2006/42/AT Makine Emniyeti Yönetmeliği Merceğinden AGV’ler

Sanayi 4.0 ve otomasyon sistemlerinin hızla gelişmesiyle birlikte, Otonom Güdümlü Araçlar (AGV – Automated Guided Vehicles) üretim ve lojistik sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. AGV’ler, insan müdahalesine gerek duymadan yük taşıma, depolama ve lojistik yönetimi gibi görevleri yerine getirerek iş süreçlerini optimize eder. Ancak, bu sistemlerin yaygınlaşmasıyla birlikte AGV’nin insanla olan etkileşimi ve makine emniyet yönetmeliklerine uygunluğu önemli bir konu haline gelmiştir.

Avrupa Birliği’nde makinelerin güvenliğini sağlamak amacıyla yayınlanan 2006/42/AT Makine Yönetmeliği, AGV sistemlerinin güvenli tasarımı, üretimi ve kullanımı için çerçeve sunmaktadır. Bu makalede, EN ISO 3691-4:2023, EN 1175:2020 ve IEC 61496-3:2012 gibi ilgili standartlar ışığında AGV’lerin güvenlik gereklilikleri incelenecek ve performans seviyelerinin önemi vurgulanacaktır.

1. AGV Standartları ve 2006/42/AT Makine Yönetmeliği

2006/42/AT Makine Yönetmeliği, makinelerin güvenli tasarımı ve kullanımı için temel gereklilikleri belirler. AGV’ler, hareketli makineler kategorisine girdiğinden, bu yönetmelikte belirtilen risk değerlendirmesi, güvenlik bileşenleri ve performans seviyeleri gibi konular doğrudan uygulanmalıdır. Aşağıda, AGV’lerin güvenliği ile ilgili en önemli üç standart özetlenmiştir:

1.1.  EN ISO 3691-4:2023 – AGV ve Mobil Robotların Mekanik Güvenliği

EN ISO 3691-4:2023 standardı, AGV’lerin güvenlik gereksinimlerini ve doğrulama yöntemlerini tanımlayarak, insanlarla aynı çalışma alanında güvenli bir şekilde faaliyet göstermesini sağlar. Bu standart, AGV’lerin hız kontrolü, acil durdurma sistemleri, çevresel algılama mekanizmaları ve operasyonel güvenlik prosedürleri gibi temel güvenlik unsurlarını içerir. Özellikle, AGV’lerin belirli hız limitleri içinde hareket etmesi, öngörülen tehlike bölgelerinde koruyucu durdurma fonksiyonlarının devreye girmesi ve acil durum anında otomatik frenleme sistemlerinin çalıştırılması gibi önlemler, insan-AGV etkileşimlerinde güvenliğin sağlanmasına katkıda bulunur.

Bu standart, AGV’lerin hareket güvenliği için kritik gereklilikleri ortaya koyar:

• Hız kontrolü ve stabilite sağlanmalı
• Acil durdurma butonları, erişilebilir olmalı ve hızlı tepki vermelidir
• Sıkışma ve çarpışma risklerini azaltmak için AGV’lerin önüne ve yanlarına elektro- hassas koruyucu sensörler (ESPE) veya basınca duyarlı koruyucu ekipmanlar (PSPE) entegre edilmelidir.
• Çalışma alanı işaretlenmeli ve AGV’nin hareket güzergahları net şekilde tanımlanmalıdır (Annex A).

1.2.  EN 1175:2020 – AGV’lerde Elektriksel Güvenlik Önlemleri

AGV’lerin elektrik güvenliği için önemli kriterler sunar:

• İzole edilmemiş canlı parçalar, doğrudan temas riskini önlemek için IPXXB standardına uygun olmalıdır.
• 60V DC veya 25V AC üzerindeki gerilimler, temas riskini önlemek için ek izolasyon ile korunmalıdır.
• Statik elektrik deşarjı (ESD) koruması, sistemin statik yüklerden etkilenmesini engellemelidir.
• Güç ve kontrol devreleri, aşırı akıma karşı korunmalı, izolasyon direnç testleri düzenli olarak yapılmalıdır.

1.3.  IEC 61496-3:2013 – AGV’ler için Elektro-Optik Güvenlik Önlemleri

Bu standart, Aktif Opto-Elektronik Koruyucu Cihazlar (AOPDDR) için gereklilikleri belirler:

• Yakın kızılötesi ışınları kullanarak yansıma prensibiyle algılama
• Sensör sistemleri, makine hareketi sırasında insan varlığını algılamalı ve sistem duruşunu tetiklemelidir.
• Çoklu algılama bölgeleri, AGV’nin farklı çalışma modlarına adapte olmasını sağlar.
• Çevresel etkilere karşı direnç sağlanmalı, parazit ışık, sıcaklık değişiklikleri ve titreşim gibi faktörlerden etkilenmemelidir.

