Bezpieczeństwo użytkowania bezzałogowych maszyn roboczych

pol Article in Polish DOI: 10.14313/PAR_243/47

send Andrzej Typiak , Rafał Typiak Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Instytut Robotów i Konstrukcji Maszyn, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Download Article

Streszczenie

Rozwój zautomatyzowanych systemów maszyn w kierunku pracy autonomicznej przebiega szybko, w różnych sektorach przemysłu. W pracy przedstawiono aktualną sytuację w przepisach normalizujących i wspierających rozwój maszyn roboczych w obszarze budownictwa. Dokonano przeglądu istniejących norm ISO i IEC oraz elementów pracy związanych z maszynami autonomicznymi, a także działań w międzynarodowych grupach branżowych dotyczących automatyzacji i autonomii maszyn. Zidentyfikowano trzy różne podejścia do koncepcji bezpieczeństwa dla różnych warunków pracy. W artykule skupiono się także na problematyce komunikacji pokładowej maszyny. Analizując różne systemy i podstawowe wymagania, pojawia się kilka możliwości optymalizacji przy połączeniu różnych źródeł danych. Wykazano, że połączenie różnych systemów na poziomie maszyny, a także połączenie między maszynami będzie miało duży wpływ zarówno na wydajność poszczególnych systemów jak i samej maszyny.

Słowa kluczowe

bezpieczeństwo systemu, bezzałogowe maszyny robocze, eksploatacja

Safety in the Use of Unmanned Working Machines

Abstract

The transition of automated machine systems towards autonomous operation is progressing fast in various industrial sectors. The following paper presents the current situation in the regulations that normalize and support the development of working machines for construction purposes. A review of the existing ISO and IEC standards alongside own work focusing on autonomous machines, as well as a review of different activities in international industry groups regarding automation and autonomy of machines have been presented. Three different approaches to the concept of safety have been identified for different working conditions. The paper also tackles issues of on-board machine communication. By analysing different systems and their basic requirements, several optimization possibilities have been identified in relation to combining different data sources. It has been shown that the combination of different systems at the machine level as well as the connection between different machines can have a major impact on the performance of both the entire system as well as on the machine itself.

Keywords

exploitation, system safety, unmanned working machines

Bibliography

  1. ISO 17757:2019 Earth-moving machinery and mining — Autonomous and semi-autonomous machine system safety.
  2. ISO 18497:2018 Agricultural machinery and tractors — Safety of highly automated agricultural machines — Principles for design
  3. ISO 3691-4:2020 Industrial trucks — Safety requirements and verification — Part 4: Driverless industrial trucks and their systems
  4. IEC 61508-1:2010 Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems — Parts 1–7.
  5. ISO 26262-1:2011 Road vehicles – Functional safety – Parts 1–10
  6. Płonecki L., Cyfrowe sterowanie osprzętem maszyn do robot ziemnych na przykładzie jednonaczyniowej koparki hydraulicznej. Monografie, Studia, Rozprawy nr 16, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 1999.
  7. https://www.l-instruktor.pl/aktualnosci/unia-o-inteligentnych-samochodach.html #.YgFn6erMIdU
  8. Park H. S., Dang D., Nguyen T., Le N., Implementation of a virtual autonomous excavator, Transactions of FAMENA, International Scientific Journal University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Croatia, October 2017.
  9. Szlagowski J. (red.), Automatyzacja pracy maszyn roboczych. Metodyka i zastosowania, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2010.
  10. Tiusanen R., Malm T., Ronkainen A., An overview of current safety requirements for autonomous machines — review of standards. “Open Engineering”, Vol. 10, No. 1, 2020, 665–673, DOI: 10.1515/eng-2020-0074.
  11. Typiak A., Sterowanie mobilnymi maszynami inżynieryjnymi w układzie teleoperacji, WAT Warszawa 2013.
  12. Typiak R., Badanie wpływu konfiguracji układu akwizycji obrazu na efektywność sterowania bezzałogową maszyną roboczą, Rozprawa doktorska WAT, Warszawa 2016.
  13. Volvo CE, Volvo Corporate Presentation 2012, http://www.volvoce.com, October 2020.