Willkommen in der Zukunft

Besseres Arbeiten durch MRK Roboter?

Was vor noch gar nicht allzu langer Zeit reine Fiktion war ist mittlerweile gängige Praxis in vielen Produktionsstätten und anderen Arbeitsbereichen. Die Mensch-Roboter-Kollaboration vereint die besten Eigenschaften von Mensch und Maschine in einem soziotechnischen System. MRK Roboter übernehmen dabei monotone und körperlich be- oder überlastende Arbeiten und reagieren auf die steigenden Bedarfe komplexer Produktionsprozesse in kurzen Produktionszyklen bei hoher Variantenvielfalt.

Um sich den Herausforderungen moderner Industrie zu stellen bedarf es einer weitreichender Automatisierung der Produktion. Denn während auf der einen Seite hohe Fertigungszahlen bei gleichzeitig maximaler Flexibilität gefordert werden, steigen auf der anderen Seite die Lohnkosten.

Die Schnelllebigkeit der Prozesse, die immer wieder Umrüst- und Konfigurationsaufwand, z. B. für die betreffenden Montagelinien, beinhalten, zeigt wiederum die Chance der Neugestaltung von Produktionsprozessen auf, in denen Robotersysteme in manuelle Systeme integriert werden. Diese hybriden Produktionssysteme ermöglichen effiziente und wirtschaftliche Produktionslösungen, in denen Mensch und Maschine in Zukunft noch enger zusammenarbeiten. Die menschlichen Fähigkeiten wie Intelligenz und Urteilsvermögen werden dabei um die Vorteile technischer Fertigkeiten ergänzt.

Welche Arten von Robotern verbaut BÄR Automation?

Wir können in unseren Sondermaschinen und Fertigungsanlagen Standard-Roboter aller gängigen Marken verbauen, und zwar:

  • Sensitive Roboter/Leichtbauroboter
  • 6-Achsroboter
  • Ladeportale
  • Palettenhandhabung

Dabei orientieren wir uns am jeweiligen Nutzungsanspruch. Das beinhaltet auch die Auswahl der Integration auf mechanische oder elektrische Weise.

Mobile MRK Roboter

Die Nachfrage nach mobilen MRK Robotern wächst. Durch unsere Spezialisierung auf Fahrerlose Transportsysteme (FTS) können wir Cobots nach Kundenwunsch in FTS integrieren bzw. an FTF bzw. AMR (autonome mobile Roboter) adaptieren. Die Kombination aus FTS und Robotern kommt bereits in unseren Fertigungsstraßen zum Einsatz. Die Flexibilität und Leistungsstärke unserer Transportsysteme, sowie die Präzision und Prozesssicherheit unserer Sondermaschinen ergänzen sich dabei zu einem effizienten und langlebigen System.

Welche Vorteile bieten MRK-Roboter?

Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration werden die Stärken des Menschen mit den Vorteilen des MRK-Roboters verknüpft. Während die menschliche Intuition und das Vermögen Entscheidungen und Urteile zu fällen unerlässlich sind für moderne Arbeitsprozesse, kann der Cobot schnelle, kraftvolle Bewegungen ausführen und zwar ausdauernd und in präzisen, aber noch wichtiger in reproduzierbaren Bewegungen. Diese Kombination ergibt mehrere Vorteile:

Entlastung der Mitarbeiter
Die Umverteilung von monotonen und körperlich belastenden Arbeiten für den Menschen auf Roboter stellt sowohl eine körperliche als auch psychische Entlastung dar.

Weniger Platzbedarf im Vergleich zu industriellen Robotern
Da die bei industriellen Robotern vorgesehen Schutzräume und -zäune entfallen wird weniger Platz benötigt. Mensch und Maschine können nun in einem Kollaborationsraum agieren und sind nicht auf isolierte Arbeitsplätze angewiesen.

