Q: Czy można łączyć tryb SSM i PFL w jednej celi robotycznej?

A: Tak, łączenie trybów jest dozwolone i często stosowane. Wymaga jednak ścisłej integracji czujników, sterownika bezpieczeństwa i kontrolera robota oraz osobnej weryfikacji każdego trybu pod kątem PL/SIL.

Q: Jakie wymagania stawia ISO/TS 15066 wobec szkolenia operatorów stanowiska HRC?

A: Norma wymaga, by operator był poinformowany o zasadach pracy w strefie współpracy, zachowaniu systemu przy kolizji i procedurach awaryjnych. Zakres szkolenia musi być udokumentowany jako element informacji dla użytkownika.

Weryfikacja i redakcja

Za redakcję i weryfikację artykułu odpowiadają:

Joanna Lewandowska. Specjalistka ds. automatyki i integracji. Absolwentka kierunku Automatyka i Robotyka na Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie.

Piotr Woźniak. Doświadczony redaktor technologiczny. Absolwent kierunku Dziennikarstwo i Komunikacja Społeczna na Uniwersytecie Warszawskim.