MENSCH UND ROBOTER HAND IN HAND

Zwei entscheidende Faktoren bei dieser Betrachtung sind zum einen die Komplexität der Handhabungsaufgabe sowie zum anderen die Stückzahl und Varianz der herzustellenden Bauteile bzw. Werkstücke. Und genau hier verschieben derzeit Lösungen aus dem Bereich der Mensch-Roboter-Kollaboration sprichwörtlich die Sinnesgrenzen.

Das angenehme der Automatisierungssysteme: Sie folgen präzise den Aufgabenstellungen und Bahnen, die ihnen vom Mensch vorgegeben wurden. Und das bis vor kurzem ausschließlich „blind“ und „gefühllos“. Was programmiert war, wurde erledigt. Komme was wolle…

Um sozusagen vorprogrammierten Kollisionen sicher vorzubeugen, vor allem solchen mit dem Menschen, war Automatisierung zum Alleinsein verdammt; abgesichert durch hohe Schutzzäune und Lichtschranken. Sicherheit war und ist das höchste Gebot. Die eingeschränkten Freiheitsrechte für Roboter & Co führten aber auch zu Einschränkung in deren Anwendung. „Die Sicherheit der Menschen hat die Effizienz der Maschinen eingeschränkt“, beschreibt beispielsweise das Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS.

Aber die Zeiten ändern sich dynamisch – so sorgen intelligente Sensoren und moderne Bildverarbeitungssysteme im Zusammenspiel mit immer leistungsstärkeren Berechnungstechnologien heute dafür, dass die Automatisierung immer kollaborativer wird. Am Fraunhofer IKS forscht man an genau solchen Kollaborationslösungen. In ihrem Zielbild sollen Mensch und Roboter direkt im gleichen Arbeitsraum uneingeschränkt interagieren können. Dabei unterscheidet man am Institut zwischen vier verschiedenen Stufen dieser „Interaktion“. Die unteren Stufen beschreiben die strikte Trennung von Arbeitsbereichen oder die bloße Koexistenz und räumlichen Abgrenzung. Erst im Rahmen sogenannter Kooperation arbeiten Mensch und Roboter zwar nicht gleichzeitig an einem Produkt, aber schon zeitversetzt im gleichen Arbeitsraum. Auf der höchsten Stufe der Kollaboration interagieren sie dann wirklich im kollegialen Miteinander.

Sicherheit wird weiterhin großgeschrieben
Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau beschreibt in seinem Positionspapier „Sicherheit bei der Mensch-Roboter-Kollaboration “, mit welchen Schutzmaßnahmen die Gefährdung von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern gewährleistet werden muss.

Folgende Prinzipien nennt der VDMA:

Wird die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter geschickt konzipiert, lässt sich die Effizienz einer Produktion signifikant steigern. Eine Arbeitsumgebung, in der sich sowohl Mensch als auch Roboter freier bewegen können, gewinnt an Flexibilität und erlaubt eine flexiblere Fertigung. Beides ist angesichts des zunehmenden Individualisierungsgrads und immer kleineren Losgrößen in nahezu allen Branchen zwingend notwendig.

Hinzu kommt die Entlastung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Roboter sind in der Lage, Menschen – wortwörtlich – den Rücken freizuhalten. Das passiert bereits in der Automobilindustrie, wo Menschen gemeinsam mit kollaborierenden Robotern schwere Komponenten montieren. Im übertragenen Sinn trifft diese Kollaboration auf viele Bereiche der Automation zu – immer dann, wenn das Personal automatisierten Prozessen vertrauen kann und seine Kompetenz genau dort einbringt, wo Maschinen noch lange unterlegen sein werden.

Zusammenarbeit zwischen Mensch und Robo2Go
DMG MORI bedient bei der Konzeption von Fertigungslösungen ebenfalls der Interaktionsmöglichkeiten zwischen Mensch und Roboter. Das Ziel ist stets der bestmögliche Fertigungsprozess. Im Fall von kleinen und mittleren Losgrößen hat sich der Robo2Go als probate Automationslösung bewährt. Er lässt sich dank vordefinierter Programmbausteine ganz ohne Roboterprogrammierkenntnisse innerhalb von 15 Minuten teachen. Zudem markiert der Robo2Go den Einstieg die Mensch-Roboter-Kollaboration.

So bietet die innovative Lösung bereits im Standard ein flexibles Automationslayout mit freiem Zugang zur Maschine und einem intelligenten Sicherheitskonzept. Für absolute Sicherheit sorgt in dem Fall ein Laserscanner, der den Arbeitsradius des Roboters überwacht und seine Bewegung unmittelbar stoppt, sobald der Arbeitsbereich betreten wird.

Über den Standard hinaus bietet das Robo2Go Vision zudem ein intelligentes Bilderkennungssystem, so dass das System mit u. a. mit Europaletten bestückt werden kann. Eine 3D-Kamera erkennt der Roboter die Rohteillage erfolgt das Be- und Entladen im automatisierten Ablauf ohne spezifische Werkstückablagen aus.

Verfügbar sind die Robo2Go Varianten sowohl für Drehzentren der CLX, CTX alpha und CTX beta TC Baureihen als auch für die DMU 50 3rd Generation im Bereich des 5-achsigen Simultanfräsens.

www.dmgmori.com