(文/程文智)機器人產業已經發展多年,我國在2017年的時候就成立了國家機器人標準化總體組,并發布了國家機器人標準化的總體標準體系。4年過去了,該標準在電池兼容、可靠性,及智能化等方面的技術檢測認證標準方面也有了一些更新和換代。
在不久前的第七屆中國機器人峰會上,上海電器設備檢測所檢測分院技術總監(標準化)邢琳對機器人標準的發展和動態進行了分享。
機器人的國際標準
一般來說國際標準化組織主要是指ISO、IEC、ITU三大組織。當然,如果是出口的機器人產品,而且還具備藍牙、WiFi,或5G等功能,那么久需要ITU的認證。不過這個認證要求與其他的產品是沒有任何區別的。

首先,ISO國際標準化組織,其實它最擅長的是管理方面的標準,比如IOS9000、14000,以及汽車領域的管理體系標準等。對于技術標準,它的風格和IEC的風格不大一樣,它的風格偏向于技術的研究,對測試的要求會相對弱化一些。但是在機器人領域,ISO是研究最早的,在它下面也成立了對應的ISO/TC299組織,來專門規劃機器人標準。
第二個組織是國際電工委員會IEC。實際上,在IEC旗下有一個國際合格評定組織,叫IECEE。該組織很好地把標準和檢測認證評定進行了搭配。也正是因為IECEE的存在,讓IEC推出的很多標準都轉化成了各個國家的標準,或者說等同于轉化成為了世界貿易的標準。同時,在IECEE里面,有一個CB體系,CB的認證就像各個國家的護照,是機器人企業的通行證。平常去做認證就像辦簽證一樣做報備。該組織下所作的測試報告是可以通用的。
第三個組織是電氣和電子工程師協會,即IEEE,該組織可以以個人的身份進行注冊,它也制訂了很多機器人相關的標準。
最后一個是美國保險商實驗室,即UL,實際上UL只是一個企業。UL本身是一個非強制的認證,但是它跟保險是掛鉤的,一般來說,如果產品要銷售到美國的話,只有通過了UL的標準測試,進行評定后,保險公司才會接受你為這個產品投保。因此,UL成為了一個變相的強制標準。
邢琳指出,美國的標準是ANSI標準,ANSI是類似于我國的國標委管理這樣的組織。真正下面去做標準的可以是各種各樣的民營組織,比如電科所。在國外,任何一個組織所做的標準,只要能被政府采納,都可以成為一個ANSI標準。
ISO/TC299包括哪些內容?
ISO的機器人標準其實主要是指ISO/TC299,它是從ISO的TC184分列出來的,最開始是做自動化的產品。在機器人產品中,應用得最廣的是工業機器人,而工業機器人主要應用在了3C產業、汽車產業、實體領域等等,這些其實都是從自動化流水線所演變出來的。

在TC299內有很多個工作組,除了前面的負責整體協調的,比如通訊組、咨詢組、及差距和結構組以外,他們把標準分成了術語和特性、服務機器人安全、工業安全、服務機器人性能,以及醫療機器人等小組,因為醫療是比較特殊的領域,它有自己的一套體系,在美國是FDA,在中國是CFDA負責的。對于醫療機器人來說,我們在發展智慧醫療、遠程醫療等等,所有這些都不能脫離醫療體系,所以在醫療領域的機器人的標準是和醫療的IEC里面的IEC/SC62A-IEC/SC62D進行了聯合。另外,還有服務機器人的模塊化,以及服務機器人的管理系統。

目前,TC299一共有25個出版目錄,再細分的話,在機器人基礎里面有2項標準;工業機器人有11項;服務機器人有4項,在中國的服務機器人的品種,其實是很繁雜的,完全突破了我們以前對電影里所認識的機器人的概念,它可以長成各種形狀,可以變成一個行李箱,可以是無人機等等,什么樣的東西似乎都可以叫成機器人。因此,其實在服務機器人領域里面,我國出臺了很多不同的標準,但是在國際上,服務機器人是以基礎研究為主的,是一個共性技術的研究,所以它不會有這么多紛雜的標準。
此外,還有其他類別機器人的標準有3項,包括醫療機器人;應用標準2項;以及醫療電氣設備3項。
前面提到的這25項標準都是已經發布了的。其實,除了這25項之外,在研的標準還有9項,包括機器人的技術標準3項,工業機器人2項,服務機器人4項。

在2020年,ISO還發布了一個新的標準,即ISO/TR 23482-1:2020,這里的TR表示技術報告,23482-1是和13482進行配套的。其中,13482是服務機器人里面進行安全測試需要應用到的標準。實際上,這是一個個人護理機器人的測試方法,和13482標準里面一些和設計相關的、風險評估相關的測試參數進行了一個補充,進行一個配套的使用。

因為ISO/TR 23482-1:2020是一個技術報告,而個人護理機器人是一個具體的機器人,所以它里面所寫的測試方法,并不適用所有機器人。邢琳提醒廣大產業人員在閱讀的時候,看到有通用字樣的就是可以覆蓋13482里的所有的機器人,但是對于其他標題的,可能要根據它的對應關系來看測試方法的適用情況。
IEC的機器人標準細則
在IEC組織內,現在有一個專門的機器人標委會,而且在前幾天剛剛成立了TC129標委會,專門制定電力機器人標準。
IEC除了TC129之外的詳細標準如下圖所示,都是比較成熟的技術委員會。比如說掃地機器人的標準制定,就是在TC61和TC59里面,分別制定它的性能和安全的標準。除此之外,其他領域里面,也會多多少少有涉及機器人的研究。

