Yhteistyörobottien turvallisuus työpaikoilla
Sivun sisällysluettelo
- Robotiikkatermit tutuiksi
- Robotiikka yleistyy
- Yhteistyörobottien käyttöönoton vaikutukset
- Käytännön sovellusten haasteet
- Robottien aiheuttamat työtapaturmat
- Robotiikan erityispiirteitä vaarojen arvioinnissa
- Yhteistyörobotteja koskeva lainsäädäntö
- Mitä työpaikoilla pitää huomioida yhteistyörobottien turvallisuudesta?
Robotiikkatermit tutuiksi
Robotit koostuvat erilaisista komponenteista, kuten mekaanisista rakenteista, antureista, tietokoneista ja ohjausyksiköistä. Ne jakautuvat kahteen pääluokkaan: teollisuus- ja palvelurobotit.
Teollisuusrobotit toimivat strukturoiduissa ympäristöissä, joissa on ulkoiset turvatoimet, ja ne palvelevat ensisijaisesti teollisuusautomaatiota.
Palveluroboteilla on tietty autonomia, joka mahdollistaa toiminnan monimutkaisissa ympäristöissä, jotka edellyttävät vuorovaikutusta yksilöiden, esineiden tai muiden laitteiden kanssa.
Yhteistyörobotti (kobotti, cobotti) on robottilaite, joka työskentelee ihmisen rinnalla esineiden käsittelyssä. Yhteistyörobottien etuja ovat kustannustehokkuus ja ihmisten töiden keventäminen. Samalla ne tuovat myös uusia riskejä ja vaaroja. Yhteistyörobotit on suunniteltu toimimaan läheisessä yhteistyössä ihmisten kanssa, joten ne voivat tuoda mukanaan täysin uusia riskejä perinteisiin teollisuusrobotteihin verrattuna. Riskit vaihtelevat kohonneista törmäysvaaroista käyttäjien psyykkiseen epämukavuuteen.
Toisin kuin perinteiset teollisuusrobotit, yhteistyörobotit on suunniteltu erityisesti vuorovaikutukseen yhteistyöpaikoille ihmisten rinnalla. Niissä on innovatiivisia ominaisuuksia, kuten kevyt rakenne, pyöristetyt tai pehmustetut reunat, sisäinen voiman ja vääntömomentin tunnistus tai mekaaninen joustavuus. Näiden ominaisuuksien ansiosta yhteistyörobotit voivat toimia ilman turva-aitoja tai aktiivisia turvamekanismeja.
Yhteistyötilalla tarkoitetaan toiminta-aluetta, jossa robottijärjestelmä (mukaan lukien työkappale) ja ihminen suorittavat tehtäviä samanaikaisesti. Tällaisissa sovelluksissa käyttäjät voivat tehdä tiivistä yhteistyötä robottijärjestelmän kanssa. Yhteistyötilassa robotin toimilaitteet pysyvät virrallisina, mikä mahdollistaa suoran fyysisen vuorovaikutuksen käyttäjän ja robottijärjestelmän välillä.
Robotiikka yleistyy
Yhteistyörobotit yleistyvät myös pienillä ja keskisuurilla työpaikoilla, jotka voivat niiden avulla entistä helpommin hyödyntää automaatiota. Monet yhteistyörobotit on suunniteltu käyttäjäystävällisiksi, mikä mahdollistaa ohjelmoinnin suoran fyysisen vuorovaikutuksen kautta. Tämä tarkoittaa, että oma henkilöstö voi vähäisen koulutuksen jälkeen ottaa uudet järjestelmät käyttöön, eikä kalliita ja aikaa vieviä turvatoimenpiteitä tarvita. Pienille ja keskisuurille yrityksille tällainen yhteistyörobottien ketterä käyttö on erittäin hyödyllistä. Lisäksi yhteistyörobotit ovat suhteellisesti edullisempia kuin perinteiset teollisuusrobotit.
Yhteistyörobottien käyttöönotto herättää henkilöstössä epävarmuutta mahdollisista riskeistä ja haittavaikutuksista. Fyysiset riskit kuten törmäykset, on helppo ottaa huomioon robottisovellusten kehittämisessä, mutta muita yhteistyörobotteihin liittyviä riskiluokkia, kuten kognitiivista rasitusta, emotionaalista stressiä, sosioekonomisia vaikutuksia ja erilaisia ihmisiin liittyviä tekijöitä, ei edelleenkään ymmärretä riittävästi.
