Mensch und Roboter arbeiten zusammen: ein Blick auf die Sicherheit

Kollaborative Roboter können mit Menschen oder anderen Maschinen direkt und meist ohne spezielle Schutzeinrichtungen zusammenzuarbeiten. Dabei steht die Sicherheit für den Werker an erster Stelle. Der Anlagenbetreiber muss prüfen, welche Gefahren von Kopf bis Fuß bestehen, und den Betrieb des Roboters darauf abstimmen. Gesetzliche Vorschriften, etwa die Maschinenrichtlinie und die Vorgaben der Berufsgenossenschaft, müssen eingehalten und die installierten Systeme entsprechend validiert werden.

Erstens: Intelligente Fertigung

Die Einsatzgebiete kollaborativer Roboter gestalten sich vielfältig. Sie finden sich beispielweise im Schwerlastbereich, etwa wenn Industrieroboter mit entsprechender sicherheitszertifizierter Überwachungssoftware ausgestattet sind. Die kleineren Cobots hingegen sind meist Leichtbauroboter mit integrierter Leistungs- und Kraftbegrenzung, die häufig in der Kleinteilemontage ihre Dienste verrichten. Sie haben in der Regel einen Arm, nur ABB kann derzeit zusätzlich einen Zweiarm-Cobot liefern. Doch ganz gleich, für welche Anwendung ein Roboter eingesetzt wird – Sie benötigen ein entsprechendes Sicherheitskonzept.

Maschinenrichtlinie 2006/47/EG

Im Rahmen der CE-Kennzeichnungspflicht müssen alle Maschinen, so auch Roboter, vor der Inbetriebnahme einer Risikobeurteilung unterzogen werden. Es darf von ihnen keine Gefahr für Menschen ausgehen.

Risiko kennen – Sicherheit erhöhen

Zäune, Bewegungsabläufe, Ausrichtung und Sensoren wie Trittschutzmatten, Lichtschranken, Laserscanner, Radarscanner oder 3-D-Kamera-Systeme sind wesentliche Faktoren für die Sicherheit. Welche davon eingesetzt werden, sollte das Ergebnis einer Risikobeurteilung nach DIN ISO 12100 sein. Die Norm beschreibt die einzelnen Schritte einer Risikobeurteilung. Dazu gehören die Risikoanalyse, -einschätzung und -bewertung. Gehen Sie diese Schritte unbedingt hintereinander an.

1. Risikoanalyse

Sie erfasst die Grenzen der Maschine, identifiziert Gefährdungen und schätzt das Risiko ein. Zu den Maschinendaten zählen Produktname, Typ und Baujahr, Produktaufbau, -funktionen oder -lebensphasen. Sind diese Daten erfasst, wird die Roboterapplikation auf mögliche Risiken untersucht, etwa auf Stöße und Quetschungen.

2. Risikoeinschätzung

Sind die Risiken identifiziert, gilt es, diese einzuschätzen: Wie wahrscheinlich können sie eintreten? Hier spielen Faktoren wie die Häufigkeit und Dauer der Gefährdung sowie die Möglichkeit der Schadensvermeidung eine Rolle.

Was vor der Implementierung eines kollaborativen Roboters zu beachten ist:

• Den passenden und wirtschaftlichen Einsatz ausloten
• Abstimmung mit Werksärzten, Betriebsrat, Arbeitssicherheit und Vorgesetzten
• Weiterbildung von Mitarbeitern
• Berufsgenossenschaft und/oder Anbieter wie ABB konsultieren und als Berater einbeziehen
• Rechtsvorschriften, Normen und den Stand der Technik beachten

1. Risikobewertung

Mit den oben ermittelten Daten lässt sich das Risiko des entsprechenden Roboters bewerten. Meist wird eine Freigabe erteilt, andernfalls müssen wirkungsvolle Maßnahmen greifen. Dieser Vorgang ist seit Jahrzehnten bekannt und findet nach wie vor Anwendung.

So sicher wie andere Maschinen auch

Sie sehen schon: Allein die Maschinenrichtlinie 2006/47/EG und die DIN ISO 12100 sorgen für maximale Sicherheit auch bei Robotern. Dabei bieten kleinere Cobots wie der kollaborative Roboter YuMi von ABB ganz neue Automatisierungsmöglichkeiten, gerade bei der Kleinteilmontage. Das Design des Cobots ist schon werkseitig auf Sicherheit ausgelegt, sodass bei vielen Anwendungen weitere Schutzmaßnahmen überflüssig sind. Das macht Cobots wirtschaftlicher und wirkt sich zugleich positiv auf eine hohe Taktzahl aus. Mit dem passenden Konzept lassen sich insbesondere für mittelständische Unternehmen ansprechende Resultate erzielen, die sehr wirtschaftlich sind.