搬運機器人安全規範・RFP 指南

5-2. ISO 3691-4 規範符合與安全對策指南

1. AGV/AMR 安全裝置性能要件與 ISO 3691-4 基準

ISO 3691-4:2020（無人搬運車及其系統之安全要件）為 AGV（無人搬運車）與 AMR（自主移動機器人）安全設計之全球業界標準。不同於傳統指令，其不單評估感測器單體性能，更嚴格規範「整體系統如何確保安全功能（功能安全）」。

1.1 ISO 3691-4 功能安全要件（PL / SIL）

ISO 3691-4 要求搬運機器人「安全相關控制系統（SCS）」須具備基於 ISO 13849-1 之效能等級（PL）：

• 速度・轉向控制及安全停止功能： 原則上強制要求 PL d 以上、Category 3 以上 之可靠度。
• 冗餘化（備援）義務： 當安全感測器（LiDAR 等）偵測到人員時，發出指令至煞車控制之迴路須具備冗餘化，確保單一故障不致喪失安全功能。

1.2 主要安全裝置與性能要件

依據機器人速度、慣性重量及行駛區域，組合以下安全裝置構建多層次防護系統：

安全裝置	主要角色與設置基準	ISO 3691-4 / 規範要求之性能要件
2D 安全雷射掃描儀（LiDAR）	主要障礙物・人員偵測（主安全感測器）	・強制符合安全規範（IEC 61496 Type 3 / PL d）。 ・可依速度動態即時切換「警告區域」與「緊急停止區域」。 ・能完整偵測自地坪起算指定高度（一般為 150mm～200mm 以上）之障礙物。
安全防撞條（接觸偵測）	涵蓋 LiDAR 死角與實體接觸時緊急停止	・接觸時機械開關確實作動並使車輛即刻停止（相當於 PL d）。 ・具備大於車輛完全停止所需制動距離之「緩衝行程（彈性）」。
3D 攝影機・立體偵測感測器	上方・斜向立體障礙物（如車廂突出物）偵測	・偵測 2D-LiDAR 無法涵蓋之「懸空懸掛貨物」或「人員頭部/上半身」。 ・對環境光（日光・照明閃爍）具備高度抗干擾性。
急停按鈕（E-STOP）	手動緊急全停	・符合 ISO 13850 之紅黃底座結構。 ・配置於車輛各方位皆易於操作之位置，按下時即刻切斷動力（Category 0 或 1 停止）。

1.3 ISO 3691-4 規定之「偵測區域（防護範疇）」設計規範

ISO 3691-4 規定非僅安裝感測器即可，必須確保「機器人停止所需距離」與「感測器偵測區域」完全符合：

• 速度連動型區域切換： 直行、轉彎及加減速時，必須具備預先機器人運動向量自動切換掃描區域形狀與長度之機能。
• 死角區域防護： 轉灣或倒車時若前進方向偵測區域未完全涵蓋，須極度降低速度或透過安全防撞條進行實體防護。

1.4 人機共存「作業模式」與限制

• 低速行駛限制（速度放寬要件）： 於與作業人員接近/共用之區域（共存區），縮小安全感測器偵測範圍時，車輛最大速度須限制於 0.3m/s（約 1.08km/h）以下，使碰撞風險降至許容水平。
• 禁止自動復歸： 因安全感測器或 E-STOP 緊急停止後，即便障礙物移開，機器人絕不可自動急起步，必須經過人工安全確認後之復位操作始得重新啟動。

2. ISO 3691-4 符合性確認與認證檢核點

採購導入國外或日本國產 AGV/AMR 時，即便型錄標示「符合 ISO 3691-4」，最重要的是確認「有無第三方認證」與「是否包含現場營運之整體符合性」。

2.1 符合性證明文件審查（書面審查）

確認係原廠自我宣告（自主檢查）或具公信力之第三方認證機構核發：

• 第三方認證機構（TÜV、SGS、UL 等）核發認證書： 國外設備須確認 CE 標誌（DoC）中，技術依據明記「ISO 3691-4:2020」。確認是否出示認證機構核發之「符合性證明書（Certificate of Conformity）」。
• 功能安全（PL d / SIL 2）驗證報告： 宜要求出示基於 ISO 13849-1 之「功能安全計算書（SISTEMA 報告等）」，證明安全控制迴路採冗餘化。
• 風險評估（RA）報告書： 原廠端針對設備本體進行危險源識別與降低風險之「風險評估書」是否包含於交付文件中。