Koska yhteistyörobottien ja perinteisten koneiden ominaisuuksissa on merkittäviä eroja, yhteistyörobotiikkasovelluksen huolellinen suunnittelu on olennaisen tärkeää arvioitaessa terveys- ja turvallisuusvaikutuksia teollisissa ympäristöissä. Moniselitteinen tai epäselvä terminologia voi johtaa vaaratilanteisiin.
Yhteistyörobottien käyttöönoton vaikutukset
Käyttöönottoa suunniteltaessa on otettava huomioon käyttäjien tarpeet ja erot henkilökohtaisissa edellytyksissä. Ergonomia oli keskeinen osa alkuperäistä yhteistyörobotti-konseptia. Yhteistyörobotiikka vähentää työntekijän fyysistä rasitusta ja mahdollisesti vähentää työperäisiä tuki- ja liikuntaelinsairauksia, stressiä ja väsymystä. Lisäksi yhteistyöroboteilla voidaan edistää työurien pidentämistä.
Prosesseja yksinkertaistava ja kustannuksia vähentävä yhteistyörobotiikka helpottaa robottiteknologian saatavuutta, mikä hyödyttää erityisesti pieniä ja keskisuuria yrityksiä.
Teknologian avulla voidaan parantaa turvallisuutta ja työoloja. Yhteistyöroboteilla voidaan parantaa valmistusteollisuuden tuottavuutta, vahvistaa kilpailukykyä ja alentaa tuotantokustannuksia, mikä antaa myönteisen taloudellisen vaikutuksen.
Ihmisen ja koneen yhteistyöhön liittyy myös eettisiä näkökohtia. Yhteistyörobotiikka voi poistaa esteitä fyysisesti tai henkisesti vammaisten henkilöiden integroimiselta työmarkkinoille. Samalla se voi lieventää fyysiseen voimaan tai pituuteen liittyviä rajoituksia tietyissä tehtävissä. Nämä vaikutukset heijastuvat laajemmin yhteiskuntaan kuin taloudelliset vaikutukset.
Käytännön sovellusten haasteet
Käytännön sovelluksissa yhteistyörobotteja ei aina käytetä niiden potentiaalin mukaisesti. Vaikka robotit ovat teknisesti valmiita turvalliseen yhteistyöhön, epäluuloisuus saattaa sijoittaa ne rooleihin, joissa niiden vuorovaikutus ihmisten kanssa on minimoitu tai tiukasti valvottua. Tämä ilmiö voi tahattomasti asettaa esteitä, jotka rajoittavat yhteistyörobottien kokeilevaa käyttöä avoimemmissa ja vuorovaikutteisemmissa skenaarioissa.
Yhteistyörobottien käyttöönotto on prosessi, jossa alkuinnostus teknologian tuomista ominaisuuksista kohtaa työpaikan turvallisuusmääräykset ja toiminnalliset vaatimukset. Tässä prosessissa tasapainotellaan yhteistyörobottien teknologisten etujen ja työympäristön käytännöllisten tarpeiden välillä. Käyttöönotto vaatii kokeilua, prosessin kehittämistä ja taas uudelleen kokeilua, jolloin myös ymmärrys järjestelmän mahdollisuuksista kasvaa.
Vaikka yhteistyörobotteja voidaan pitää turvallisina, niiden käyttöön liittyy tekijöitä, jotka on huomioitava työpaikan riskinarvioinnissa. Yhteistyörobottien turvallisuuden varmistaminen edellyttää sovelluskohtaista riskinarviointia, suunnittelua ja turvallisuustoimenpiteitä.
Yhteistyörobottien käyttöön liittyy monenlaisia riskejä, jotka on hallittava. Näitä ovat esimerkiksi inhimillisten virheiden mahdollisuus, yhteistyörobottien tehtävien vaihtelevuus ja työympäristöön liittyvät näkökohdat.
Käyttäjät saattavat siirtää käytännöllisen yhteistyörobotin uuteen ympäristöön suunnittelemattomasti ilman riskinarviointia ja turvallisuustoimenpiteitä. Riskejä voidaan hallita huolehtimalla riskien arvioinnin ajantasaisuudesta ja varmistamalla käyttäjien osaaminen.