2. AGV’lerde Performans Seviyelerinin Önemi

AGV’lerin güvenlik sistemleri, belirli risk seviyelerine göre sınıflandırılmalıdır. EN ISO 13849-1 standardı, güvenlik seviyelerini Performans Seviyeleri (PL) ile tanımlar. Bu seviye, sistemin hata toleransı ve güvenli çalışma süresi ile doğrudan ilişkilidir.

2.1.  PL Seviyeleri ve Uygulama Alanları

EN ISO 3691-4:2023 standardı tablo 3 ‘de yer alan gereken performans seviyelerinden bazıları aşağıdaki gibidir:

PL r = c olan fonksiyonlar	PL r = d olan fonksiyonlar
Operasyonel durdurma, Aşırı hız algılama, Hız izleme, Dengesizliği önleme, Personel algılama devre dışı bırakma, Koşullu algılama bölgesi seçimi	Fren sistemi, Algılama alanlarının uyarlanması, Acil durdurma, Yoldaki kişilerin algılanması, Personel algılama susturma, Çalışma modları

2.2. Emniyet Ekipmanları ve Sağladığı Emniyetli Durumlar

• Elektro-duyarlı Koruyucu Ekipmanlar (ESPE); Çevredeki nesneleri ve insanları algılayarak AGV’nin hızını azaltmasını veya durmasını sağlar.
• Acil Durdurma Butonu; Manuel müdahale gerektiren durumlarda AGV’nin tüm hareketlerini durdurur.
• Fren Sistemi; Beklenmedik bir durumda AGV’nin güvenli bir şekilde durmasını sağlar.
• Hız İzleme ve Kontrol Mekanizması; AGV’nin belirlenen hız limitleri içinde çalışmasını sağlayarak stabiliteyi korur.
• Personel Algılama Sensörleri; AGV’nin hareketli veya sabit engelleri tespit edip çarpışmaları önlemesine yardımcı olur.
• Algılama Alanlarının Uyarlanması; AGV’nin yük taşıma durumuna göre güvenlik alanlarını optimize ederek çarpışma riskini azaltır.
• Sesli ve Görsel Uyarı Sistemleri; Çevredeki insanlara AGV’nin hareketi hakkında uyarılar vererek farkındalığı artırır.
• Koşullu Algılama Bölgeleri; AGV’nin belirlenen güvenli çalışma bölgeleri içinde kalmasını ve çevresel koşullara uygun şekilde hareket etmesini sağlar.

3. AGV’lerde Algılama Alanlarının Uyarlanması ve Güvenli Hareket Stratejileri

Otonom yönlendirmeli araçlar (AGV’ler), dinamik çalışma ortamlarında insanlarla ve fiziksel engellerle güvenli bir şekilde etkileşim kurmalıdır. EN ISO 3691-4:2023 standardı, AGV’lerin çevresel koşullara, hızına ve taşıdığı yüke bağlı olarak algılama alanlarını uyarlayarak güvenli bir hareket gerçekleştirmesini zorunlu kılar. Algılama alanlarının uyarlanması, AGV’nin hızına, dönüş açısına ve çevresindeki sabit veya hareketli engellere göre algılama sistemlerini otomatik olarak optimize etmesi anlamına gelir.

EN ISO 3691-4:2023 standardına göre, AGV’nin dönüş yaparken sabit bir yapıdan (duvar, makine vb.) en az kaç mm mesafe bırakması gerektiği Tablo A.1 ve A.2’de belirtilmiştir.

Standartta belirtilen minimum mesafeler:

• 500 mm ve üzeri; Güvenli mesafe olarak kabul edilir.
• 100 mm – 500 mm arası; “Çalışma tehlike bölgesi” olarak değerlendirilir, ek güvenlik önlemleri gerekebilir.
• 100 mm’den az; “Kısıtlı bölge” olarak tanımlanır ve girişin sınırlandırılması, personel algılama sistemleri ve hız azaltma önlemleri gerektirir.

