从“协作机器人”到“协作应用”，安全理念迎来重大升级
引言
工业机器人正在从“关在笼子里”的自动化工具，走向与人共融的智能制造新阶段。在这个过程中，如何确保人机安全交互，成为行业面临的核心课题。
2025年2月，国际标准化组织（ISO）发布了ISO 10218系列标准的重要修订版本，这是自2011年该系列标准发布以来的首次重大修订。其中，ISO 10218-2聚焦于机器人系统和集成领域的安全要求，为集成商、制造商和终端用户提供了全新的安全规范框架。
今天，我们就来深入解读这一重要标准。
01 标准概述：谁需要关注ISO 10218-2
ISO 10218系列标准由两部分组成：
ISO 10218-1：重点围绕机器人本体展开，涵盖机器人的设计、制造环节，从源头规范机器人本体的安全性能。
ISO 10218-2：专注于机器人集成应用，针对机器人的安装、产线部署等场景，明确集成过程中的安全要求，保障机器人在实际生产环境中与其他设备、人员协同工作时的安全性。
简单来说，ISO 10218-1是给机器人制造商看的，ISO 10218-2则是给系统集成商、安全工程师和终端用户看的。后者关注的是整体机器人工作站的安全，涵盖人机交互与风险降低设计，包括夹治具、传感器、围篱、护栏、光栅、控制系统、产线配置、人员动线与协作空间等方方面面。
ISO 10218系列标准是全球工业机器人安全领域的“母标准”，也是工业机器人出口欧盟、北美、日本等主要市场的技术蓝本。
02 从72页到223页：新版标准篇幅激增背后的深意
2011版与2025版最直观的变化，是标准篇幅的大幅增加：
ISO 10218-1：从50页增至95页，增幅90%
ISO 10218-2：从72页增至223页，增幅超200%！
篇幅激增的核心原因在于两大关键整合：
第一，纳入协作机器人安全规范。新版标准将原独立的协作机器人安全技术规范ISO/TS 15066:2016的核心内容完全整合，使新版标准同时覆盖传统工业机器人应用与协作机器人应用的安全要求，形成一体化的安全规范体系，企业无需再交叉参考多份标准。
第二，适配欧盟新规。 为应对2027年即将生效的新版欧盟机械法规，新版标准重点强化了功能安全、网络信息安全以及协作应用的标准化要求。
03 全新分级制度：Class I与Class II
新版标准首次引入了机器人分级体系，将工业机器人划分为Class I与Class II两类。
分类依据采用三项关键参数：
- 机械手臂质量 M（Mass per manipulator）
- 最大可达速度（Maximum achievable speed）
- 机械手臂极限力量 FMPM（Maximum force per manipulator）
当三项参数均低于规定限值时，机器人归为Class I；若任一参数超过限值，则归为Class II。这一分类遵循“非此即彼”原则——机器人只要不满足Class I的任意一项条件，即自动归类为Class II。
两类机器人的安全要求存在明确差异。以功能安全等级为例，Class I机器人最低仅需满足PL b（性能等级b）或SIL 1（安全完整性等级1），而Class II机器人的安全等级要求则更高，需根据实际应用场景通过风险评估进一步确定。
04 功能安全：从“一刀切”到“灵活适配”
旧版ISO 10218标准对多数安全功能的性能等级采用“一刀切”的要求，统一规定为Category 3、PL d。
新版标准实现了两大突破：
第一，明确定义安全函数。 新版标准明确定义了功率与力限制（PFL）、速度与分离监测（SSM）、监测静止等多种安全函数。
第二，允许基于风险评估的应用特定PL值。 企业可以使用风险参数表评估严重性、暴露度、概率和可避免性，遵循ALARP原则（合理可行最低原则），确定最适合自身应用场景的安全性能等级。
此外，新版标准还整合了ISO/TS 15066的协作指南，提供完整的规范基础，包括手引导模式、碰撞测试和风险评估要求，并定义了协作模式（如PFL、SSM和手动引导）的生物力学极限阈值和验证协议，减少了执行过程中的歧义。
05 网络与通信安全：首次纳入标准体系
老版本的标准中未涉及网络和通信安全的方面，新版标准则首次将网络安全纳入要求。
新版响应欧盟网络安全法规，添加工业网络要求，包括安全通信层和网络类别指导，将网络安全视为功能安全的一部分。这意味着机器人系统的设计不仅要考虑物理安全，还要防范网络攻击带来的安全风险。
对于当前快速发展的工业物联网和智能制造，这一要求具有重要的前瞻性意义。
06 风险评估与验证：贯穿全生命周期
新版标准大幅加强了集成阶段的指导建议，包括特定工艺风险的考量（如焊接产生的危害），要求进行全面的验证（如模拟测试），并维护完整的文档记录，覆盖从调试到拆除的全生命周期。
ISO 10218-2涵盖的环节包括：设计、集成、调试、操作、维护、退役和处置。这意味着安全不是某个阶段的“临时任务”，而是贯穿机器人系统全生命周期的持续要求。
07 “协作应用”取代“协作机器人”：理念的重大转变
这是新版标准最值得关注的理念转变之一。
过去，许多制造商将协作机器人（cobot）视为天生安全的自动化工具。但新版标准传递了一个清晰的信息：不是机器人本身具有协作性，而是整个应用具有协作性。
这一转变意味着，即使使用协作机器人，如果末端执行器带有危险载荷（如锐利工具、高温器件或化学品），或者任务本身存在特殊风险，仍需要采取相应的工程控制措施。标准明确区分了“协作功能”（如速度与分离监测、功率与力限制）与“协作应用”，强调一个处理危险有效载荷的协作机器人并不自动构成一个安全的应用。
这就要求集成商和用户在部署机器人系统时，必须进行系统性的风险评估，而不是简单地相信“协作机器人=安全”。
08 中国标准与国际接轨：GB 11291.2
值得注意的是，中国已经等同采用了ISO 10218-2:2011，制定了国家标准GB 11291.2-2013《机器人与机器人装备 工业机器人的安全要求 第2部分：机器人系统与集成》。
该标准由工业和信息化部归口，北京机械工业自动化研究所、北京航空航天大学、沈阳新松机器人自动化股份有限公司等多家单位共同起草。
随着ISO 10218-2:2025新版国际标准的发布，预计中国也将适时启动对应的国家标准修订工作。对于出口型企业而言，关注ISO 10218-2:2025的最新要求，是确保产品符合国际市场合规要求的关键。
ISO 10218-2:2025的发布，标志着工业机器人安全标准进入了一个全新的时代。从长达223页的篇幅到全新的分级制度，从灵活的功能安全要求到网络安全的首度纳入，再到“协作应用”理念的深刻转变——这些变化都在告诉我们：安全不再是机器人应用的“附加项”，而是贯穿设计、集成、运行全过程的“核心要素”。
对于集成商和终端用户而言，及早了解并遵循新版标准的要求，不仅是合规的需要，更是保障员工安全、提升企业竞争力的重要举措。
行动建议：
- ✅ 设计部门：将Class I/Class II分类表纳入立项文档
- ✅ 认证部门：关注2025版证书更新，旧版报告将于2027年起失效
- ✅ 采购部门：关注网络安全芯片、加密固件等安全产品的选型
- ✅ 研发团队：将风险评估作为系统集成的前置步骤，而非事后补充
在这个人机共融的智能制造新时代，安全，是我们共同的责任。
如果您对ISO 10218-2标准或机器人安全集成有更多疑问，欢迎在评论区留言交流！