Lo strumento di misura PROBmdf di Pilz, che si integra alla soluzione PROBms, per la misurazione delle possibili collisioni in applicazioni di robotica cooperativa e collaborativa.
Per garantire sicurezza di persone e dati Pilz, leader nello sviluppo di soluzioni per il controllo dell’automazione, ha sviluppato alcuni prodotti, dal Risk Assessment alla sensoristica, per applicazioni tecnologicamente avanzate ed efficienti.
di Riccardo Oldani
“Safety” e “Security” sono due concetti diversi ma complementari. Due facce della stessa medaglia, soprattutto quando si parla di applicazioni in cui uomini e macchine lavorano a stretto contatto, come nella robotica collaborativa. È questo l’approccio di Pilz, il Gruppo leader nello sviluppo e nella produzione di sistemi di sicurezza e controllo dell’automazione. La “Safety”, dice Giovanni Sangiorgio, Product Manager di Pilz Italia, “riguarda tutte le misure che garantiscono la sicurezza e l’integrità fisica degli addetti; la Security attiene, invece, alla protezione dei dati da attacchi informatici. Si potrebbe pensare a due sfere separate e non sovrapponibili, ma in una situazione operativa in cui uomini e macchine condividono gli stessi spazi e lavorano in simultanea, come nel caso della robotica collaborativa, un’intrusione dall’esterno che intervenga sui settaggi e sulla programmazione della logica di sicurezza può tradursi in un pericolo per l’operatore. In Pilz ne siamo consapevoli da sempre ed è per questo che consideriamo i due aspetti come parte di un unico problema”.
Il set certificato PROBms di Pilz fornisce dati facilmente visualizzabili fondamentali per definire tutte le misure di sicurezza necessarie a una postazione di robotica collaborativa.
APPROCCIO AI COBOT
Ma per essere sicuri di scegliere soluzioni collaborative sicure a 360 gradi, che cosa devono fare le aziende? A indicare il percorso è Paolo Carlo De Benedetto, Consulting Manager per Pilz ed esperto di robot Safety. “L’ideale”, dice, “sarebbe sempre fare un’analisi di fattibilità preventiva del progetto collaborativo, a seguito della quale scegliere il tipo di robot più adatto e condurre una dettagliata analisi dei rischi. Noi a questo proposito disponiamo di un set certificato per la misurazione di collisioni, PROBms, che ci permette inoltre di misurare forze e pressioni in gioco in tutte le possibili situazioni di contatto tra uomo e robot, per esempio in caso di schiacciamento, tenendo conto anche del tipo di tool montato sul braccio robotico. Il tutto considerando l’aspetto importantissimo del tempo ciclo dell’applicazione. Queste fasi rientrano in ciò che in Pilz definiamo ‘HRC (Human Robot Collaboration) Life Cycle’, che in futuro potrà essere utilizzato per le applicazioni collaborative che prevedranno l’uso di AGV (Automated Guided Vehicles), in scenari ancora più complessi”.
ISTRUZIONI PER L’USO
Pilz ha messo a punto una serie di suggerimenti sul tema, sintetizzati in un Poster HRC, che si può scaricare direttamente dal sito dell’azienda e che rappresenta un completo vademecum per assicurare la massima Safety in azienda. “In fatto di robotica collaborativa”, aggiunge De Benedetto, “è comunque importante evitare generalizzazioni e considerare che ogni tipo di applicazione presenta situazioni e variabili differenti”. Al momento l’esperienza raccolta da Pilz indica che la maggior parte degli utilizzi di cobot in Italia avviene per operazioni di Pick & Place, che in realtà sono più che altro cooperative, cioè basate sull’alternanza di attività condotte dall’uomo e dal robot e non sulla simultaneità e sul contatto fisico. “C’è però”, aggiunge l’esperto di Safety, “la tendenza, da parte di chi sceglie questi robot, a considerare che la sola funzione di ‘stop’, nel caso di contatto con una persona, sia garanzia di sicurezza. Dai nostri test abbiamo invece riscontrato che spesso, in particolare per quanto riguarda i valori di pressione misurati sul campo, in caso di schiacciamento, questi sono anche 10 o più volte superiori rispetto a quelli ammessi dal Technical Specification ISO/TS 15066”.
