Montag , 15. Juli 2024
ANZEIGE: Home / IT News / Gewährleistung der Sicherheit bei der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter: Best Practices für Cobots

Gewährleistung der Sicherheit bei der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter: Best Practices für Cobots

Cobots bieten durch ihr Zusammenwirken von Mensch und Roboter neue Möglichkeiten für die Automation von Fabriken, doch sie schaffen auch Gefahren. Der Roboter bewegt sich immerhin selbstständig und mit großer Kraft. Sensoren überwachen seine Bewegungen und liefern das Signal zum Abschalten, wenn der Roboter einen Menschen oder Gegenstand berührt, den er nicht berühren soll. Hierfür muss es aber Normen und Best Practices geben, damit die Sicherheit auf höchstem Niveau gewährleistet ist.

Roboter
Roboter, Bild: Pixabay

Hohe Flexibilität der Industrieroboter

Drängend erscheint das Problem der Sicherheitsnormierung, weil die Roboter immer kleiner und flexibler werden. Angesichts sich schnell ändernder Produktionsabläufe ist das auch erforderlich. Kleinere und leichtere Cobots können spontan darauf reagieren, was Herstellung von Produkten in mehreren individualisierten Varianten ermöglicht. Gute Erfahrungen bestehen diesbezüglich beispielsweise in der Automobilindustrie, in der Cobots eine überragende Rolle spielen. Dort wächst – wie auch in anderen Bereichen – die Nachfrage nach Cobots. Industrieroboter lassen sich sogar nachträglich zu Cobots umrüsten, doch dann müssen sie dementsprechend abgesichert werden.

Wann ist die Sicherheitsfrage besonders relevant?

In denjenigen Bereichen, in denen Mensch und Cobot tatsächlich „Hand in Hand“ arbeiten, hat die Sicherheitsfrage höchste Priorität. Das ist ja nicht immer der Fall. Oft teilen sich Mensch und Roboter nicht einmal den gleichen Arbeitsraum. Manchmal aber kooperiert der Arbeiter am Band direkt mit dem Industrieroboterarm. Zu beachten ist dabei, dass sich die Arbeitsbedingungen ändern können, vielleicht nicht von Tag zu Tag, aber von Monat zu Monat. Die leichten Cobots sind lernfähig und werden mit unterschiedlichen Programmen an wechselnden Arbeitsorten eingesetzt, weil das Unternehmen mit ihnen stets veränderte Baureihen produziert. Sie erhalten daher auch keine Schutzzäune oder Käfige mehr. Die Sicherheit müssen Steuerungen gewährleisten, die ihre Signale von Kameras und Sensoren erhalten.

Echte Kollaboration mit Cobots

Kollaborierende Roboter arbeiten direkt mit Menschen zusammen. In vielen Fällen assistieren sie ihm unmittelbar, um ihm schwere und komplexe Arbeiten am Band abzunehmen. Das geschieht, indem der Industrieroboterarm einen schweren Gegenstand anhebt und aufs Band legt, wo der Arbeiter diffizile, der Roboter automatisierte Montagen durchführt. Der Abstand zwischen Mensch und Maschine ist also sehr klein. Als Best Practice hat sich erwiesen, den Arbeitsplatz so einzurichten, dass der Arbeiter keine überflüssigen und unvorhergesehenen Bewegungen durchführt. Zwar würde der Roboter sofort stoppen, wenn es zu einer Berührung käme, doch das würde den Produktionsablauf unterbrechen.

Normen für die Sicherheit

Cobots sind hinsichtlich des Arbeitsschutzes wie alle Industriemaschinen zu behandeln. Die maßgebende Norm hierfür ist die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. Deren Einhaltung hat der Verwender zu gewährleisten. Er muss zudem vor dem Einsatz eines Cobots eine Gefährdungsbeurteilung erstellen. Diese hängt vom konkreten Einsatzszenario ab und ist daher bei stark wechselnden Aufgaben, bei denen der Industrieroboterarm neue Bewegungen in einer neuen Umgebung durchführt, immer wieder neu zu erstellen. Die Sicherheitseinrichtungen liefert in der Hersteller, doch sie lassen sich auch nachträglich implementieren. Das bietet sich an, wenn Cobots mit weiteren Robotern des kollaborierenden Arbeitssystems verknüpft werden. Für die Erstellung der betreffenden MRK-Anwendung ist eine Bescheinigung der CE-Konformität erforderlich. Weitere Normen sind die EN ISO 12100, die DIN EN 62061, die EN ISO 13849, die ISO 10218, die EN ISO 11161 und die ISO TS 15066, welche speziell die Sicherheitsanforderungen an Cobots definiert.

Schutzprinzipien bei der Arbeit mit Cobots

Zu den Schutzprinzipien bei der Arbeit mit Cobots gehören der überwachte, sicherheitsgerichtete Stillstand, die aktive Steuerung von Cobots durch den Arbeiter, die Abstands- und Geschwindigkeitsüberwachung sowie die Leistungs- und Kraftmessung. In der Praxis kommt es bei der Einhaltung dieser Prinzipien praktisch nie zu technisch bedingten Unfällen.