An toàn hơn, rõ ràng hơn: Tiêu chuẩn ISO 10218 được “nâng cấp”

Bà Roberta Nelson Shea, Giám đốc Tuân thủ Kỹ thuật Toàn cầu của Teradyne Robotics, cùng một nhóm chuyên gia quốc tế đã đặt ra các yêu cầu về an toàn cho thiết bị, ứng dụng và khu vực làm việc của robot. Họ đã trò chuyện với bà Nelson Shea về tiêu chuẩn an toàn ISO 10218 được cập nhật và ý nghĩa của nó đối với các nhà sản xuất, tích hợp và người dùng cuối robot.

Vai trò của bà Nelson Shea trong bản cập nhật quan trọng này

Vai trò chính thức của bà Nelson Shea là “Convener” (Chủ tịch). Nói một cách đơn giản, bà là người đứng đầu nhóm, giúp mọi người đạt được sự đồng thuận để họ có thể tiến lên và đạt được mục tiêu.

Nhóm của bà có khoảng 160 chuyên gia hàng đầu. Hầu hết đến từ ngành công nghiệp, bao gồm các nhà sản xuất robot, nhà tích hợp, nhà cung cấp phụ kiện và người dùng cuối.

Họ cũng có những người từ các phòng thí nghiệm thử nghiệm và giới học thuật. Nhóm bao gồm các chuyên gia từ khắp châu Âu, Bắc Mỹ, Mexico, Brazil, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Ấn Độ, Úc và qua thư tín là Nga. Đây thực sự là một nhóm toàn cầu, một điều mà họ rất tự hào. Bà Nelson Shea không biết có tiêu chuẩn an toàn máy móc hay thiết bị nào khác đạt được mức độ chấp nhận và áp dụng toàn cầu như vậy.

Nhóm hiểu rằng không thể đạt được sự hoàn hảo. Phương châm của họ là luôn nỗ lực cải thiện. Nhờ đó, họ đã có thể giữ vững mục tiêu và tiến về phía trước.

ISO 10218 là gì và nó dành cho ai?

Cần lưu ý rằng ISO 10218 có thể được áp dụng ở các khu vực pháp lý khác nhau dưới các tên gọi và khung thời gian khác nhau. Ví dụ, tại Liên minh Châu Âu, việc hài hòa các tiêu chuẩn EN ISO 10218:2011 mất hơn một năm. Các tiêu chuẩn 2025 đã được đệ trình để đưa vào Công báo EU cho Chỉ thị Máy móc EU. Trong khi đó, công việc đang được tiến hành để áp dụng và phát hành bản sửa đổi 10218 mới tại Hoa Kỳ và Canada (lần lượt là ANSI R15.06 và CSA Z434) vào cuối năm 2025.

Phần 1 và Phần 2 của ISO 10218 là các tài liệu nền tảng về an toàn trong thế giới robot công nghiệp.

• Phần 1 bao gồm các yêu cầu an toàn liên quan đến bản thân robot, rất quan trọng đối với các nhà sản xuất robot.
• Phần 2 bao gồm các yêu cầu liên quan đến một ứng dụng robot và một khu vực làm việc của robot (robot cell). Nghe có vẻ giống nhau, nhưng như mọi khi với các tiêu chuẩn an toàn, sự khác biệt nằm ở chi tiết của các định nghĩa. Một “ứng dụng robot” bao gồm bộ phận cuối của robot (end effector), mục đích sử dụng đã được xác định của robot, phần mềm lập trình và các phôi (vật thể được robot xử lý). Một “khu vực làm việc của robot” (robot cell) là khi một ứng dụng robot được bảo vệ để con người được an toàn.

Khi một nhà sản xuất hoặc tích hợp đã hoàn thành việc áp dụng tiêu chuẩn Phần 2, họ sẽ có một “khu vực làm việc của robot” an toàn. Điều này không nhất thiết có nghĩa là nó có hàng rào, tấm chắn hoặc lồng. Nó có nghĩa là nó được bảo vệ để mọi người được an toàn khỏi các rủi ro.

