Was ist eine Mensch-Roboter-Kollaboration?

Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine lässt sich in vier Stufen einteilen. Die Kollaboration ist die anspruchsvollste Form des Zusammenwirkens.

• Getrennte Arbeitsplätze ohne gemeinsame Tätigkeit. Die Roboterzelle wird in der Regel von Menschen nicht genutzt. Betritt ein Mensch die Zelle, wird der Betrieb sofort eingestellt.
• Ko-Existenz, gemeinsamer Arbeitsplatz ohne physische Interaktion. Der Mensch hält sich in der Roboterzelle auf, die Arbeitsbereiche bleiben getrennt es kommt zu keiner direkten Zusammenarbeit.
• Kooperation, ein gemeinsamer Arbeitsplatz mit begrenzter Interaktion. Mensch und Maschine teilen sich einen Arbeitsraum, arbeiten jedoch nicht gemeinsam, sondern zeitversetzt an einem Produkt.
• Kollaboration bildet die höchste Stufe der Mensch-Maschine-Interaktion. Mensch und Roboter arbeiten in einem gemeinsamen Arbeitsraum gleichzeitig an demselben Bauteil.

Das Ziel der Kollaboration ist nicht, die Mitarbeiter zu ersetzen, sondern sie zu unterstützen und entlasten.

Voraussetzungen für eine erfolgreiche Kollaboration

Vor jeder erfolgreichen Mensch-Roboter-Kollaboration steht eine gründliche Analyse der Produktion. Wo lassen sich die Cobots (Kurzform für collaborating robots) sinnvoll installieren? Welche Aufgaben können sie übernehmen? Nicht alle Mitarbeiter sind sofort begeistert von der Vorstellung, mit einem Metallgreifarm zusammenzuarbeiten. Werker lassen sich vor allem motivieren, wenn sie den subjektiven Nutzen unmittelbar spüren. Sie müssen beispielsweise keine schweren Lasten mehr heben, langweilige, repetitive Aufgaben fallen weg.

Wichtig für eine erfolgreiche Zusammenarbeit ist eine detaillierte Einweisung der zuständigen Mitarbeiter, wie die Maschine zu bedienen ist. Bei Fragen und Problemen müssen jederzeit Ansprechpartner des Supports zur Verfügung stehen. Gute Cobots lasen sich intuitiv bedienen und einfach programmieren – auch ohne IT-Fachkenntnisse.

Sichere Zusammenarbeit

Die sichere Zusammenarbeit von Menschen und Robotern am Arbeitsplatz hat oberste Priorität. Verschiedene Konzepte ermöglichen eine sichere Kollaboration des Werkers mit dem Cobot. Bodenscanner bieten eine Grundabsicherung, sie detektieren auch die Beine des Werkers. Der Roboter weiß, wo sich der Werker aufhält und passt die Geschwindigkeit entsprechend an.

Ein weiteres Sicherheitssystem ist eine Kamera, die einen dreidimensionalen Raum erfasst. In diesem Raum detektiert sie die Arme des Werkes. Diese Technik ermöglicht es, den Sicherheitsabstand zur Gefährdung stark zu reduzieren. Das dritte Sicherheitssystem bilden Ultraschallsensoren, die direkt am Roboterarm installiert sind. Sie generieren einen Schutzraum um den Arm und das Werkzeug. Greift der Mensch in diesen Raum hinein, detektieren es die Sensoren und stoppen sofort die Bewegung.

Leichtbauroboter benötigen eine sehr sichere Konstruktion des Werkzeuges. Konventionelle Industrierobotik hingegen wird insbesondere für schwere Lasten eingesetzt. Sie benötigt kontinuierliche Überwachung von Geschwindigkeit und Abständen. Ziel aller Konzepte ist, die Mensch-Roboter-Kollaboration vollständig und sicher in die Produktionslinie zu integrieren.

Vorteile

Eine gute Kollaboration gestaltet die Prozesse flexibel und produktiv. Die Stärken des Menschen – Geschicklichkeit, Flexibilität, Anpassungsfähigkeit – verbinden sich mit den Stärken des Roboters, Kraft und Ausdauer. Cobots arbeiten sehr prozessstabil und garantieren hochwertige Produkte von gleichbleibender Qualität. Cobots sortieren, schrauben, kleben, stecken, schweißen oder führen Qualitätskontrollen durch. Mit den passenden Peripherieprodukten erledigen moderne Robots aber auch flexibel die verschiedensten Aufgaben.

Die Technik entlastet Mitarbeiter von langweiligen und schweren Aufgaben. Eine erfolgreich optimierte Produktion bedeutet niedrigere Kosten, kürzere Durchlaufzeiten und gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit.