[me] im Gespräch mit ...

Thomas Suchanek

von Yaskawa Europe

 


„Der Roboter arbeitet autark“ 

 

Wenn jeder auf den anderen Rücksicht nimmt, geht das in der Produktion nur mit reduzierter Kraft und Geschwindigkeit – zumindest ist das bei der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) so. Aber wie „gezähmt“ ist der Roboter wirklich? Wird er von den Mitarbeitern als Kollege akzeptiert, und wie produktiv ist die Zusammenarbeit? Thomas Suchanek von Yaskawa Europe nennt eine neue Perspektive: „Der kollaborierende Roboter arbeitet autark und benötigt den Menschen nur zu Assistenzzwecken oder zur Fehlerbehebung.“  


MRK und Sicherheit. Bei der direkten Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine steht die Sicherheit der Mitarbeiter an erster Stelle. Wie sicher das sein kann, hängt auch von der Applikation ab, oder?


Thomas Suchanek: Eine Risikobeurteilung ist immer unverzichtbar. Unser kollaborativer Roboter Motoman HC10 entspricht der 4. Kollaborationsart gemäß DIN EN ISO 10218-1/TS15066. Es handelt sich also um einen Roboter mit Leistungs- und Kraftbegrenzung. Diese wird über sechs separate Kraftmomentsensoren gewährleistet, welche die auf den Roboterarm einwirkenden Kräfte erfassen und bewerten. Sobald der Bediener den Manipulator berührt, stoppt der Roboter oder der Manipulator bewegt sich vom Bediener weg. Drei weitere kollaborative Methoden gemäß DIN EN ISO 10218-1/TS15066 werden von Yaskawa bereits seit 30 Jahren umgesetzt: sicherheitsbewerteter Stillstand (zum Beispiel in jeder Schweißzelle), handgeführte Programmierung (kinetisches Teaching) sowie Richtungs- und Geschwindigkeitsüberwachung durch eine FSU (Funktionale Sicherheitsplatine) plus Laserscanner.

 

Inwieweit können voneinander unabhängige Sicherheitsvorrichtungen die maximale Sicherheit am Arbeitsplatz gewährleisten?


Über den Einsatz jeder zusätzlichen unabhängigen Sicherheitsvorrichtung muss in Abhängigkeit von der Risikobeurteilung und der Applikation entschieden werden. Generell gilt auch hier: Je spezifischer Sicherheitsvorrichtungen genutzt werden, desto höher ist die Arbeitssicherheit.

 

Ist eine Aussage zur Sicherheit rechtlich und faktisch verbindlich? Wer haftet im Schadensfall?


Selbstverständlich liegt die Verantwortung immer bei dem Hersteller der Maschine und dann bei dem Betreiber. Alle kollaborativen Roboterapplikationen werden zurzeit von Third-Party-Institutionen, wie zum Beispiel dem TÜV oder der BG (Berufsgenossenschaft Holz- und Metall) abgenommen. Der Fokus liegt hier auf Messungen zum translatenten Stoß und der quasi-statischen Klemmung.

 

Akzeptanz durch Mitarbeiter: Roboter können auch zu Konkurrenten um Arbeitsplätze werden oder als solche empfunden werden. Wird der Kollege Roboter von den Mitarbeitern akzeptiert?


Originäre Roboteraufgaben sind schon jetzt solche, die ein menschlicher Mitarbeiter nur schwer oder gar nicht übernehmen sollte. Zum Beispiel: immer wiederkehrende, unergonomische Tätigkeiten. Die Idee von kollaborativen Robotern besteht darin, den Menschen von solchen Aufgaben zu entlasten. Das heißt: Der kollaborierende Roboter arbeitet autark und benötigt den Menschen nur zu Assistenzzwecken oder zur Fehlerbehebung.

 

Welche Erfahrung haben Sie bei der Einführung solcher Systeme gemacht?


Im Moment befinden wir uns mit unserem HC10 weiterhin in der Test- und Evaluierungsphase. Deshalb gibt es auch noch keine echten Praxisanwendungen. Aber wir arbeiten bereits an einer Lösung, um den Roboter einfach in Betrieb zu nehmen, zu programmieren und zu bedienen. Im Gegensatz zu „herkömmlichen“ kollaborierenden Robotern ist unser HC 10 sehr nahe am „Industrieroboter“ angesiedelt.

 

Inwieweit vertrauen die Mitarbeiter auf die Sicherheitsvorrichtungen und -versprechen?


In gleichem Maße wie bisher! Was die Sicherheitsvorkehrungen von Roboteranlagen betrifft: Genauso wie bei den kollaborierenden Robotern ist der geforderte Performance Level (PL) hier „d“ mit Kategorie 3. MRK und Produktivität: Kollaborierende Roboter arbeiten langsamer als solche, die abgesichert hinter einem Gitter arbeiten. Wie wird das in einer Produktionslinie am Band geregelt. Gibt es dazu extra Bereiche? Selbstverständlich können Roboter in einer vorgegebenen Geschwindigkeit arbeiten, um die Sicherheit im Kontakt zum Bedienungspersonal zu gewährleisten. In manchen Fällen wird dies zu einer Reduzierung der Taktzeit führen. Deshalb ist es wichtig, diese Einschränkungen zu verstehen und auf ihre Effizienz hin zu untersuchen.


Für Anwendungen, in denen höhere Geschwindigkeiten beziehungsweise kürzere Taktzeiten gefragt sind, kann Yaskawa die volle Roboter- Funktionalität für Geschwindigkeiten bis 1 m/s am TCP (Tool Center Point) bieten. In diesem Fall müssen zusätzliche Sicherheitskomponenten (wie Laserscanner, Lichtschranken o.ä.) eingesetzt werden, um den Bediener zu schützen. Nähert er sich dem definierten Arbeitsbereich, wird der Roboter langsamer werden oder ganz anhalten. Speziell für den HC10 wird Yaskawa eine entsprechende FSU (Funktionale Sicherheitsplatine) anbieten, welche eine Definition verschiedener Zonen erlaubt. Diese Funktion sorgt darüber hinaus auch in Hinblick auf die Anwendung für eine hohe Flexibilität.

 

Wie entsteht aus kooperierenden Robotern und MRK tatsächlich ein tragfähiges Geschäftsmodell?


Das wird immer davon abhängen, in welcher Anwendung der kollaborierenden Roboter eingesetzt werden soll. Kollaborierende Roboterapplikationen können nicht jedes Problem lösen. Sie bieten an der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine aber große Potenziale. Die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen müssen dafür jeweils individuell definiert und validiert werden.


Die Fragen stellte Peter Schäfer


www.yaskawa.eu.com

 

Beitrag aus [me] 3/2017

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