Seguridad de los AGV en la práctica: normas, zonas y colaboración con las personas

Un vehículo de guiado automático que comparte la nave con personas no puede ser seguro «a ojo». La seguridad de los AGV se basa en normas que describen con precisión cómo debe el vehículo detectar obstáculos, detenerse y reaccionar ante la presencia de una persona. Este artículo presenta la seguridad de los AGV como un sistema coherente compuesto por tres capas: el equipamiento certificado del robot, un entorno de nave ordenado y reglas claras de colaboración entre la máquina y la plantilla.

Tres capas de un mismo sistema

La seguridad de una implantación no depende de un solo escáner ni de un solo pulsador. Depende de la interacción de tres capas. La primera es el propio robot: sus sensores, sus funciones de seguridad y su conformidad con las normas. La segunda es el entorno, es decir, cómo se han diseñado las rutas, la señalización y los límites físicos de la nave. La tercera son las personas y los procedimientos: las reglas del tráfico mixto, la formación y los hábitos.

Omitir cualquiera de las capas debilita el conjunto. El mejor escáner no servirá de nada si los peatones se meten directamente delante del vehículo en un cruce sin señalizar. Unas rutas perfectamente trazadas no sustituyen a una parada de emergencia certificada. Por eso los robots AGV y AMR se tratan como parte de un sistema más amplio, y no como un dispositivo aislado.

La seguridad de los AGV y las normas: la base de la certificación

La capa técnica la ordenan varias normas cuyo cumplimiento debe estar documentado. La base para los vehículos sin conductor es la ISO 3691-4, que establece los requisitos de seguridad y su forma de verificación para las carretillas industriales sin conductor y sus sistemas, incluidos los sistemas de frenado, el control de velocidad y la detección de personas. Es la norma de referencia principal, que indica, entre otras cosas, que la función de parada de emergencia debe ser conforme con la ISO 13850.

De los sistemas de mando se ocupa la PN-EN ISO 13849-1. Define el nivel de prestaciones de seguridad (Performance Level, PL) y las categorías de arquitectura del sistema (Cat. 1-4). En la práctica, funciones como la parada de emergencia, la limitación de velocidad o la detección de personas en la zona de protección se diseñan con un nivel PL d o PL e, los más altos que se aplican en este tipo de máquinas. La parada de emergencia se describe por separado en la ISO 13850: el pulsador E-Stop debe accionarse con un solo movimiento, tener prioridad sobre todas las demás funciones y mantenerse activado hasta que una persona lo rearme conscientemente. Todo ello se enmarca en la norma general de seguridad de las máquinas ISO 12100.

La conformidad no es una declaración del fabricante «de palabra». Los proveedores con experiencia someten los vehículos a la evaluación de un organismo de certificación independiente, como TÜV Rheinland, que confirma la conformidad de las funciones de seguridad con la ISO 13849-1. Al comprar un AGV, conviene pedir la lista de funciones de seguridad y los niveles PL asignados; es la forma más rápida de verificar que el robot cumple realmente los requisitos y no se limita a enumerarlos en el catálogo.

Equipamiento de seguridad a bordo del robot

El núcleo de la protección es un conjunto de sensores que definen zonas alrededor del vehículo. Lo estándar son los escáneres láser montados delante y detrás, que con la configuración adecuada ofrecen una protección de 360°. El escáner no funciona de forma binaria: define varios campos de rigor creciente:

• Zona de advertencia: la más alejada; la detección de un obstáculo provoca una reducción de la velocidad y una señal de advertencia.
• Zona de parada: más cercana; entrar en ella detiene el vehículo antes de que se produzca el contacto.
• Zona mínima: pegada al contorno; la última línea de detección a corta distancia.

Los campos se ajustan a la velocidad y a la distancia de frenado, para que el vehículo pueda detenerse dentro del límite de detección de la persona. A ello se suman capas complementarias: pulsadores de parada de emergencia en el vehículo (y una toma para un E-Stop externo integrado en el sistema de seguridad de la planta), sensores de proximidad que detectan objetos a corta distancia, parachoques mecánicos y señalización óptica y acústica que informa al entorno del movimiento y las intenciones del robot. En las plataformas modernas hay más de una decena de estas funciones de seguridad, todas conformes con la ISO 13849-1, y la activación de cualquiera de ellas detiene el vehículo.

La capa del entorno: rutas, límites visuales y barreras

Un robot es tan seguro como predecible es su entorno. Por eso la segunda capa se construye en la nave, antes de poner en marcha la flota. El punto de partida son las rutas de circulación delimitadas: corredores fijos de circulación de los AGV, trazados lejos de las zonas con mucho tránsito de peatones y de las curvas cerradas.

