Návrh bezpečnostních opatření pro robotické pracoviště v CPIT TL3 s využitím digitálního dvojčete

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem bezpečnostních opatření pro robotické pracoviště v laboratoři CPIT TL3 s využitím digitálního dvojčete vytvořeného v programu KUKA Sim. V rámci práce jsou představeny tři varianty zabezpečení robotického pracoviště: oplocené, neoplocené a kolaborativní. Návrh každé varianty respektuje aktuální bezpečnostní normy a požadavky na ochranu osob. K posouzení rizik byla využita metoda HRN, výpočty bezpečných vzdáleností a hodnocení požadované úrovně vlastností bezpečnostních funkcí (〖PL〗_r). Pro ověření funkčnosti navržených bezpečnostních opatření byly provedeny simulace běžných i krizových scénářů. Závěrečná část práce obsahuje ekonomické srovnání jednotlivých variant a jejich praktické zhodnocení. Výsledky ukázaly, že navržená bezpečnostní opatření jsou účinná a využitelná v praxi, a že použití digitálního dvojčete výrazně usnadňuje celý proces návrhu a ověřování bezpečnosti.

This thesis focuses on designing safety measures for a robotic workstation in the CPIT TL3 laboratory, utilizing a digital twin created in KUKA Sim software. Three workstation safety variants—fenced, unfenced, and collaborative—are presented in this work. Each variant complies with current safety standards and personnel protection requirements. Risk assessment was conducted using the HRN method, calculations of safe distances, and determination of the required performance level (〖PL〗_r). Simulations of normal and emergency scenarios were performed to verify the functionality of the proposed safety measures. The concluding section includes an economic comparison of each variant and their practical evaluation. Results confirmed the effectiveness and practical applicability of the designed safety measures and highlighted that the use of a digital twin significantly facilitates the safety design and verification process.