Der Leichtbauroboter als Kollege

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KUKA Deutschland GmbH

Fraunhofer-Institut für Arbeits- wirtschaft + Organisation IAO

Aus der Umfrage wird ersichtlich, dass sich die Unternehmen intensiv mit Fragen der technischen Systemsicherheit und der Zertifizierung von Robotersystemen auseinandersetzten. Da die untersuchten Anwendungsfälle zumeist eine Koexistenz von Werker und Roboter darstellen, in der Mensch und Roboter nur zeitweise im gemeinsamen Arbeitsraum zusammenwirken, verfügten etwa drei Viertel der Anwendungsfälle über keine zusätzlichen Sicherheitsvorrichtungen. Alle eingesetzten Roboter verfügen über eine Geschwindigkeits- und Kraftregulierung, nur der Apas von Bosch sowie der KR 5 SI von Kuka bieten zusätzliche kapazitive beziehungsweise taktile Sensoren, die bei Annäherung oder im Kontaktfall die Geschwindigkeit des Roboters reduzieren oder ihn ganz stoppen.

Die Systemsicherheit wird über eine (Eigen-)Zertifizierung der Applikation nachgewiesen. In der Regel umfasst die Zertifizierung eine Risikoanalyse des Systemintegrators, sprich: des Herstellers der Applikation, welcher bei KMU üblicherweise ein externer Partner ist, sowie eine anwendungsbezogene Gefährdungsbeurteilung durch das Betreiberunternehmen.

Für die Fraunhofer-Forscher stellt sich nach Betrachtung der Ergebnisse allerdings die Frage, wie auch kollaborative Arbeitsformen, bei denen Werker und Roboter quasi Hand in Hand arbeiten, sicher gestaltet werden können. Dabei kann nicht nur im eigentlichen Betrieb ein unerwünschter Kontakt zwischen Mensch und Leichtbauroboter erfolgen, sondern auch beim Einrichten der Maschine, der Wartung oder der Reinigung. In all diesen Situationen gilt es die Sicherheit zu gewährleisten, aber auch eine zeitweilige Unterbrechung der Arbeitstätigkeit zu vermeiden.

Die EN ISO 12100 „Sicherheit von Maschinen – Allgemeine Gestaltungsleitsätze – Risikobeurteilung und Risikominderung“ beschreibt geeignete Präventionsmaßnahmen, um von Leichtbaurobotern ausgehende Gefährdungsrisiken zu mindern. Dabei ist zu beachten, dass es im Falle einer Kollision zwischen Mensch und kollaborierendem Roboter nicht zu weiteren, nicht mechanischen belastenden Beanspruchungen der Person kommen darf, beispielsweise durch strömende Expositionen oder elektrische Durchflutung. Des Weiteren ist die Kollisionsfläche so zu gestalten, dass Verletzungsrisiken verringert werden, zum Beispiel durch Polsterung.

Unterstützung bei Umsetzung

Die Untersuchung hat nach der Meinung der Fraunhofer-Forscher den Erfolg und Nutzen der Technologie gezeigt. Die Frage, wie Unternehmen künftig vom jetzigen Wissen und den gemachten Erfahrungen profitieren können, beantworteten die Befragten im Nachgang des Projekts einstimmig: „Trotz Hemmnissen gilt: einfach anfangen!“ Studienleiter Manfred Bender vom Fraunhofer-IAO erklärt, worauf es dabei ankommt: „Dabei ist es besonders wichtig, eine Applikation auszuwählen, die funktionieren wird. Die Applikation darf also nicht zu komplex sein und sollte einfache Anforderungen an die Materialbereitstellung haben. Für einen gesicherten Montagebetrieb sollten spitze oder scharfe Teile ebenfalls außen vor gelassen werden.“

Das Fraunhofer-IAO unterstützt Unternehmen bei der Einführung und Gestaltung wirtschaftlicher und akzeptierter LBR-Applikationen durch maßgeschneiderte Arbeitskreise für LBR-Einsteiger und -Anwender.

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