Le soluzioni Pilz per delimitare le aree di lavoro dei robot con sistemi di sicurezza. In alto due diversi tipi di barriera fotoelettrica, PSENopt e PSENopt Slim. In basso il laser scanner PSENscan.
SENSORI E LASER SCANNER
Valutati i possibili rischi di un’applicazione, è importante progettare un layout sicuro della postazione collaborativa, che metta al riparo da ogni possibile incidente. In quest’ambito Pilz contribuisce con soluzioni quali laser scanner o barriere fotoelettriche. Ce le illustra Marco Pelizzaro, Product Manager Components di Pilz Italia. “La soluzione più completa per la robotica collaborativa è rappresentata dai laser scanner di sicurezza PSENscan, con aree bidimensionali, per configurare facilmente superfici con diversi livelli di protezione, che possono passare dal rallentamento al completo blocco della macchina quando si entra nel suo raggio operativo. Si integra con qualsiasi robot grazie a un tool gratuito, scaricabile dal sito Pilz, che consente anche di verificare in real time l’attività del dispositivo o eventuali problemi, come la presenza di polvere sull’ottica o situazioni anomale”. Grazie al collegamento di più laser scanner in modalità master-slave è anche possibile disegnare perimetri di protezione complessi. I laser scanner di sicurezza Pilz, capaci di monitorare più aree, sono quindi in grado di contribuire in modo determinante all’aumento della produttività degli impianti, garantendo il rispetto della categoria 3 e del Performance Level d.
Una soluzione alternativa, più semplice e più economica, è la barriera fotoelettrica PSEN opt II, che fornisce un semplice segnale di “on/off” in caso di entrata nell’area delimitata. “Pilz sta anche sviluppando, al momento in una fase ancora prototipale, un tappeto di sicurezza intelligente, denominato PSENmat, caratterizzato da sensori che sono in grado di rilevare il passaggio di un addetto e indicarne la sua posizione. Un sensore di questo tipo non solo può rilevare l’ingresso di persone all’interno di un’area di sicurezza, ma consente anche di realizzare automazioni particolari senza bisogno di usare le mani, per esempio determinando dei punti di pressione che, se calpestati, possono interrompere o cambiare il funzionamento del robot”, aggiunge Pelizzaro.
I tappeti intelligenti PSENmat, attualmente in fase di sviluppo, sono sensori in grado di rilevare il passaggio di un addetto e indicarne la posizione.
LA CYBERSECURITY
Ecco infine l’ultimo tassello della strategia Pilz per rendere davvero sicure le applicazioni di robotica collaborativa. È uno scatolino di colore verde e si chiama Security Bridge. “Svolge le funzioni di un firewall, sviluppato da Pilz specificamente per i propri dispostivi di controllo. Risponde, in particolare, alla normativa IEC 62443 sugli standard per la cybersecurity e, nel dettaglio, alle parti 3-2 e 3-3, che si riferiscono agli aspetti di integrazione di sistema, indicando come la protezione debba interessare le zone in cui sono custoditi i dati e i ‘condotti’ attraverso cui vengono trasmessi. In particolare, il Security Bridge è in grado di individuare chiunque tenti di accedere a una rete e di impedire l’ingresso a chi non si identifica correttamente. Consente anche di configurare una VPN (Virtual Private Network) per proteggere la connessione. Il settaggio è semplicissimo e non richiede alcun tipo di programmazione”, spiega Giovanni Sangiorgio.
C’è ancora scarsa sensibilità oggi sul tema della cybersecurity, ma i dati sugli attacchi informatici rivelano come le imprese italiane siano un bersaglio particolarmente vulnerabile. Tutelare i propri sistemi e la propria rete è fondamentale, non soltanto per gli aspetti di sicurezza operativa connessi alla robotica collaborativa, ma anche per tutelare la propria azienda da rischi come l’interruzione di attività o la disattivazione della rete informatica aziendale, tra i possibili esiti di un eventuale cyberattacco. ©ÈUREKA!
SecurityBridge è il prodotto specifico di Pilz per il settore Industrial Security. Protegge il sistema di controllo configurabile PNOZmulti (in alto a destra nella foto) e il sistema di automazione PSS 4000 dalle manomissioni.