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Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration

Planungshilfe
Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration

Foto: © Gorodenkoff - stock.adobe.com
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Kol­lab­o­ra­tiv­en Robot­er sind im Vor­marsch. Wie aber sollen Anwen­der sie pro­gram­mieren, damit die Maschi­nen sich­er mit Men­schen kol­la­bori­eren und Arbeitss­chutz gewährleit­et ist? Hier hil­ft der Cobot-Plan­er von der Beruf­sgenossen­schaft Holz und Met­all (BGHM) und Fraun­hofer IFF. Was kann das web­basierte Tool?

Im Forschung­spro­jekt „Dig­i­tale Gefahren­präven­tion für kol­lab­o­ra­tive Robot­er­ar­beit­splätze mith­il­fe ein­er web­basierten Pla­nung­shil­fe“ (kurz: Cobot-Plan­er) hat das Fraun­hofer-Insti­tut für Fab­rik­be­trieb und ‑automa­tisierung (IFF) im Auf­trag der BGHM eine web­basierte Pla­nung­shil­fe entwick­elt, die Anwen­derin­nen und Anwen­der für einen verbesserten Arbeitss­chutz bei der sicheren und effizien­ten Ausle­gung ihrer kol­lab­o­ra­tiv­en Robot­er unter­stützt. „Der Cobot-Plan­er zeigt dem Robot­er-Pro­gram­mier­er beziehungsweise der ‑Pro­gram­miererin auf, bei welchen Geschwindigkeit­en ein sicher­er Betrieb ein­er Men­sch-Robot­er-Kol­lab­o­ra­tion möglich ist“, fasst Pro­jek­tleit­er Dr. Roland Behrens vom Fraun­hofer IFF die Auf­gabe der neuen Pla­nung­shil­fe zusammen.

Für kol­lab­o­ra­tive Robot­er – also Robot­er, die ohne zusät­zliche Schutzein­rich­tun­gen Hand in Hand mit Men­schen zusam­me­nar­beit­en – war es bis­lang nur mith­il­fe ein­er messtech­nis­chen Risikobe­w­er­tung möglich, die Geschwindigkeit­en zu bes­tim­men, die max­i­mal erre­icht wer­den dür­fen. Hier­bei wird mit einem Kraft- und Druckmess­gerät geprüft, ob der Robot­er bei ein­er Kol­li­sion mit dem Men­schen die bio­mech­anis­chen Gren­zw­erte aus ISO/TS 15066 ein­hält. Für die Mes­sung muss das Robot­er­sys­tem allerd­ings voll­ständig aufge­baut und pro­gram­miert wor­den sein. Über­schre­it­et der Robot­er die Gren­zw­erte, ist es notwendig, seine Geschwindigkeit zu reduzieren. Ein solch­er Schritt ist in der Regel uner­wün­scht, da er die Tak­tzeit des Robot­er­sys­tems erhöht und dessen Wirtschaftlichkeit reduziert. „Wenn diese sicher­heit­srel­e­vante Anpas­sung des Robot­er­sys­tems wom­öglich nicht durchge­führt wird, ist das ein ern­stzunehmendes Risiko für die Sicher­heit und Gesund­heit der Beschäftigten“, sagt Dr. Matthias Umbre­it von der BGHM, der das Forschung­spro­jekt zum Cobot-Plan­er initiierte.

Der Cobot-Plan­er kann einzelne bio­mech­anis­che Mes­sun­gen noch nicht voll­ständig erset­zen. Jedoch soll er dabei unter­stützen, Men­sch-Robot­er-Kol­lab­o­ra­tio­nen (MRK) sich­er und gesund zu gestal­ten – und das schon in der Pla­nungsphase. „Für die Mit­glied­sun­ternehmen der BGHM ist der Cobot-Plan­er ein ide­ales und zeit­gemäßes Werkzeug. Das haben Tests in ver­schiede­nen Betrieben gezeigt. So geht mod­erne Gefahren­präven­tion“, sagt Erik Sebas­t­ian, der das Pro­jekt seit­ens der BGHM leit­ete. Nicht nur für Betreiberin­nen und Betreiber von Arbeit­splätzen mit MRK könne die App­lika­tion nüt­zlich sein, erk­lärt er: „Auch Fachkräfte für Arbeitssicher­heit kön­nen sie beispiel­sweise zur Gefährdungs­beurteilung nutzen.“ Laut Prof. Nor­bert Elk­mann, Geschäfts­feldleit­er Robot­er­sys­teme am Fraun­hofer IFF, ist der Cobot-Plan­er zudem ein wichtiger Meilen­stein, der den Engi­neer­ing-Aufwand bei der Umset­zung von MRK-App­lika­tio­nen deut­lich reduziert.

www.cobotplaner.de

www.bghm.de

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