Họ có thể sử dụng hàng rào hoặc tấm chắn, nhưng có nhiều cách khác để làm điều đó, chẳng hạn như rèm sáng (light curtains) và máy quét an toàn (safety scanners). Hoặc, họ có thể sử dụng các chức năng an toàn của bản thân robot để tạo ra một khu vực làm việc của robot cộng tác.

Những điểm cải tiến quan trọng nhất trong bản cập nhật 2025

Điều quan trọng nhất mà mọi người cần nắm bắt là các yêu cầu vốn được “ngụ ý” (đối với những người đọc kỹ) trong phiên bản 2011 giờ đây đã được nêu rõ ràng hơn.

Ví dụ, hiện có một yêu cầu nói về “khả năng nâng”. Khi một robot công nghiệp nâng và di chuyển một bộ phận trong không gian, tất cả các loại lực, gia tốc và mô-men xoắn được tác động lên cánh tay robot. Cho đến nay, chưa có yêu cầu về “hệ số an toàn khi nâng” hoặc “hệ số an toàn khi di chuyển linh hoạt”.

Điều đó chưa bao giờ được nêu rõ. Điều đó có gây ra vấn đề cho các nhà sản xuất robot không? Bà Nelson Shea không nhận thấy nó từng là vấn đề, vì nếu không thì robot sẽ không hoạt động. Nhưng nó được trình bày rõ ràng trong phiên bản 2025.

Lợi thế của việc có sự rõ ràng hơn là nó tạo ra một sân chơi bình đẳng. Nếu mọi người đều nói rằng họ đang đáp ứng tiêu chuẩn, thì ít nhất có một sự so sánh cơ bản về mặt an toàn.

Hầu hết các cải tiến lớn đều nằm ở Phần 2. Ví dụ, họ đã nhấn mạnh ứng dụng robot và khu vực làm việc của robot, trong khi phiên bản 2011 chỉ đề cập đến các hệ thống robot có bộ phận cuối, điều này ngụ ý bao gồm các bộ phận, mục đích sử dụng và biện pháp bảo vệ. Những yếu tố đó hiện đã được đề cập rõ ràng hơn.

Tiêu chuẩn ISO/TS 15066 dành cho các ứng dụng robot cộng tác đã được tích hợp vào tiêu chuẩn được nâng cấp và ISO/TS 15066 cuối cùng sẽ trở thành một tiêu chuẩn riêng.

Ngoài ra còn có các yêu cầu bổ sung về an ninh mạng.

Phần 1 cũng có một vài thay đổi đáng kể. Ví dụ, có nhiều yêu cầu và sự rõ ràng hơn về các chức năng an toàn. Trong khi tài liệu 2011 chỉ yêu cầu một vài chức năng an toàn, phiên bản 2025 yêu cầu hơn hai mươi chức năng.

Điều này có ý nghĩa gì đối với các nhà sản xuất và nhà tích hợp?

Tất cả các nhà sản xuất robot đều có một số việc phải làm. Đối với một số ít hơn, nhưng tất cả các nhà sản xuất robot sẽ phải cải tiến. Các thương hiệu robot hàng đầu, bao gồm Universal Robots, đã cố gắng làm tốt về an toàn chức năng và an toàn nói chung.

Tất cả họ đã cung cấp một số chức năng an toàn mới được yêu cầu. Họ có nghĩ rằng mình đang làm tốt không? Có. Bây giờ có những lỗ hổng cho mọi nhà sản xuất robot không? Có. Tiêu chuẩn “cũ” sẽ bị rút lại vào mùa xuân năm 2027. Trước đó, các nhà sản xuất sẽ cần phải tuân thủ tài liệu 2025 mới.

Cũng có những điều gây bối rối. Ví dụ, một trong những yêu cầu mới liên quan đến các trục ngoài (external axes). Mỗi nhà sản xuất đều cung cấp các trục ngoài và tất cả các nhà sản xuất uy tín đều cung cấp chức năng an toàn để giới hạn tốc độ.

