職場におけるロボット安全は、職場でロボットが使用される際の労働安全衛生の一側面です。これには、従来の産業用ロボットだけでなく、ドローンやウェアラブルロボット外骨格などの新興技術も含まれます。事故の種類には、衝突、圧壊、機械部品による負傷などがあります。危険管理には、物理的な障壁、適切な作業慣行、適切なメンテナンスが含まれます。
背景
職場ロボットの多くは、製造業で使用される産業用ロボットです。国際ロボット連盟（IFRO）によると、2017年から2020年の間に170万台の新しいロボットが工場で使用されると予想されています。 [2] 新興ロボット技術には、協働ロボット、[3]パーソナルケアロボット、建設ロボット、外骨格ロボット、[4] 自律走行車、[5]ドローン（無人航空機またはUAVとも呼ばれます）[6]などがあります。
自動化技術の進歩 (固定式ロボット、協働型および移動型ロボット、外骨格など) は、製造現場の労働条件を改善する可能性がある一方で、職場に危険をもたらす可能性もある。[要出典]ロボットによる傷害の 56 % は挟み込み傷害に分類され、44 % は衝撃傷害に分類される。1987 年の調査では、最も危険にさらされているのはライン作業員であり、次いで保守作業員、プログラマーとなっていることがわかった。職場の設計不良と人的ミスがほとんどの傷害の原因となっている。[3] [5] ロボットに特有の傷害に関する職業上の監視データが不足しているにもかかわらず、米国国立労働安全衛生研究所(NIOSH) の研究者らは、米国労働統計局(BLS) の職業上致死的傷害調査データベースのキーワード検索を使用して、1992 年から 2015 年の間に 61 件のロボット関連の死亡を特定した(職業ロボット研究センターの情報を参照)。 NIOSHとその州のパートナーは、労働統計局のデータに基づき、死亡評価・管理評価プログラムに基づき、ロボット関連の死亡事故4件を調査しました。さらに、労働安全衛生局（OSHA）もロボット関連の死亡事故と負傷事故を調査しており、OSHAの事故検索ページで閲覧できます。協働型・共存型ロボット、パワードエクソスケルトン、自律走行車などの職場への導入数が増加しているため、負傷事故と死亡事故は時間の経過とともに増加する可能性があります。
安全基準は、ロボット工業会（RIA）が米国規格協会（ANSI）と共同で策定しています。 [要出典] 2017年10月5日、OSHA、NIOSH、RIAは、技術的専門知識の向上、従来の産業用ロボットおよび人間とロボットの協働設備やシステムといった新興技術に関連する潜在的な職場の危険の特定と対処、職場の危険の低減に必要な研究の特定に向けた協力に関する提携契約を締結しました。10月16日、NIOSHは「労働者の安全、健康、そして福祉を向上させる職業用ロボットの開発と利用を導く科学的リーダーシップを提供する」ことを目的とした職業用ロボット研究センターを設立しました。これまでに、NIOSHとそのパートナーが特定した研究ニーズには、傷害や死亡事故の追跡と予防、安全な機械制御および保守手順を促進するための介入および普及戦略、そして効果的なエビデンスに基づく介入を職場の実践に反映させることなどが含まれています。
危険
職場でロボットを使用すると、多くの危険や怪我が発生する可能性があります。特に従来の産業環境で使用されているロボットの中には、高速で強力なものがあります。そのため、例えばロボットアームの一振りで深刻な身体的傷害を引き起こす可能性があり、怪我をする可能性が高くなります。 [7] ロボットが故障したり、メンテナンスが必要な場合には、さらなるリスクがあります。故障したロボットは通常予測不可能であるため、ロボットで作業している労働者が怪我をする可能性があります。例えば、自動車組立ラインの一部であるロボットアームのモーターが詰まることがあります。詰まりを直そうとしている労働者は、詰まりが解消した瞬間にアームにぶつかる可能性があります。さらに、近くのロボットアームと重なっているゾーンに立っている労働者は、他の可動機器によって怪我をする可能性があります。[5]
ロボットによる事故には、衝突事故、挟まれ事故、機械部品事故、その他の事故の4種類があります。衝突事故は、一般的に故障や予期せぬ変化によって発生します。挟まれ事故は、作業員の体の一部がロボット装置に挟まれたり、巻き込まれたりすることで発生します。機械部品事故は、ロボットが故障して「故障」し始めた場合に発生し、部品の飛散や配線の露出によって重傷を負う可能性があります。その他の事故は、ロボット作業中に発生する一般的な事故です。[7]
ロボットや機械と人間の相互作用に関連する危険源は、ヒューマンエラー、制御エラー、不正アクセス、機械故障、環境要因、電力システム、不適切な設置の7つです。ヒューマンエラーは、1行の誤ったコードからロボットアームのボルトの緩みまで、あらゆるものになり得ます。多くの危険は、ヒューマンベースのエラーに起因する可能性があります。制御エラーは本質的なものであり、通常は制御も予測もできません。不正アクセスの危険は、その領域に精通していない人がロボットの領域に入ったときに発生します。機械故障はいつでも発生する可能性があり、故障したユニットは通常予測できません。環境要因とは、環境における電磁干渉や無線干渉など、ロボットの誤動作を引き起こす可能性のあるものです。電力システムには、空気圧、油圧、または電力源があり、これらの電源は誤動作し、火災、漏電、または感電を引き起こす可能性があります。不適切な設置は、その原因が明らかです。緩んだボルトや露出した配線は、固有の危険につながる可能性があります。[7]
新興技術