Las rutas deben ser legibles para las personas. Los límites se marcan con señalización horizontal (cintas y marcadores de suelo), complementada con señales verticales de «Atención, robot», luces de advertencia en los cruces y espejos en los lugares con visibilidad reducida. Donde el riesgo es mayor (en cruces con tránsito peatonal, puestos de depósito o zonas con equipos pesados), la señalización por sí sola puede resultar insuficiente. En esos puntos se utilizan barreras físicas: barreras de protección, vallados y barreras de protección flexibles, que separan físicamente la trayectoria del vehículo del espacio de las personas y protegen la infraestructura frente a las consecuencias de un posible contacto. La regla es sencilla: cuanto mayor es el riesgo en un lugar, más firme debe ser el límite.

La zona de confianza: colaboración entre persona y robot

La tercera capa se refiere a las personas. La clave es la previsibilidad: un robot que siempre circula por las mismas rutas, señaliza su movimiento y se detiene de forma repetible genera en la plantilla algo que podría llamarse una zona de confianza. Un comportamiento predecible de la máquina reduce el estrés de los trabajadores y hace que dejen de ver el vehículo como una amenaza y empiecen a verlo como un elemento más de la nave.

Esa previsibilidad debe traducirse en reglas claras de tráfico mixto. Las normas de PRL deben establecer de forma inequívoca la prioridad en los pasos, indicar los lugares para cruzar las rutas con seguridad y las zonas de refugio para peatones, donde una persona puede detenerse fuera de la trayectoria del vehículo. A esto se suman reglas estrictas: no meterse nunca delante del vehículo ni en su zona de trabajo mientras está en movimiento, no mover el AGV por cuenta propia y mantener las rutas libres de materiales. Una protección de peatones bien organizada no es una restricción de la libertad, sino la condición para la convivencia fluida de personas y robots en una misma superficie.

Pruebas de seguridad antes del arranque y simulacros

Antes de que la flota entre en producción, hay que comprobar el conjunto en funcionamiento. Tras preparar la nave, conviene realizar una auditoría interna de PRL: si las nuevas marcas son legibles, si las zonas de protección de los escáneres están bien configuradas y si los trabajadores saben cómo actuar. La prueba de detección consiste en introducir un obstáculo controlado en la ruta y comprobar si el vehículo reduce la velocidad y se detiene en el momento adecuado, y si los pulsadores E-Stop interrumpen efectivamente el movimiento.

Igual de importantes son los simulacros de seguridad: ejercicios de escenarios de emergencia con participación de la plantilla. Simular una situación en la que el robot se detiene por emergencia enseña quién puede desbloquearlo, cómo hacerlo y a quién avisar. Estos ejercicios en el entorno real familiarizan a las personas con las máquinas y reducen el miedo a lo desconocido con más eficacia que cualquier presentación. Los procedimientos de emergencia deben acordarse con el departamento de PRL y recogerse en instrucciones a las que los trabajadores puedan volver.

Resumen: la seguridad como sistema, no como un elemento aislado

Una implantación de AGV segura surge de la combinación de tres capas. La siguiente lista de comprobación ayuda a verificar que no se ha omitido ninguna:

• El robot tiene documentada la conformidad con la ISO 3691-4, la ISO 13849-1 y la ISO 13850, preferiblemente confirmada por la evaluación de un organismo independiente.
• Se conoce la lista de funciones de seguridad y los niveles de Performance Level asignados (PL d / PL e para las funciones críticas).
• Los escáneres láser ofrecen una protección de 360° con las zonas de advertencia, de parada y mínima correctamente configuradas.
• El vehículo está equipado con pulsadores E-Stop, sensores de proximidad, parachoques y señalización óptica y acústica.
• Las rutas de los AGV están delimitadas y señalizadas horizontal y verticalmente, con señales, luces y espejos donde hace falta.
• En los lugares de mayor riesgo se han colocado barreras físicas que separan la trayectoria del vehículo del espacio de las personas.
• Las normas de tráfico mixto establecen las prioridades, los pasos y las zonas de refugio para peatones.
• Antes del arranque se ha realizado una prueba de detección y parada, y un simulacro de escenario de emergencia con la plantilla.

¿Es un AGV más seguro que una carretilla elevadora con operario?

Un AGV no sufre cansancio, distracciones ni presión de tiempo, y circula exclusivamente por rutas delimitadas con detección continua de obstáculos. Con las tres capas de seguridad bien diseñadas, separa el tráfico de transporte pesado de los peatones de forma repetible; precisamente la mejora de la seguridad suele ser uno de los principales motivos de la implantación.

¿Quién se encarga de configurar las zonas de seguridad?

Las zonas de protección de los escáneres las configura el proveedor o el integrador durante la puesta en marcha, ajustando los campos a la velocidad y a las distancias de frenado en cada tramo. El alcance y la corrección de esta configuración se verifican junto con el departamento de PRL durante las pruebas previas al arranque de la producción.

Fuentes

• ISO 3691-4:2023, Industrial trucks — Safety requirements and verification — Part 4: Driverless industrial trucks and their systems: análisis de la norma (ANSI)
• ISO 13849-1, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: catálogo ISO
• ISO 13850:2015, Safety of machinery — Emergency stop function — Principles for design: catálogo ISO