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MRK auf der Automatica 2018

Mensch und Roboter – Arbeitsteilung neu gestalten

| Redakteur: Andrea Gillhuber

Mit der Mensch-Roboter- Kollaboration wird die Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine neu gestaltet.
Mit der Mensch-Roboter- Kollaboration wird die Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine neu gestaltet. (Bild: Messe München)

Die Roboterdichte nimmt zu und somit verändert sich auch die Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter. Wie problemloses Zusammenarbeiten aussehen kann, zeigt die Mensch-Roboter-Kollaboration.

Sie ist in aller Munde und gilt als eines der Paradebeispiele für eine problemlose Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine: die Mensch-Roboter-Kollaboration, kurz: MRK. Viel zitiert, aber eine breite Anwendung hat die Technik noch nicht gefunden, denn meist ist in den Produktionsstätten und Montagelinien noch eine Koexistenz oder Kooperation zwischen Mensch und Maschine anzutreffen. Allen gemein ist ein schutzzaunloser Roboter. Hier noch einmal eine kurze Definition der unterschiedlichen Arten der Zusammenarbeit:

  • Von einer Koexistenz wird gesprochen, wenn ein Mensch und ein Roboter nebeneinander in benachbarten Bereichen arbeiten, sich aber keinen gemeinsamen Arbeitsraum teilen.
  • Bei einer Kooperation teilen sich Mensch und Maschine zwar einen Arbeitsraum, doch arbeiten sie darin nie zur gleichen Zeit; erst wenn einer der beiden den Arbeitsraum verlassen hat, nutzt ihn der andere für seine Aufgaben.
  • Die Kollaboration bedeutet, dass Mensch und Roboter zur gleichen Zeit in einem gemeinsamen Arbeitsraum am gleichen Bauteil arbeiten.

Der Weg zur Mensch-Roboter-Kollaboration

Wie Unternehmen eine Mensch-Roboter-Kollaboration umsetzen können, zeigt auch die Automatica, denn hier sind neben den neuesten Industrierobotern auch zukunftsfähige Serviceroboter beziehungsweise Cobots zu sehen. Abgerundet wird das Angebot von der Sicherheitstechnik. Innovative Sensoren ermöglichen es den Robotern, ihre Umgebung wahrzunehmen. So werden gefährliche Kollisionen mit menschlichen Kollegen vermieden.

In der Regel bewegen sich Cobots langsamer als Roboter; häufig reduzieren sie ihre Geschwindigkeit noch weiter, sollten sich Menschen in ihrer Nähe aufhalten. Auch sind sie leichter, rundlicher und manchmal sogar mit einer weichen Polsterung versehen. Die Sicherheitsnormung hat bereits eine eigene ISO Technical Specification veröffentlicht, die die sichere Zusammenarbeit von Mensch und Roboter regelt. Welches Gefahrenpotenzial die Mensch-Roboter-Kollaboration birgt, lesen Sie im Interview oben.

Mit Cobots können Unternehmen aber auch ihre Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine neu gestalten. So übernimmt der Cobot beispielsweise monotone, gefährliche oder körperlich belastende Arbeiten, während der Werker sich jetzt auf anspruchsvolle Montagearbeiten und die kreative Fehlerbehebung konzentriert. Wie das aussehen kann, erleben Sie auf der Automatica.

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Gefahrenpotenzial bei der Mensch-Roboter-Kollaboration

Jochen Vetter, Pilz
Jochen Vetter, Pilz (Bild: Pilz)

Wie das Gefahrenpotenzial bei der Mensch-Roboter-Kollaboration einzuschätzen ist, erklärt Jochen Vetter, Manager Robot Safety bei Pilz, im Kurzinterview.

Welche Gefährdungen muss man bei der MRK berücksichtigen?

Jochen Vetter: Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Kollisionsarten: Der „transiente Kontakt“ zwischen Mensch und Roboter entspricht einem Stoß durch den Roboter. Der Mensch wird von dem Roboter getroffen, hat aber die Möglichkeit zurückzuweichen. Er ist nicht eingeklemmt. Der „quasistatische“ Kontakt zwischen Mensch und Maschine dagegen entspricht einer Quetschung des Menschen. Ein Ausweichen ist nicht möglich und der Mensch wird gegebenenfalls festgehalten und kann sich nicht selbst befreien. Im Gegensatz zu Maschinen, die geschlossen sind, muss ich bei MRK-Anwendungen auch das Nahfeld betrachten. Es geht darum, die Gefährdung durch Stolpern, Stolperstellen zum Beispiel durch Leitungen der Spannungsversorgung zu eliminieren. Und ich muss auch vernünftigerweise vorhersehbare Fehlanwendungen berücksichtigen. Also, dass zum Beispiel ein applikativ benötigtes Werkzeug auch mal aus der Hand fallen kann.

Wie schwierig ist die Validierung?

Jochen Vetter: Die Validierung an sich ist nicht das Knifflige, sondern eher die notwendige Basis. Denn ich muss ja eine Argumentation haben, warum ich was und wie messe und welche Körperstelle ich simuliere. Das basiert auf den Ergebnissen der Risikobeurteilung. Dort muss ich komplett die möglichen Kollisionsszenarien bei bestimmungsgemäßer Verwendung und bei vorhersehbarer Fehlanwendung genauestens definieren. Dazu muss man vor Ort sein und die Gegebenheiten beim Kunden kennen: Wie ist der Arbeitsplatz beschaffen, welche Personen oder welcher Personenkreis halten sich im Arbeitsbereich auf? Befindet sich der Roboter beispielsweise an einem stark frequentierten Hauptweg? Dann wird die Applikation sicher anders aussehen.

Wie geht es mit der MRK in der Zukunft weiter?

Jochen Vetter: Bei der ISO/TS 15066 wird es in jedem Falle weitergehen. Denn eine technische Spezifikation muss spätestens nach vier Jahren überarbeitet werden und dann muss entschieden werden, ob daraus eine eigenständige Norm wird, oder die TS in bestehende Normen integriert wird, oder ob sie sogar fallengelassen wird. Momentan wird diskutiert, ob die Grenzwerte für Kollisionen zu hoch angesetzt sind. Allgemein gesehen wird es künftig darum gehen, Roboteranwendungen mobil auf Plattformen umzusetzen. Das Thema MRK bleibt also spannend!

Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

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