新興ロボット技術は労働者への危険を減らすことができるが、新たな危険をもたらす可能性もある。例えば、ロボット外骨格は建設現場で脊椎への負荷を減らし、姿勢を改善し、疲労を軽減するために使用できる。しかし同時に、胸部への圧力を高め、落下物を避ける際の移動を制限し、バランスの問題を引き起こす可能性もある。[4] 無人航空機は建設業界では建設中の建物の監視や点検に使用されている。これにより人間が危険な場所に行く必要性は減るが、UAVの衝突のリスクは労働者に危険をもたらす。[6]協働ロボット の場合、隔離は不可能である。考えられる危険制御には、衝突回避システムや、衝撃力を軽減するためにロボットの剛性を下げることなどがある。[3] ロボット技術ベストは、アマゾンの倉庫で人間が着用するウェアラブルデバイスである。[8]
危険管理
危険管理を実施することで、怪我を防ぐ方法はいくつかあります。ロボットの開発段階ごとにリスクアセスメントを実施できます。リスクアセスメントは、ロボットの状態、メンテナンスの適切さ、修理の必要性の有無などに関する情報を収集するのに役立ちます。ロボットの状態を把握することで、怪我を防ぎ、危険を軽減することができます。[7]
安全保護装置は、傷害のリスクを低減するために導入することができます。これには、物理的な障壁、ガードレール、存在を感知する安全保護装置などの工学的制御が含まれます。認識装置は、通常、安全保護装置と併用されます。認識装置は、通常、ロープまたはチェーンでできた障壁に、照明、標識、ホイッスル、ホーンを備えたシステムです。その目的は、作業員や職員に特定の危険を警告できるようにすることです。[7]
オペレータの安全対策も講じることができます。これらは通常、オペレータを保護し、負傷のリスクを軽減するための安全装置を活用します。さらに、オペレータがロボットに接近している場合、オペレータが完全に制御できるように、ロボットの動作速度を低下させることもできます。これは、ロボットをマニュアルモードまたはティーチモードにすることで実現できます。また、ロボットのプログラマーには、ロボットがどのような作業を行うのか、他のロボットとどのように相互作用するのか、そしてオペレータとどのように連携して動作するのかを知らせることが非常に重要です。[7]
ロボット機器の適切なメンテナンスも、危険を低減するために不可欠です。ロボットをメンテナンスすることで、ロボットが適切に機能し続けることが保証され、故障に伴うリスクが低減されます。[7]
産業現場で一般的に用いられる安全対策の一つは、ロボット安全フェンスの設置です。[9]これらのバリアは、メッシュやポリカーボネートなどの耐久性のある素材で作られることが多く、作業員とロボットシステムとの偶発的な接触を防ぎ、怪我のリスクを軽減します。ロボット安全フェンスは、高速ロボットや強力なロボットが使用される環境では特に重要です。
規則
ロボットおよびロボットシステムに関する既存の規制には以下のものがある: [5] [7]
- ANSI/RIA R15.06
- OSHA 29 CFR 1910.333
- OSHA 29 CFR 1910.147
- ISO 10218
- ISO/TS 15066
- ISO/DIS 13482
参考文献
- ^ 「ロボットによる労働者の傷害防止」米国国立労働安全衛生研究所（NIOSHPUB85103） 1984年12月1日閲覧。2018年3月15日。
- ^ 「IFR予測：2020年までに170万台の新型ロボットが世界の工場を変革」国際ロボット連盟（IFR） . 2017年9月27日. 2018年5月23日閲覧。
- ^ abc ムラショフ, ウラジミール; ハール, フランク; ハワード, ジョン (2016). 「ロボット労働者との安全な作業：新しい職場への提言」.職業環境衛生ジャーナル. 13 (3): D61– D71. doi :10.1080/15459624.2015.1116700. ISSN 1545-9624. PMC 4779796. PMID 26554511 .
- ^ ab Zingman, Alissa; Earnest, G. Scott; Lowe, Brian D.; Branche, Christine M. (2017-06-15). 「建設現場における外骨格：危険を軽減するのか、それとも生み出すのか？」NIOSH Science Blog . 米国国立労働安全衛生研究所. 2018年3月15日閲覧。
- ^ abcd Vasic, M.; Billard, A. (2013年5月). 「人間とロボットのインタラクションにおける安全性の問題」. 2013 IEEE 国際ロボティクス・オートメーション会議. pp. 197– 204. CiteSeerX 10.1.1.299.826 . doi :10.1109/icra.2013.6630576. ISBN 978-1-4673-5643-5. S2CID 16352120。
- ^ ab Howard, John; Murashov, Vladimir; Branche, Christine M. (2018-01-01). 「建設現場における無人航空機と作業員の安全」. American Journal of Industrial Medicine . 61 (1): 3– 10. doi :10.1002/ajim.22782. ISSN 1097-0274. PMID 29027244.
- ^ abcdefgh 「OSHA技術マニュアル：産業用ロボットとロボットシステムの安全性」米国労働安全衛生局。 2018年3月15日閲覧。
- ^ ヴィンセント・ジェームズ (2019年1月21日). 「Amazonの倉庫作業員、ロボットの侵入を防ぐユーティリティベルトを装着」The Verge . 2024年1月17日閲覧。
- ^ Enterprises, Devidatta. 「ロボット安全フェンスメーカー：職場の安全と効率性の確保」devidattenterprises.com . 2025年1月22日閲覧。
外部リンク
- 米国国立労働安全衛生研究所職業ロボット研究センター