Effizienz- und Qualitätssteigerung
Durch den hohen Automatisierungsgrad können einerseits die Fertigungsqualität, aber auch die Schnelligkeit der Produktion erhöht werden, insbesondere bei repetitiven Prozessen und solchen die ein hohes Maß an Konzentration erfordern. Da der Mensch von sich wiederholenden Aufgaben entbunden ist, kann er sich mit seiner Expertise komplexen Aufgaben widmen.

Hohe Flexibilität
Der Einsatz von MRK-Robotern ist nicht lokal gebunden. Durch die meist leichte Bauweise und den geringen Platzbedarf können sie flexibel eingesetzt werden. Die Tätigkeiten des Endeffektors können außerdem nach Bedarf angepasst werden.

Gibt es unterschiedliche Formen der Interaktion von Mensch und Roboter?

Es gibt verschiedene Interaktionsformen von Mensch und Roboter, bei denen die Nähe zwischen den Interaktanten variieren kann. Der Buchstabe K im Akronym MRK kann dabei unterschiedliche Bedeutungen haben, mit denen unterschiedliche Stufen der Arbeitsteilung von Mensch und Maschine beschrieben werden und zwar die Koexistenz, die Kooperation und die Kollaboration.

Koexistenz

Mensch und schutzzaunloser Roboter führen selbstständige Tätigkeiten in benachbarten Bereichen, also verschiedenen Arbeitsräumen durch.

Kooperation

Bei dieser Form teilen sich Mensch und MRK Roboter einen Kollaborationsraum. Man unterschiedet noch einmal zwischen der sequentiellen und parallelen Kooperation. Währen bei ersterer der Mitarbeiter und der Cobot nacheinander im Kollaborationsraum arbeiten, findet diese Arbeit bei der parallelen Kooperationsform gleichzeitig im gemeinsamen Kollaborationsraum statt. In beiden Varianten wird an einem gemeinsamen Prozessziel gearbeitet.

Kollaboration

Die engste Form der arbeitsteiligen Zusammenführung von Menschen und Cobots. Hier entsteht tatsächliche Interaktion, indem der Roboter zeitgleich mit dem Menschen im selben Kollaborationsraum an derselben Aufgabe tätig ist. Hier arbeiten Mensch und Roboter wortwörtlich Hand in Hand.

Wie sicher sind Mensch-Roboter-Kollaborationen?

Um die Sicherheit bei Mensch-Roboter-Kollaborationen zu gewährleisten gibt es international festgelegte Normen.

Die DIN EN ISO 10218-2 regelt den Robotereinsatz im allgemeinen und wird mit der ISO/TS 15066, um den Einsatz im Kollaborationsbetrieb ergänzt. So wird sichergestellt, dass der Mensch während der kollaborierenden Arbeit keinerlei Gefahr durch den Cobot ausgesetzt ist.

Die 4 Schutzprinzipien nach ISO/TS 15066:

1. Sicherheitsgerichteter überwachter Halt

Sobald ein Mitarbeiter den Kollaborationsraum betritt stoppt der kollaborierende Roboter unmittelbar und bleibt bewegungslos, bis der Mitarbeiter den gemeinsamen Raum wieder verlassen hat.

2. Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung

Arbeitet ein Mensch zeitgleich mit einem MRK Roboter im Kollaborationsraum, hält dieser einen Mindestabstand ein. Mit beispielsweise Laserscannern wird dafür der Abstand zwischen beiden Interaktanten permanent überwacht und das Kollisionsrisiko ermittelt. Wird der vorgesehene Abstand unterschritten reduziert sich die Geschwindigkeit des Cobots zunächst und kann letztendlich zum Sicherheitsstopp führen.

3. Leistungs- und Kraftbegrenzung

Die Leistungs- und Kraftbegrenzung beschreibt die Einhaltung biomechanischer Grenzwerte bei direktem Kontakt zwischen Mensch und Cobot. Um die Kontaktkräfte dabei soweit zu minimieren, dass sie ungefährlich sind, werden für verschiedene Körperregionen verschiedene Grenzwerte, bzw. Schmerzschwellen, festgelegt. Das Gesicht hat vom gesamten Körper den geringsten zugelassenen Kollisionswert.

