安全模拟

应用制造技术公司(www.appliedmfg.com)的模拟组组长Jean-Pierre Rasaiah说:“我们通常告诉客户，他们至少可以节省20%。”总部位于美国的工程服务公司。Rasaiah补充道:“然而，很难衡量模拟所节省的成本，因为很多成本来自于对问题的预防。”

例如，根据拉赛亚的说法，移动一个错位的机械臂的成本约为1500美元——这一费用通常可以通过事先进行模拟来避免。更不用说工作单元布局的问题直到设备安装到工厂车间才被发现所损失的生产时间。拉赛亚说:“我曾见过生产线初创企业因为没有进行模拟而推迟三个月。”

虽然机器人工作单元模拟传统上主要集中在机器人到达距离、过程验证和周期时间估计等方面，但安全问题的考虑最近得到了更多的模拟关注。拉赛亚说，底特律的三大汽车制造商现在都明确规定，模拟系统包括安全围栏、光幕和其他安全功能。同样，其他行业也更频繁地将安全纳入其模拟中。

拉赛亚原定于10月27日至30日在辛辛那提举行的2003年国家机器人安全会议(由机器人工业协会(www.robotics.org)主办)上发表演讲，讨论模拟的安全问题。在活动前接受《自动化世界》采访时，他描述了他计划解决的一些问题。

Rasaiah说，毫无疑问，对安全问题的考虑可以在机器人模拟中得到回报。他指出:“通过模拟，你可以提前设置安全围栏，并知道你将使用多少地板空间。”在没有模拟的情况下设计的布局往往低估了机器人的活动范围，这意味着安全围栏必须比预期的移动得更远。这可能是昂贵的，特别是如果额外的地板空间是不可用的，工作单元必须重新设计。

然而，Rasaiah认为，在某些情况下，机器人安全操作所需的地面空间是一个需要重新评估的问题。美国汽车制造商和其他大型制造商使用的内部安全标准通常要求将安全围栏放置在机器人“狂野轨道”之外3到18英寸的地方，或者是机器人手臂失去控制时可以到达的范围，Rasaiah说。他补充说，ANSI/RIA R/15.06-1999机器人安全标准也包括类似的要求。拉赛亚解释说:“这意味着，如果机器人失控，安全围栏会控制住它，操作员也不会受伤。”

拉赛亚说，在机器人技术发展的早期，这是一个合理的担忧，当时已知会发生“失控机器人”的情况。他说:“但现在有了新的机器人，我还不知道有哪个机器人跑掉了。”他指出，现代安全功能，如“碰撞防护”软件——当机械臂撞到物体时，它会停止——进一步将安全风险降至最低。

Rasaiah说，基于机器人野外轨道考虑的工作单元设计可以“轻松地将所需的地面空间增加一倍”。他说，这意味着更高的成本，以及美国公司在与一些不适合野外轨道设计的外国制造商竞争时的竞争劣势。“我要谈论的一件事是，我们应该重新评估美国公司使用的一些标准，以此来降低我们的制造成本。”

在其他与安全相关的主题中，拉赛亚指出，包括人类操作员与机器人工作单元交互的模拟正变得越来越普遍。Rasaiah说，这些模拟通常针对人体工程学问题，但也可以用于评估安全问题，如旅行危险。

还可以考虑工具问题。例如，拉赛亚观察到，焊接机器人用来固定零件的夹具通常需要人工操作人员来加载。他说:“很多时候，如果这些夹子朝操作人员打开，就有刺伤的危险。”“我们经常看到这种情况，我们可以在模拟过程中进行修正。”