Uuden teknologian huoltamiseen ja häiriötilanteiden purkamiseen tarvitaan uudenlaista osaamista. Yhteistyörobotin ylläpitopalveluita voivat tarjota yritykset, jotka eivät tunne koneen erityisvaatimuksia. Siksi käyttöönottovaiheessa on tärkeää arvioida yhteistyörobotin koko elinkaari.
Huomioi ainakin nämä asiat
- Riskinarviointi on aina tehtävä työpaikoilla, kun koneita hankitaan käyttöön.
- Yhteistyörobottia ei saa eksyttää ja johtaa harhaan!
- Varmista määräysten ja standardien yhdenmukainen tulkinta kunnossapito- ja muutostöissä.
- Varmista, että yhteistyörobottiin ei tule ohjelmistopäivityksiä käyttäjän tietämättä.
Robottien aiheuttamat työtapaturmat
Robotteihin liittyvien työtapaturmien määrä on lisääntynyt robottien yleistyessä. Tapaturmia aiheuttavat tekniikan toimintahäiriöt ja ihmisen toiminta.
Kaavioiden tiedot on poimittu Tapaturmavakuutuskeskuksen Tilastosovellus Pakki -tietokannasta 10.1.2024 hakusanoilla ”robot*” tai ”manipulaa*”.
Työtapaturmien yhteydessä käsite poikkeama tarkoittaa asiaa, joka edeltää itse tapahtumaa. Poikkeama johtuu yksittäisten osapuolten tai ulkopuolisten osapuolten toimista.
Robotteihin liittyvät ilmoitetut työtapaturmat 2003-2022
Robotiikkaan liittyvät työtapaturmat poikkeamatyypin mukaan 2003-2022
Robotiikkaan liittyvien työtapaturmien vakavuus vuosittain 2004-2022
Robotiikan erityispiirteitä vaarojen arvioinnissa
Perinteisissä robottisoluissa turvallisuutta on hallittu pitämällä koneet erillään käyttäjistä. Nykyään kansainväliset standardit tunnistavat yhteistyörobottien neljä turvallisuustilaa:
- Ihminen lähestyy robottia ja robotti pysähtyy.
- Robotti havaitsee lähestyvän ihmisen, hidastaa liikkeitään ja pysähtyy tarvittaessa.
- Ihminen opettaa tai ohjaa yhteistyörobotin liikkeitä.
- Yhteistyörobotti rajoittaa tehoa ja voimaa, jotta se voi turvallisesti työskennellä ihmisen kanssa.
Ihmisen ja robotin yhteistyöhön liittyvät vaarat
Joustavassa ja jatkuvasti muuttuvassa työympäristössä huolellisen vaarojenarvioinnin tarve korostuu. Vaarojenarvioinnissa voidaan käyttää seuraavaa luokittelua:
- Robotti toimii samassa työtilassa kuin ihminen.
- Ihminen ja robotti työskentelevät yhdessä.
- Robotti toimii itsenäisesti turvaluokitellussa solussa.
Robottisovellusten vaarojen arvioinnissa tulee huomioida työkalujen kuten tarttujien tai leikkaustyökalujen käyttö sekä mahdolliset vaaralliset esineet ja aineet.
Kun ihmisen ja robotin vuorovaikutusta suunnitellaan ja arvioidaan, on tärkeää huomioida myös ergonomia.
Törmäyksiä estävät turva-anturit mahdollistavat ihmisen ja robotin turvallisen yhteistyön. Kaikkien turvalaitteiden toimintaa on tarkastettava ja arvioitava jatkuvasti.
Kyberhyökkäykset voivat laukaista tahattoman käynnistymisen. Kyberfyysiset järjestelmät sisältävät erilaisia komponentteja, kuten laitteistoja, anturiverkkoja ja informaatioteknologiaa, joiden avulla ne voivat muodostaa verkkoyhteyden. Kyberhyökkäysten seuraukset vaihtelevat tietovarkauksista tuotevahinkoihin ja tapaturmiin.
Kyberturvallisuusriskit johtuvat muun muassa
- riittämättömistä turvallisuusvalidoinneista
- puutteista luvattoman pääsyn estämiseksi
- ohjauksen manipuloinnista
- haittaohjelmista.