Tuy nhiên, trong tiêu chuẩn Phần 1 mới, các nhà sản xuất được yêu cầu triển khai một số chức năng an toàn cho trục ngoài hoặc trục phụ. Ví dụ, họ có thể giải thích cách sử dụng các chức năng an toàn của robot để giới hạn trục ngoài và cách áp dụng giới hạn tốc độ của robot cho chuyển động với trục ngoài khi toàn bộ chân đế đang di chuyển.

Họ sẽ phải hướng dẫn những người tích hợp cách thực hiện điều này và đó không phải là điều dễ dàng. Có thể làm được không? Có. Các nhà sản xuất sẽ phải cập nhật hướng dẫn sử dụng của họ. Bà Nelson Shea vẫn đang vò đầu bứt tai về điều đó, nhưng họ sẽ làm, và tất cả các nhà sản xuất cũng vậy.

Phần 2 đặt ra các yêu cầu mới cho việc tích hợp. Tương tự như Phần 1, Phần 2 ngắn gọn hơn và có nhiều chức năng an toàn được yêu cầu hơn so với phiên bản trước. Nhưng Phần 2 có một số phụ lục cung cấp thông tin với nhiều hình minh họa. An toàn chức năng cũng được mở rộng đáng kể trong phiên bản mới.

Tất cả những điều này có ý nghĩa gì đối với người dùng cuối (end-user)?

Điều đó có nghĩa là một môi trường làm việc an toàn hơn nữa trong và xung quanh các ứng dụng và khu vực làm việc của robot.

Người dùng cuối nên kiểm tra phần có tên “Thông tin sử dụng” trong Phần 2. Phần đó mô tả mọi thứ mà người dùng cuối phải nhận được từ nhà tích hợp của họ hoặc bất kỳ ai đã cung cấp hệ thống lắp ráp.

Điều này nên bao gồm một cuốn sổ tay hướng dẫn giải thích toàn bộ khu vực làm việc của robot, mục đích sử dụng của nó và giới hạn phạm vi chuyển động. Sổ tay phải mô tả những gì cần thiết để lắp đặt, cách thiết lập robot và khu vực làm việc của robot để sử dụng lần đầu tiên và các khóa đào tạo được khuyến nghị.

Hãy nhớ rằng, cuốn sổ tay này (tức là Hướng dẫn sử dụng) phải đi kèm với khu vực làm việc. Nhiều người dùng cuối sẽ mua thiết bị và tự lắp ráp chúng, và họ không nghĩ rằng Phần 2 áp dụng cho họ, nhưng thực tế là có. Các yêu cầu của Phần 2 là về việc tích hợp – chứ không phải một thực thể cụ thể nào.

Thông điệp cuối cùng về an toàn robot

Bà Nelson Shea mạnh mẽ khuyên mọi người nên xem khóa đào tạo đánh giá rủi ro miễn phí của Universal Robots. Nó rất xuất sắc và sẽ hướng dẫn họ toàn bộ quy trình đánh giá rủi ro. Họ thậm chí không cần phải sử dụng robot của Universal Robots để hưởng lợi.

Các nhà tích hợp nên tìm hiểu sâu Phần 2. Đừng xem nó như một cuộc chạy đua để đọc đến cuối. Hãy đọc kỹ, nghiền ngẫm, để sang một bên, rồi lại đọc tiếp. Nó có khoảng 100 trang bổ sung, hầu hết là hình ảnh và các phụ lục cung cấp thông tin. Hãy đọc chúng và bắt đầu đặt câu hỏi.

Bà Nelson Shea cũng khuyên các chuyên gia an toàn và kỹ sư điều khiển nên cân nhắc tham dự Hội nghị An toàn Robot Quốc tế vào đầu tháng 11 năm 2025 tại Houston. Sẽ có các diễn giả chuyên gia, các trường hợp nghiên cứu sẽ được trình bày, và họ sẽ giới thiệu các tiêu chuẩn mới ra thế giới.