4. Handführung

Bei der Handführung wird der Cobot von einem Menschen gesteuert, oftmals durch Bewegungsbefehle. Die Bewegungsbefehle werden dann am Endeffektor, das Werkzeug am Roboterarm, in Bewegungen umgesetzt. Durch die aktive Steuerung in Kombination mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung wird hier der Schutz des Menschen gewährleistet.

Als zuständige Berufsgenossenschaft hat die BGHM (Berufsgenossenschaft für Holz und Metall) festgelegt, dass die in der ISO/TS 15066 Norm beschriebenen Kraft- und Kollisionswerte bei der Roboter- Mensch-Kollaboration in jedem Fall eingehalten werden müssen. Eine individuelle Risikobeurteilung bei jeder Verwendung von Cobots stellt eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme dar, um den Menschen vor Verletzungen zu schützen.

Kann die Sicherheit am Arbeitsplatz durch MRK Roboter erhöht werden?

Während es viele Vorkehrungen gibt, den Menschen am Arbeitsplatz vor MRK Robotern zu schützen, insbesondere vor Zusammenstößen oder Klemmungen, können diese auf der anderen Seite die Sicherheit am Arbeitsplatz maßgeblich erhöhen. Cobots können auf zwei Ebenen zur Sicherheit am Arbeitsplatz beitragen und zwar auf 1. psychischer und 2. physischer Ebene. Indem der Cobot monotone und eintönige Arbeiten übernimmt, kann eine mentale Überbeanspruchung von Mitarbeitern verhindert werden. Zusätzlich kann die körperliche Entlastung, die mit einem MRK Roboter einhergeht, positiven Einfluss auf die psychische Gesundheit der Mitarbeitenden haben. Die physische Ebene der Entlastung ist aber auch Selbstzweck. Ergonomisch ungünstige und anstrengende Arbeiten, wie Über-Kopf-Arbeiten oder das Heben und Tragen schwerer Lasten werden von der Maschine übernommen. So wird nachhaltig die Gesundheit der Mitarbeitenden geschont. Des Weiteren können Cobots Arbeiten in potenziell gefährlichen Umgebungen übernehmen oder das Hantieren mit gesundheitsschädlichen Stoffen.

Die Sicherheit von Mensch-Roboter-Kollaborationen wird also durch strikte Sicherheitsvorkehrungen gewährleistet, während auf der anderen Seite die Sicherheit am Arbeitsplatz durch kollaborierende Roboter letztlich nachhaltig erhöht werden kann.

Kurz gesagt: Mensch-Roboter-Kollaborationen sind sicher und sorgen für Sicherheit am Arbeitsplatz.

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FAQ - Fragen und Antworten

Was bedeutet MRK?

MRK ist das Akronym für Mensch-Roboter-Kollaborationen. MRK sind definiert durch die Arbeit von Mensch und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsraum ohne Schutzzaun. Die Roboter, die dabei zum Einsatz kommen sind sogenannte Cobots (seltener Co-Bots). Der Begriff wird abgeleitet vom englischen Wort „Collaboration“ und „Robot“.

In welchen Bereichen werden MRK Roboter eingesetzt?

MRK Roboter können und werden in ganz unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Im industriellen Kontext kommen Sie, wie gewöhnliche FTS bzw. AGV oft in der Produktion oder Logistik zum Einsatz. Es gibt aber auch Cobots, die als Serviceroboter oder Pflegeroboter eingesetzt werden können.

Wo ist der Unterschied zwischen Industrierobotern und kollaborativen Robotern?

Während Industrieroboter durch Schutzeinrichtungen von Arbeitern getrennt sind, entfallen diese bei kollaborativen Robotern, kurz Cobots. Um die Sicherheit für den Menschen zu gewährleisten werden die Schutzeinrichtungen durch Schutzvorrichtungen ersetzt, die jeder Cobot genauestens erfüllen muss. Die Sicherheitsmaßnahmen richten sich, wie bei anderen Mensch-Maschine-Schnittstellen nach der Art der Zusammenarbeit.