Tietoturvaa voidaan parantaa varmistamalla järjestelmien rajapinnoissa saavutettavuus, käyttäjätodennus ja luottamuksellisuus. Hyökkäysriskin vakavuutta arvioidaan suhteessa ihmisten turvallisuuteen.
Turvallinen yhteistyö edellyttää nopeaa kyberhyökkäysten havaitsemista. Esimerkiksi kokoonpanolinjaan kohdistuvan kyberhyökkäyksen vaikutuksia voidaan todentaa simulaatiolla.
Tavanomaisten fyysisten vaarojen lisäksi yhteistyörobottien läheisyydessä vaarana on törmäys ja robotin kaatuminen. Riskin vakavuuteen vaikuttavat robotin koko, ympäristö ja käsiteltävä materiaali.
Itsenäisesti liikkuvat yhteistyörobotit muuttavat työympäristön joustavaksi tilaksi. Samalla ne lisäävät vaaraa törmäämisestä työntekijöihin, jotka jakavat saman tilan, mutta eivät ole robottien käyttäjiä.
Törmäysriskin pienentämiseksi yhteistyörobotin liikeradat voidaan rajoittaa mobiilialustan sisäpuolelle.
Yhteistyörobotit muuttavat työtehtäviä ja aiheuttavat työntekijöille psykososiaalista kuormitusta. Haitallista kuormitusta voivat aiheuttaa
- tarve mukautua yhteistyörobottien toimintamalleihin
- uusien teknologioiden vierastaminen
- yhteistyörobottien ennakoimattomuus ja nopeat liikkeet, erityisesti varoittamaton äkillinen lähestyminen
- sosiaalisen vuorovaikutuksen väheneminen toisten ihmisten kanssa.
Näitä vaikutuksia voidaan vähentää huomioimalla käyttäjät jo sovelluksen suunnitteluvaiheessa.
Turvakaiteet lisäävät turvallisuuden tunnetta ja luottamusta robotteihin. Nopean vasteen turvajärjestelmillä voidaan estää törmäyksiä tehokkaasti ja ihmisen kannalta luotettavasti.
Työntekijöiden sopeutumista järjestelmiin voidaan parantaa kouluttamalla ja tutustumalla robotin toimintaan virtuaaliympäristössä.
Vaarojen tunnistamisessa pitää huomioida ihmisten tahaton ja tahallinen käyttäytyminen, joka voi johtaa törmäykseen tai yhteistyörobotin virheelliseen toimintaan:
- ennakoimattomat liikkeet ja kulkureitit
- järjestelmän sabotointi vahingoittamalla antureita, esimerkiksi syövyttävillä liuoksilla tai mekaanisella vioittamisella.
Perinteisesti teollisuusrobotteja ohjelmoidaan opetusohjaimella tai tekstikoodilla. Opetusohjaimen käyttäminen edellyttää usein työskentelyä teollisuusrobotin toiminta-alueella. Erityisesti testausvaiheessa ohjelmointivirheet voivat aiheuttaa erilaisia törmäyksiä ja virheliikkeitä. Riskiä voidaan alentaa esimerkiksi liikkumisnopeusrajoituksilla.
Yhteistyörobottien saattaminen uusiin ympäristöihin sisältää suurimman törmäysriskin. Ensiasennukseen liittyy turvalaitteiden ja antureiden poiskytkemistä, uudelleenmäärittelyä ja kalibrointia. Käyttöönottoon liittyviä riskejä voidaan alentaa huolellisella työn suunnittelulla.
Tahattoman käynnistymisen syitä voivat olla esimerkiksi kyberhyökkäys, ohjelmalliset virheet tai erilaiset vikatilanteet. Lisäksi ohjelmointivirheet, verkkokatkokset ja laitteen kulumisesta tai rikkoontumisesta aiheutuvat viat saattavat aiheuttaa odottamattomia liikkeitä.
Työpaikan riskinarvioinnissa tulee huomioida mahdollisen vahinkokäynnistymisen ja muiden virhetoimintojen seuraukset ja suunnitella varotoimet etukäteen.