目前IEC已經發布的機器人相關標準有IEC TR 61000-3-15:2011、IEC TR 60601-4-1:2017、IEC TR 63094:2017、IEC 62714-1:2018 RLV Redline version等。

IEEE與UL的機器人相關標準
IEEE是一個可以個人身份注冊參加的組織,它目前所研究的標準都是一些基礎的標準,就是和理論研究相關的標準。IEEE與機器人相關的標準主要有兩個,一是IEEE 1873標準,它規定了執行導航任務的移動機器人的環境地圖的數據表示;另一個是IEEE 1872,它規定了一些概念、關系,相當于把一個數據表、詞匯表進行了羅列,讓后續的人有一個統一對話的平臺。

UL也有兩個與機器人相關的標準,一個是適用于600V以下,滿足ISO的10218-1和10218-2,在零部件處理、檢查裝配、測探機、自動化存儲系統這樣子類型的機器人的一個考核要求;還有一個是3300的標準,目前還在修訂的狀態,它所涵蓋的范圍覆蓋了服務、通信、信息這些功能的安全要求,所覆蓋的機器人也是非常廣泛的,叫做教育和娛樂機器人。

UL 3300標準的制修訂工作開展是比較困難的,因為UL制定標準的時候,會請全球對于這個話題感興趣的人都參加,只要你感興趣,并且足夠專業,都可以參加這個工作組的制修訂工作。
就目前來說,各個國家對于教育娛樂機器人的鑒定,還是有很大的分歧。比如我國的智能音箱,或者是一些小的天貓精靈等等,它是不是能夠算成教育娛樂機器人的范疇,大家還是比較有爭議的。
而且現在我們從小朋友培訓到青少年培訓、成人培訓等等,從大的概念來說都算成教育機器人,但他們的形式還是有很大的區別,有些可能是以AI的形式進行呈現,而有一些可能有配套的硬件和平臺。所以這個標準,在應用的過程中,還是有很長的修訂過程的。

除此之外,還會有一些普遍認可的標準化組織,比如說OMG,ASTM等等。
國內的機器人相關標準
在國內,也有機器人相關的標準組織。目前,我國的情況跟IEC的情況是很相近,因為中國很多的標準都等同于IEC和ISO來進行的。因此,在國內,我們也會有眾多的技術委員會,會涉及到機器人相關的元素,有些是和零部件有關的,有些是和系統集成有關的,有些是和整機有關的。

在中國機器人標準化組織中,有個叫全國自動化系統與標準標準化技術委員會,該委員會就IEC/TC159,它是和ISO/TC299進行國際對口的組織。目前我們國內也在組建機器人的標委會,也是因為要整合這么多TC,所以這個機器人標委會的組建工作也比較緩慢一點。

目前,國內機器人標準的情況,有現行標準106項,即將實施的4項,機器人的行標有36項,地標12項,團標112項。
看到這里,你可能會疑惑,這么多的標準,企業生產的機器人到底用哪些標準呢?其實在國家標準委的管理來說,國標和團行地標有不同的分層。
近一兩年,機器人的國標立項是很困難的,因為它會把一些共性的,類似于剛才ISO里面提到的模塊化的,在所有的機器人里面可以通用的技術,上升到國標的層面。或者是安全的、性能的,這些對于大家都是共性的東西,放在一個層面,包括智能化。
但是對于團體標準來說,也是一個很好的補充,第一是它的周期比較短,第二是它會比較聚焦,它會把這個團體里面最新的技術去凝練起來,讓這個團體里的人大家達成一個共識。這也是為什么團標迅速增長的原因。

上圖羅列的是今年11月份要實施的4項標準,拿前兩項標準來說,因為涉及到了電氣安全和機械安全,我們在做服務機器人的CR認證的時候都知道,安全和電氣兼容是CR認證的主要兩項指標之一。這兩項標準是把我們之前說的安全拆成了兩塊,拆成了電氣和機械,所以后續在進行CR變更的時候,可能會涉及到這兩個標準里面的替換。

據邢琳介紹,中國電器工業協會下的中電協電氣場所用機器人安全與檢測標準化專業委員會,就會連同一些企業,去參加不同的團體里的團體標準,或聯盟標準的制定。她同時指出,并不是所有的組織做成的標準,都是真正意義上的團體標準,因為團體標準最終要在國標委的網站上進行公示、發布,可以有一些相關的渠道進行獲取。
中電協電氣場所用機器人安全與檢測標準化專業委員會成立了一個機器人專委會,因為專委會限制,委員只允許有20人,所以他們目前設了委員20人,觀察員10人。

邢琳指出,在該專委會里面,每個項目的流程,其實任何一個企業,即便不是委員,或者觀察員,都可以在這個組織里立項。流程是,先提交新項目的建議書到秘書處,然后根據自己的已有標準去進行協調,避免交叉和重復,然后進行標準的立項。立項以后的流程和國標的流程基本上是一樣的,都是起草階段、征求意見階段、意見匯總階段和送審階段,以及后面的技術審查后的報批階段。經過審定以后,會進行一個發布和備案,以及相關的出版的流程。
對于廢止,包括復審,團標的復審比國標的復審周期短一些,團標的特點就是快以及技術的領先,所以在技術方面可能幾年就是一個很大的迭代,所以它的復審周期是3年,國標的復審周期是5年。

她同時還展示了他們專委會在研的幾個機器人標準情況,目前在這個專委會里面,有16項標準在研。
結語
從前面的介紹中,我們可以看到,目前機器人行業相關的標準還是很多的,但主要是一些國際標準,國內標準大多也是參照這些國際標準來制定的。當然,現在國內的機器人標準體系也在逐步構建當中,這需要國內所有的機器人產業專家、企業的積極參與。
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