Demonstrator für MRK-Anwendungen
Sicher zusammenarbeiten
Am Institut für Arbeit und Gesundheit (IAG) der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) in Dresden vermitteln Präventionsfachleute das notwendige Wissen zur sicheren Nutzung von Mensch/Roboter-Kollaborationen. Seit Kurzem können sie die verschiedenen Nutzerszenarien am Beispiel einer MRK-Anlage demonstrieren. Das Konzept dafür haben das IAG und das Unternehmen EKF Automation gemeinsam entwickelt, EKF hat auf dieser Basis eine Anlage gebaut.
Mensch und Roboter sollen zunehmend Hand in Hand arbeiten. Damit die Zusammenarbeit sicher funktioniert, entwickelt und baut die Firma EKF Demonstrationsanlagen, mit denen die verschiedenen Szenarien erprobt werden können. (Bild: EKF Automation GmbH)
Die Firma EKF Automation hat mit ihrem Konzept in einer bundesweiten Ausschreibung der DGUV überzeugt. Automations- und Roboterlösungen des 1991 gegründeten Unternehmens sind bei Automobilzulieferern, Maschinenbauern, Elektronikherstellern sowie Kunden in weiteren Branchen in Deutschland und darüber hinaus im Einsatz. Neben zumeist fest eingehausten Robotikintegrationen für die Industrie nutzt EKF die Potenziale von Leichtbaurobotern, um daraus kundenspezifische MRK-Applikationen zu entwickeln. „Die Demonstrationsanlage für das IAG stellt insofern eine Besonderheit dar, weil wir in ihr eine Vielzahl an sicherheitstechnischen Maßnahmen und unterschiedlichen Kollaborationsarten kompakt umsetzen konnten. Das war eine spannende Aufgabe für unser gesamtes Projekteteam“, berichtet EKF-Projektleiter Janko Würz.
Vier MRK-Szenarien realisiert
Die Automatisierungsexperten haben nach der Vornorm DIN ISO/TS15066 vier Szenarien für die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter realisiert. In der ersten Stufe, der Koexistenz, führen Mensch und Roboter an getrennten Arbeitsplätzen nebeneinander verschiedene Tätigkeiten aus. Bei der sequenziellen Kooperation arbeiten Mensch und Roboter nacheinander an einem Objekt. Nähert sich der Mensch, steht der Roboter still. Bei der parallelen Kooperation bewegen sich Mensch und Roboter im gleichen Arbeitsraum, jedoch mit unterschiedlichen Aufgaben. Die Distanz zwischen Mensch und Roboter wird überwacht und die Geschwindigkeit der Bewegungen angepasst. Bevor eine Kollision entstehen kann, schaltet sich der Roboter ab. In der vierten Stufe, der Kollaboration, ist schließlich eine Kollision unter Einhaltung der biomechanischen Grenzwerte möglich. Leistung und Kraft des Roboters werden so dosiert, dass keine Gefährdung für den Menschen besteht. Neben den einzelnen Arbeitssituationen wurden zudem verschiedene sichtbare und unsichtbare Schutzvorrichtungen um den Roboterzelle installiert, wie Zäune, Sicherheitstrittmatten oder Lichtvorhänge. Die Auswahl des jeweiligen Schutzkonzepts und der Betriebsart erfolgt über einen PC an den beiden Arbeitsplätzen der Anlage. Eine Sicherheits-SPS überwacht den Roboter sowie alle Schutzeinrichtungen.
Direkter Praxisbezug
„Wir zeigen keine Zukunftsmusik, sondern die MRK-Anwendungen, die heute verfügbar sind und bereits eingesetzt werden. Der direkte Praxisbezug, der aktuelle Stand der Technik war ein wichtiges Kriterium für den Aufbau der Anlage. Wir wollen so realitätsnah wie möglich zur Anlagensicherheit von Mensch/Roboter-Kollaborationen qualifizieren. Dabei spielen auch ergonomische Aspekte eine Rolle, wie die Höhe der Arbeitsplätze oder die Anordnung von Ablagen für Werkstücke. Das wurde bei der Gestaltung ebenfalls berücksichtigt“, erklärt Dr. Hanna Zieschang, Bereichsleiterin Arbeitsgestaltung – Demografie am IAG. Eine Hauptzielgruppe für die Qualifizierungsmaßnahmen sind die Aufsichtspersonen, die als Bindeglied zwischen den Trägern der gesetzlichen Unfallversicherung und Unternehmen tätig sind. Sie beraten zu allen Fragen der betrieblichen Prävention und erhalten die dafür notwendige Qualifizierung über ihren Träger und die DGUV. Auch für die Sicherheitsfachkräfte der Firmen, für Ingenieure und Konstrukteure sind die Fortbildungen gedacht. „Gerade sicheres Konstruieren ist ein Thema, das an Bedeutung gewinnt“, sagt Frank Breuer,Elektrotechniker im Bereich Arbeitsgestaltung – Demografie am IAG, und verweist auf das Aha-Erlebnis, das mit den realen MRK-Szenarien erreicht wird: „Der Lerneffekt am konkreten Beispiel ist um vieles höher als bei reinen theoretischen Erklärungen.“