2.2 硬體與安全功能實機評估

於實機上確認設備本體硬體層級是否符合 ISO 3691-4 技術要求：

檢核項目	基於 ISO 3691-4 之確認內容
安全感測器（LiDAR）選型	採用之 2D-LiDAR 是否為「安全專用（符合 IEC 61496 Type 3 / PL d）」（※不可使用一般工業用測量 LiDAR）。
急停按鈕（E-STOP）	採紅黃底座結構，按下時不經由軟體而實體切斷主電源（馬達動力）（Category 0/1 停止）。
傾倒與高度方向偵測	能否透過 3D 攝影機或超音波感測器正確偵測離地懸空貨物或上方突出物（2D-LiDAR 死角對策）。
滿載與最高速制動	滿載並以最高速行駛時，LiDAR 偵測到人至完全停止之距離是否控制於「偵測區域長度內」。
手動復位機制	急停或感測器停止後障礙物移開時，不自動起步，須經過手動復位操作始重新啟動。

2.3 系統整合（SI）與「現場符合性」檢核

ISO 3691-4 為包含「機器人本體」與「整體系統（安裝環境）」之規範。 即便設備本體符合，若現場地坪設定或動線配置不當，仍屬於違規（增加事故風險）。

• 區域設定（Zone Classification）妥當性： 專用區（圍欄隔離）、共存區及作業區之邊界是否於系統上正確定義。
• 淨空（縫隙）與夾壓風險： 機器人通道與牆面/柱子/貨架間是否確保 0.5m 以上安全淨空（避難空間）。無法確保之狹窄區是否設定自動減速慢行。
• 系統互鎖（Interlock）： 與自動門、防火捲門、垂直搬運機（VMC）等連動時，通訊異常時是否具備安全側停止（Fail-safe）邏輯。

3. RFP・採購規格書撰寫範例與廠商檢核表

於 AGV/AMR 導入時提供予廠商之建議書需求書（RFP）或採購規格書中，明確將「ISO 3691-4 符合」與「現場安全需求」轉化為具體要求性能與交付物。

3.1 RFP 規格書「安全需求」條文範例

【條文名稱：自動搬運機器人（AGV/AMR）系統安全符合性條款】

1. 符合基本安全規範：
   • 本系統（車體本體、系統控制、地面設備）須完全符合 ISO 3691-4:2020 規範。
   • 車體本體主要安全控制迴路（速度偵測、轉向、急停迴路）須滿足 ISO 13849-1 效能等級 d（PL d / Category 3）以上 之功能安全基準。
   • 交貨時須出示第三方認證機構（TÜV、SGS、UL 等）核發之符合性證明書、原廠符合性宣告書（DoC）及技術文件。
2. 安全裝置與防護功能需求：
   • 主安全感測器： 須標準配備符合 IEC 61496 Type 3 / PL d 之「2D 安全 LiDAR」，並具備連動速度與轉向角自動切換防護區域之控制機制。
   • 立體死角防護： 為偵測 2D-LiDAR 掃描面外（如懸空棧板角端、上方突出物），須配備 3D 攝影機或超音波感測器等輔助偵測裝置。
   • 急停功能： 須於車輛各方位配置符合 ISO 13850 之急停按鈕（E-STOP），按下時須實體直接切斷馬達動力（Category 0/1 停止）。
   • 手動復位： 偵測到人或急停解除後，禁止車輛自動起步，須經過人工手動復位操作始重新啟動。
3. 現場系統整合（SI）與施工安全：
   • 須依據 ISO 3691-4 對導入區域正確設定區域劃分（專用區/共存區/作業區）並反映至地圖數據。
   • 與牆面/柱子/既有設備間無法確保 0.5m 以上安全淨空之夾壓風險區域，須執行自動減速至安全速度（0.3m/s 以下）。

3.2 廠商選型・RFP 檢核表

確認類別	檢核項目	要求內容・交付確認物
文件・證明	第三方認證確認	能否出示 CE 標誌 DoC 或第三方認證機構核發之 ISO 3691-4 認證書影本
	功能安全計算依據	是否提供基於 ISO 13849-1 之 PL d 功能安全計算結果（SISTEMA 報告等）
	風險評估書	交付物是否包含涵蓋車體本體與現場環境之「風險評估（RA）報告書」
硬體設備	LiDAR 規格選型	搭載之 LiDAR 是否為「安全專用（符合 IEC 61496 Type 3 / PL d）」而非一般工業測量用
	制動距離與減速	滿載及最高速下之「急停距離」是否完全控制於 LiDAR 偵測區域內
SI 與運營	通道淨空與限速	淨空未滿 0.5m 區域是否確實載入「自動減速慢行程式」