3.1. Algılama Alanlarının Uyarlanmasının Önemi

Bir AGV, sabit bir duvara yakın bir noktadan geçerken veya dönüş yaparken, standart bir algılama alanı kullanıyorsa, gereksiz durmalar, hatalı algılamalar ve verimsiz çalışma sorunları ortaya çıkabilir. Ancak dinamik algılama alanı uyarlaması, AGV’nin çalışma koşullarına göre algılama mesafelerini ve sensör aktivasyonunu otomatik olarak değiştirmesine olanak tanır.

3.2. Algılama Alanlarının Uyarlanması Nasıl Çalışır?

AGV’nin çevresindeki alanlar, sensörler tarafından belirlenen koruma bölgelerine ayrılır. Algılama alanı, hız, yük genişliği ve ortam koşullarına bağlı olarak aşağıdaki şekilde uyarlanır:

Hız arttığında; Algılama alanı genişler ve AGV, olası engelleri daha erken algılayarak durma mesafesini artırır.

Düşük hızda; Algılama mesafesi kısalır, gereksiz durmalar önlenir ve operasyon verimliliği artırılır.

Yük genişlediğinde; Sensör alanı, AGV’nin taşıdığı yükün genişliğini kapsayacak şekilde genişletilir, böylece yükün çevresindeki tehlikeler de değerlendirilir.

Dar koridorlar ve sabit engellerin yakınında; Algılama alanı optimize edilir, duvarlar veya raflar gibi sabit engeller gereksiz durmalara yol açmaz ancak hareketli nesneler (insanlar, diğer araçlar) algılanır.

3.3. Örnek Senaryo: AGV’nin Dönüş Sırasında Algılama Alanı Uyarlaması

Bir AGV, dar bir koridorda bir dönüş yaparken, yakınındaki sabit bir duvardan 500 mm’den az bir mesafede geçiyorsa, standart algılama alanları yanlış alarm verebilir ve gereksiz durmalara neden olabilir. Bunun yerine:

• Algılama alanları, duvara yakın olan bölgede daraltılarak yalnızca hareketli nesneleri algılayacak şekilde uyarlanır.
• AGV’nin dönüş açısına göre, ön ve yan sensörlerin algılama mesafesi değiştirilir.
• Gerekli durumlarda hız azaltılır ve belirli bir güvenlik mesafesi içinde acil durdurma mekanizması devreye girer.

3.4. Önerilen Ek Güvenlik Önlemleri

• Koşullu algılama bölgesi oluşturulmalı mı? Evet, eğer mesafe 100 mm – 500 mm arasındaysa uygulanmalıdır.
• Hız sınırlaması getirilmeli mi? Evet, dar alanlarda AGV ‘nin hızı 0,3 m/s azami hıza sahip olmalıdır.
• Algılama alanlarının uyarlanması gerekli mi? Evet, AGV ‘nin dönüş açısı ve mevcut yük durumu dikkate alınarak, sensörlerin aktif bölgeleri otomatik olarak değiştirilmelidir.
• Sesli ve Görsel uyarı sistemleri kullanılmalı mı? Evet, AGV dönüş yapmadan önce ve dönüş sırasında sesli uyarı ve ışıklı sinyalizasyon sistemi devreye alınmalıdır.

4. Sonuç: 2006/42/AT Yönetmeliğine Uygun Güvenli AGV Kullanımı

AGV’ler, 2006/42/AT Makine Yönetmeliği’nin güvenlik gerekliliklerine uygun olarak tasarlanmalı ve işletilmelidir.

Bu çerçevede EN ISO 3691-4:2023, EN 1175:2020 ve IEC 61496-3:2013 standartları aşağıdaki kritik alanlarda rehberlik eder:

• EN ISO 3691-4: AGV hareket güvenliğini belirleyerek çarpışma ve sıkışma risklerini azaltır.
• EN 1175: Elektrik güvenliği önlemlerini belirleyerek sistem arızalarına karşı dayanıklılığı artırır.
• IEC 61496-3: Elektro-optik güvenlik sistemleri ile insan-makine etkileşimlerini daha güvenli hale getirir.
• EN ISO 13849-1 Performans Seviyeleri: AGV sistemlerindeki güvenlik önlemlerinin seviyesini belirleyerek, olası hatalar karşısında sistemlerin nasıl tepki vereceğini düzenler.

Sonuç olarak, AGV sistemleri için mekanik, elektriksel ve optik güvenlik önlemleri entegre edilmeli ve performans seviyelerine göre uygun güvenlik bileşenleri seçilmelidir. Bu yaklaşımla, hem iş güvenliği artırılabilir hem de endüstriyel otomasyonun verimliliği en üst düzeye çıkarılabilir.