Mensch und Roboter Hand in Hand: Im Forschungsbereich nicht mehr neu, doch im (Produktions-) Alltag?

Mensch und Roboter Hand in Hand: Im Forschungsbereich nicht mehr neu, doch im (Produktions-) Alltag? (Bild: CoTeSys / Thorsten Naeser)

von Annika Mentgen

MÜNCHEN. In der Industrie sind Roboter nahezu in allen Bereichen und bei der Ausübung unterschiedlichster Tätigkeiten zu finden. Doch bisher sind sie von den Menschen in ihrer unmittelbaren Umgebung durch trennende Schutzvorrichtungen wie Lichtgitter, Schutzzäune oder Näherungsschalter abgeschirmt. Die Gefahr einer Kollision mit dem Menschen und die Kräfte des Roboters sind zu groß, die Verletzungsrisiken zu hoch.

Doch ein Zusammenwachsen von Mensch und Roboter könnte in der Zukunft Realität werden. Die demografische Entwicklung und der immer später einsetzende Rentenbeginn bescheren uns immer mehr ältere Arbeitnehmer. Die Ergonomie eines Arbeitsplatzes innerhalb einer Produktion wird demzufolge entscheidender. Auch die Flächen- und damit Kosteneinsparungen, die man durch den Entfall trennender Schutzvorrichtungen erreichen kann, ist enorm. Kombiniert man die Vorteile von Mensch und Roboter in einer Fertigung ist sogar eine Qualitätsverbesserung der Produkte realisierbar.

Schnell zu implementieren, einfach zu bedienen

Eine wichtige Voraussetzung für die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ist eine intuitiv bedienbare Steuerung des Roboters und eine schnelle Implementierbarkeit des Systems. Dipl.-Ing. Stefan Bartscher, Leiter Innovationsmanagement, Vorentwicklung Produktionsressort bei der BMW Group, sagte im Rahmen des Produktionskongresses des Institutes für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) sowie des Lehrstuhls für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) an der TU München: „Wenn sich ein Roboter sprichwörtlich wie ein iPhone-Mobiltelefon ohne Expertenwissen bedienen ließe, modular gestaltet und in kürzester Zeit integrierbar wäre, wären einige der wesentlichen Hürden für eine Akzeptanz durch die Mitarbeiter in der Fertigung genommen.“

Doch geht es nicht nur um Akzeptanz; die Sicherheit des Menschen bei einer engen Zusammenarbeit mit einem Industrieroboter steht an oberster Stelle. Die Normen im Bereich der Industrieroboter wurden in den vergangenen Jahren überarbeitet und neu geordnet. In diesem Zuge wurde mit der TS 15066 ergänzend das neue Anwendungsfeld der kollaborierenden Roboter – also die Roboter, die mit dem Menschen Hand in Hand arbeiten – geschaffen.

Zusammenarbeit oder Koexistenz?

„Die derzeitigen Anforderungen sind absolut nicht ausreichend“, sagte Dipl.-Ing. Hans Jürgen Ottersbach, Leiter Sachgebiet Mechanische Körperbelastungen am Institut für Arbeitsschutz der DGUV (IFA). „Anwendbare medizinisch/biomechanische Grenzwerte fehlen.“ Will man einen Arbeitsplatz mit einem kollaborierenden Roboter ausstatten, muss eine Gefährdungsbeurteilung auf Basis der gesetzlichen Grundlagen (Normen für Industrieroboter, Maschinenrichtlinie, etc.) erfolgen. „Hierin muss jetzt auch die Bewertung von Verletzungsrisiken durch Kollisionen zwischen Roboter und Person im kollaborierenden Betrieb einbezogen werden“, so Ottersbach.

Die Verletzung eines Menschen darf dabei eine nur gering tolerable Verletzungsschwere aufweisen. Heißt: Es darf lediglich zu Beanspruchungen der Haut und der darunter liegenden Gewebe kommen, bei denen es nicht zu tieferem Durchdringen der Haut und des Gewebes mit blutenden Wunden sowie zu Frakturen oder anderweitigen Schäden des Muskel-Skelett-Systems kommen kann.

Ob sich die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter künftig durchsetzen wird oder es eher bei einer Koexistenz der beiden bleibt, ist heute noch nicht klar anzusehen. Doch der demographische Wandel, die generelle Technik-Begeisterung der Bevölkerung sowie die immer besser werdende Technik und Technologie in diesem Bereich, lassen die Vision immer näher an die Realität heranrücken.