AGV/AMRの安全規格について
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こちらの記事では、AGV/AMRの安全規格について解説しています。どのような安全レベルを満たす機器の選定を行う必要があるのか、またパフォーマンスレベルとはどのようなものなのかといった点などについてまとめています。
JIS6802:2022への対応の概要
2020年に、無人搬送車に関する安全規格ISO3691-4が制定されましたが、それを受けてJIS規格であるJIS D 6802も大幅な改定が行われました。下記の項目にて、具体的にどのような改定が行われたのかについて解説していきます。
旧JISからの変更点について
旧JISからの変更点としては、大きく2点挙げられます。
まず1つめの変更内容は、無人搬送システムの製造者が守るべき安全要求に関して規定が行われた点です。旧JISには、運用者側の安全確保について記載があったものの、これらの内容については国際安全規格に合わせる形で削除されています。
そして2つめの変更内容は、制御システムの安全関連部の設計や安全機能に要求される「パフォーマンスレベル（PL）」が規定されたことです。旧JISでは、安全機器を設けることについて言及されてはいたものの、そのパフォーマンスレベルについての規定はありませんでした。この改訂により、国際規格に合わせる形でパフォーマンスレベルが規定されました。
以上のような変更のほかにも、さまざまな細かい部分の変更が行われています。その中でAGV/AMRの製造側に影響が大きかったのはパフォーマンスレベルが設置されたことです。これまでの安全規格においてはパフォーマンスレベルが規定されていなかったために構成する安全装置について開発者側にある程度選択の余地があったものの、この改訂によって高い安全レベルを持つ機器の選定を行う必要が出てきました。
ここで出てくる「パフォーマンスレベル」については、下記の項目で解説をしていますので、そちらもぜひ参考にしててください。
パフォーマンスレベルとは
機械の安全機能（Safety Function）を実行する部分は「制御システムの安全関連部」と呼ばれています。「パフォーマンスレベル（PL）」は、この制御システムの安全関連部について、その能力を規定するために用いられている区分レベルを指します。
このパフォーマンスレベルの評価基準は「要求パフォーマンスレベル（PLｒ）」と呼ばれており、安全関連制御システムにおけるパフォーマンスレベルは、常に要求パフォーマンスレベルと同等であるか、もしくはそれ以上の水準であることが求められています。
評価の方法としては、まず基準となる要求パフォーマンスレベルを決定します。ここでは、「S（損傷の酷さ）」「F（危険源への暴露の頻度及び/または時間）」「P（危険回避または危害の制限の可能性）」という3種類のパラメータから決定します。その後に「カテゴリ」「MTTFd」「DCavg」「CCF」の4つのパラメータから、安全関連制御システムのパフォーマンスレベルを決定します。パフォーマンスレベルは下記の表の通りa〜eの5段階となっており、eが最高レベル（最も信頼性が高い状態）となります。
| パフォーマンスレベル （PL） |
単位時間当たりの危険側 故障発生確率（PFHd）1/h |
|---|---|
| a | 10-5以上10-4未満 〈0.001％～0.01％〉 |
| b | 3×10-6以上10-5未満 〈0.0003％～0.001％〉 |
| c | 10-6以上3×10-6未満 〈0.0001％～0.0003％〉 |
| d | 10-7以上10-6未満 〈0.00001％～0.0001％〉 |
| e | 10-8以上10-7未満 〈0.000001％～0.00001％〉 |
AGV/AMRに要求される安全項目とそのPLについて
こちらの項目では、JIS D 6802に記載されている安全の要求項目とパフォーマンスレベルについて説明を行っていきます。
車両の安全を考えるときには、「機械的に遵守すべき項目」と「電気的、システム的に遵守すべき項目」に分けられます。例えば機械的な非常停止機能は、視認や識別ができ、操作が可能な位置に取り付ける必要がありますが、これは「機械的に達成すべき項目」に分類できます。
対して、人検知システムやブレーキシステムなどは「システム的に遵守すべき項目」にあたります。このような項目については監視や制御機能を設けるとともに、要求されているパフォーマンスレベルを達成することも求められます。
ここからは、特に注意するべき点についていくつか紹介していきますので、参考にしてください。
ブレーキシステム（要求パフォーマンスレベル：PLd以上）
ブレーキシステムの搭載は、JIS D 6802によれば必須の要件となっており、機械的な要求であるといえます。また、速度制御などが正常に動作できなかった場合には、ブレーキシステムが自動で発動されるように構築する必要がありますが、こちらはシステム的な要件であるといえます。
さらに、ブレーキシステムに要求されるパフォーマンスレベルは「d」以上となっています。そのため、単にブレーキシステムを設けるだけではなく、パフォーマンスレベルを達成する必要があります。
速度制御/速度監視（要求パフォーマンスレベル：PLc～d以上 ※項目による）
それぞれの車両には、速度を監視するための仕組みを設けることが求められていますが、こちらのパフォーマンスレベルは「c」以上が要求されています。速度の監視を行う具体的な手段については特に規定されていないため、どのような手段で速度監視を行うかについては設計者側に委ねられています。
ただ、マイコンやPLCなどのソフトウェアで監視を行う場合にはそのパフォーマンスレベルの証明が難しくなることから、一般的にはセーフティエンコーダなどを用いたハードウェアレベルでの速度監視が必要といえるでしょう。
人検出システム（要求パフォーマンスレベル：PLc～d以上 ※項目による）
人検出システムについては、バンパセンサやレーザセンサなど、人検出を行う手段を設けることが求められます。また、こちらのパフォーマンスレベルは「c〜d以上」が要求されています。そのため、パフォーマンスレベルが規定された製品を選定することが必要になってきます。
非常停止機能（要求パフォーマンスレベル：PLd以上）
非常停止機能については、「d以上」のパフォーマンスレベルが要求されています。もし外部から非常停止信号を受け取った場合には、車両の動力の停止ブレーキが発動される仕組みが必要となります。
まとめ
こちらの記事では、AGV/AMRの安全規格について説明を行ってきました。JIS規格の改定によって、高い安全レベルを持つ機器の選定を行うことがより重要になったといえるでしょう。また、パフォーマンスレベルの評価に必要な制御機器の信頼性データは、一般的には制御機器メーカにより提供されています。
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岡谷システム株式会社
引用元：岡谷システム公式HP
（https://www.okaya-system.co.jp/）
製造業の課題解決に尽力する岡谷鋼機株式会社のグループ会社として、「工場内搬送自動化」の提案からシステム構築までを請け負う岡谷システム株式会社。
グループ会社の知見を活かし、搬送自動化に関わる機器の販売から工場導線に合わせたシステム開発までを一貫して提案しています。工場の導線に合わせた機器の選定・システム構築を通して、企業の業務効率化・省人化に貢献しています。