Yhteistyörobotteja koskeva lainsäädäntö
Robottien, yhteistyörobottien ja kaikkien muiden automatisoitujen konepohjaisten ratkaisujen turvallisuutta säätelevät erilaiset standardit ja määräykset. Suomalainen lainsäädäntö ottaa kantaa myös koneiden hankintaan ja turvalliseen käyttöön työpaikoilla.
Suomalainen lainsäädäntö johdetaan EU:n koneasetuksesta (2023/1230).
Mitä työpaikoilla pitää huomioida yhteistyörobottien turvallisuudesta?
Tulevaisuuden töissä robottien tehokkuuden hyödyntäminen lisää tuottavuutta parantavia innovaatioita. Yhteistyörobottien hyödyt saadaan kaikkien saataville, kun edistetään turvallisuutta, osallistamista ja jatkuvaa oppimista.
Työntekijöiden osallistaminen
Robottien saapuminen työpaikoille aiheuttaa työntekijöille erilaisia tunteita. Huoli oman työn säilymisestä ja lisääntyvä kognitiivinen kuormitus ovat asioita, joista tulee keskustella työpaikalla yhteistoiminnassa jo kun investointia suunnitellaan. Osallistamalla henkilöstöä voidaan vähentää pelkoja ja lisätä ymmärrystä tulevasta järjestelmästä.
Kampanjoimalla ja osallistamalla työntekijöitä löydetään parhaat käyttökohteet, ja voidaan ennakoida mahdollisia turvallisuusriskejä. Miten olisi vaikkapa yhteistyörobotin nimikilpailu tai tervetulojuhla?
Visuaalinen turvallisuus
Visuaalinen turvallisuus on infografiikkaa, opetusvideoita ja turvakylttejä, jotka havainnollistavat robottien turvallista käsittelyä ja hätätilanteissa toimimista. Visuaalisuus parantaa ohjeiden saavutettavuutta ja ymmärrettävyyttä.
Selkeä viestintä on ensiarvoisen tärkeää käyttäjien turvallisuudelle. Kun työpaikalla suunnitellaan robotin hankintaa, on huomioitava käyttäjien ja koneen välinen vuorovaikutus. Esimerkiksi merkkivalot ja huomiovärit edistävät liikkuvan koneen ennakoitavuutta.
Koulutus ja jatkuva tuki
Henkilöstöä kouluttamalla varmistetaan robottien turvallinen ja tehokas käyttö. Turvallisuusohjeita ja koulutusta tulee päivittää säännöllisesti tekniikan kehittyessä. Koulutus tulee uusia tarvittaessa riskien hallitsemiseksi.
Henkilöstön koulutukseen sisällytetään
- turvallinen käyttö
- käyttäjän tekemät tarkastukset
- vika- ja häiriötilanteet
- ohjelmistopäivitykset.
Jatkuvalla tuella ja seurannalla varmistetaan käyttöturvallisuus robotin koko elinkaaren ajan.
Virtuaalitodellisuuden (VR) ja lisätyn todellisuuden (AR) käyttäminen tukee oppimista tarjoamalla mukaansa tempaavan kokemuksen. Teknologian avulla voidaan simuloida tarkasti ihmisten ja yhteistyörobottien toimintaa ja tarjota riskitön käytännön oppimisympäristö.
Jatkuva parantaminen
Työpaikalla kaikkien johtajista robottien käyttäjiin on päivitettävä tietojaan robottiteknologiasta ja pidettävä yllä osaamistaan.
- Julkaisija:
- Työturvallisuuskeskuksen teknologia-alojen työalatoimikunta
- Sisältö:
- Krenare Bunjaku Barja ja Miia Puukka
- Julkaisuvuosi:
- 2025
- Toimialat:
- Teknologia-alat Teollisuus
- Aiheet:
- tekoäly ja robotiikka työturvallisuus työympäristö
- Julkaisumuodot:
- Digijulkaisu
- Kielet:
- suomi
Liittyvät julkaisut
Lomake: Koneen tai laitteen hankkimisen tarkistuslista
Tarkistuslista auttaa tunnistamaan uuden koneen tai laitteen hankkimiseen liittyvät vaatimukset ja riskit.
Podcast: Koneet turvallisiksi yhteistyöllä
Podcastissa keskustellaan tuotannossa käytettävillä koneilla sattuneista työtapaturmista sekä koneiden käyttöön liittyvistä vastuista ja velvollisuuksista, joita on annettu niin...