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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-10-17 17:02
一、標準概述:全球工業(yè)機器人安全的 "基石規(guī)范
"ISO 10218 系列標準作為國際標準化組織(ISO)制定的工業(yè)機器人安全核心準則,是全球范圍內工業(yè)機器人安全領域的 "母標準",更是工業(yè)機器人出口歐盟、北美、日本等主要市場的技術藍本,對全球工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展具有里程碑式的指導意義。
該標準分為兩大核心部分,各有明確的聚焦領域:
•ISO 10218-1:重點圍繞機器人本體展開,涵蓋機器人的設計、制造環(huán)節(jié),從源頭規(guī)范機器人本體的安全性能,確保機器人在出廠時就具備基礎的安全保障能力。
•ISO 10218-2:專注于機器人集成應用,針對機器人的安裝、產(chǎn)線部署等場景,明確集成過程中的安全要求,保障機器人在實際生產(chǎn)環(huán)境中與其他設備、人員協(xié)同工作時的安全性。
2025年2月,ISO 10218系列標準迎來自2011年發(fā)布以來的首次重大修訂。此次修訂的核心目標是適配當前機器人技術的快速發(fā)展,如人機協(xié)作(HRC)、移動平臺集成、網(wǎng)絡化系統(tǒng)應用等新興技術場景,同時進一步明確標準要求,減少執(zhí)行歧義,從而提升全球工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的合規(guī)性水平與整體安全性能。
二、新舊版本對比:從內容到要求的全面升級
(一)篇幅與內容整合:覆蓋范圍大幅拓展
2011版與2025版 ISO 10218 標準在篇幅上呈現(xiàn)顯著差異,背后反映的是內容覆蓋范圍的全面擴容:
•ISO 10218-1:頁數(shù)從50頁增至95頁,增幅達90%;
•ISO 10218-2:頁數(shù)從72頁增至223頁,增幅超200%。
篇幅激增的核心原因在于兩大關鍵整合:
1.納入?yún)f(xié)作機器人安全規(guī)范:將原獨立的協(xié)作機器人安全技術規(guī)范 ISO/TS 15066:2016 的核心內容完全整合,使新版標準同時覆蓋傳統(tǒng)工業(yè)機器人應用與協(xié)作機器人應用的安全要求,形成 "一體化" 的安全規(guī)范體系,無需企業(yè)再交叉參考多份標準。
2.適配歐盟新規(guī):為應對2027年即將生效的新版歐盟機械法規(guī),新版標準重點強化了功能安全、網(wǎng)絡信息安全以及協(xié)作應用的標準化要求,確保企業(yè)合規(guī)路徑與國際最新法規(guī)同步。
(二)機器人定義與分類:新增分級體系
為更精準地匹配不同類型機器人的安全需求,新版標準首次引入機器人分級體系,將工業(yè)機器人劃分為Class 1(1 類機器人) 與Class 2(2 類機器人) 兩類,分類依據(jù)明確量化,且遵循 "非此即彼" 原則—— 機器人只要不滿足 Class 1 的任意一項條件,即自動歸類為 Class 2。
兩類機器人的核心參數(shù)區(qū)分如下表所示:

從參數(shù)限制可見,Class 1機器人在負載、速度、作用力上均處于較低水平,因此新版標準對兩類機器人的安全要求也存在明確差異。以功能安全等級為例,Class 1機器人最低僅需滿足PL b(性能等級 b)或SIL 1(安全完整性等級 1),而 Class 2機器人的安全等級要求則更高,需根據(jù)實際應用場景通過風險評估進一步確定。
三、核心修訂亮點:四大維度強化安全規(guī)范
(一)功能安全:從 "統(tǒng)一要求" 到"靈活適配”
舊版ISO 10218標準對多數(shù)安全功能的性能等級采用 "一刀切" 的要求,統(tǒng)一規(guī)定為Category 3(類別 3)、PL d(性能等級 d),缺乏對不同應用場景的適配性。
新版標準在功能安全方面實現(xiàn)兩大突破:
1.明確安全函數(shù)定義:首次清晰界定核心安全函數(shù),包括功率與力限制(PFL)、速度與分離監(jiān)測(SSM)、監(jiān)測靜止等,為企業(yè)執(zhí)行安全功能提供明確的技術指向。
2.引入風險評估驅動機制:允許企業(yè)基于風險評估確定應用特定的PL值(性能等級),而非強制執(zhí)行統(tǒng)一標準。評估過程需參考風險參數(shù)表,綜合分析危害的嚴重性、人員暴露度、發(fā)生概率及可避免性,嚴格遵循 "ALARP原則"(As Low As Reasonably Practicable,合理可行盡量低),確保安全措施與實際風險水平相匹配。
此外,新版標準還整合了ISO/TS 15066的協(xié)作指南,補充了手引導模式操作規(guī)范、碰撞測試方法、協(xié)作場景風險評估流程等內容,并明確協(xié)作模式(如 PFL、SSM、手動引導)的生物力學極限閾值與驗證協(xié)議,徹底解決舊版標準中協(xié)作應用要求模糊的問題。
(二)網(wǎng)絡安全:首次納入標準體系
隨著工業(yè)機器人向 "網(wǎng)絡化、智能化" 轉型,網(wǎng)絡攻擊已成為工業(yè)場景中的新型安全風險,但舊版ISO 10218標準未涉及任何網(wǎng)絡與通信安全要求。
為響應歐盟網(wǎng)絡安全法規(guī)(如NIS 2指令),新版標準首次將網(wǎng)絡安全納入工業(yè)機器人安全體系,并明確兩大核心要求:
1.安全通信層建設:要求機器人系統(tǒng)具備獨立的安全通信層,通過加密傳輸、身份認證、訪問控制等技術,防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被篡改、竊取或攔截。
2.網(wǎng)絡類別指導:根據(jù)機器人應用場景的網(wǎng)絡風險等級,提供網(wǎng)絡分類標準及對應的安全防護措施,例如針對關鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機器人,要求采用隔離網(wǎng)絡、實時入侵檢測等更高等級的防護方案。
新版標準明確將網(wǎng)絡安全視為功能安全的重要組成部分,要求企業(yè)在機器人設計、集成、運維全生命周期中同步考慮網(wǎng)絡安全,填補了舊版標準的關鍵空白。
(三)風險評估與驗證:
全生命周期覆蓋舊版標準對機器人集成階段的風險評估指導較為簡略,且缺乏對驗證環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性要求。新版標準在這一領域大幅強化,形成 "全生命周期" 的風險管控體系:
1.細化集成階段指導:針對不同工業(yè)場景(如焊接、噴涂、裝配)的特定工藝風險(如焊接火花引燃、噴涂材料毒性、高速運動部件碰撞),提供專項風險評估清單,幫助企業(yè)精準識別場景化危害。
2.強化全流程驗證要求:要求企業(yè)在機器人從調試、運行到拆除的全生命周期內,開展全面驗證工作,包括模擬測試(如虛擬環(huán)境下的碰撞風險驗證)、現(xiàn)場實操測試(如空載 / 滿載狀態(tài)下的安全功能測試),并形成完整的驗證報告。
3.完善文檔管理:明確要求企業(yè)留存從風險評估、驗證測試到日常維護的全流程文檔,確保安全管理可追溯,同時為監(jiān)管檢查、合規(guī)審計提供依據(jù)。
四、移動機器人:部分覆蓋,明確邊界
針對當前工業(yè)場景中日益普及的移動機器人(如搭載機械臂的 AGV 復合機器人),新版標準首次將 "固定在移動平臺上的機器人" 納入覆蓋范圍,明確此類機器人在 "作業(yè)狀態(tài)" 下的安全要求(如機械臂與移動平臺的協(xié)同安全控制)。
但需注意的是,新版標準不覆蓋機器人移動過程中的風險(如 AGV 行駛中的碰撞、路徑規(guī)劃安全)。此類風險需參考其他專項標準,例如ISO 3691-4(工業(yè) trucks - Safety requirements and verification - Part 4: Automated guided vehicles (AGVs),工業(yè)車輛安全要求與驗證第 4 部分:自動導引車)。這一界定明確了ISO 10218與其他標準的職責邊界,避免企業(yè)出現(xiàn)合規(guī)遺漏。
總結:新版標準對行業(yè)的核心價值
ISO 10218-2025版的發(fā)布,不僅是對工業(yè)機器人安全技術要求的更新,更是對行業(yè)發(fā)展方向的引導:
1.提升合規(guī)清晰度:通過明確分類、界定安全函數(shù)、補充網(wǎng)絡安全要求,減少企業(yè)在標準執(zhí)行中的歧義,降低合規(guī)成本;
2.適配技術創(chuàng)新:針對人機協(xié)作、移動集成、網(wǎng)絡化等新興技術場景,提供系統(tǒng)化的安全規(guī)范,為技術落地掃清安全障礙;
3.強化風險管控:從"被動滿足標準" 轉向 "主動風險評估",推動企業(yè)建立全生命周期的安全管理體系,從源頭提升生產(chǎn)安全水平。
對于全球工業(yè)機器人企業(yè)而言,及時解讀新版標準、調整產(chǎn)品設計與集成方案,將成為搶占國際市場、保障生產(chǎn)安全的關鍵舉措。

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