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Arbeitsplatzsicherheit<br />
Unfallfreie Zusammenarbeit<br />
mit Robotern<br />
Das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Unfallversicherung (IFA) und der<br />
Fachbereich Holz und <strong>Metall</strong> wollen die Zusammenarbeit von Mensch und<br />
Roboter sicher machen.<br />
Kollaborierende Industrieroboter<br />
sind komplexe<br />
Maschinen, die<br />
Hand in Hand mit Personen<br />
zusammenarbeiten.<br />
In einem gemeinsamen<br />
Arbeitsprozess unterstützen<br />
und entlasten Roboter<br />
den Menschen. Ein Beispiel:<br />
Ein Roboter hebt und<br />
positioniert ein schweres<br />
Werkstück, während eine<br />
Person leichte Eisenhaken<br />
anschweißt. Bei dieser<br />
Arbeitstätigkeit besteht<br />
zwischen der Person und<br />
verschiedenen Roboterelementen<br />
– zum Beispiel<br />
Roboterarm oder Werkzeug<br />
– eine große räumliche<br />
Nähe. Dabei kann es<br />
zu direktem Kontakt zwischen Roboter und<br />
Person kommen. Eine vergleichbare Situation<br />
findet man bei mobilen Servicerobotern, die<br />
in steigender Zahl in der Arbeitswelt und in<br />
öffentlichen oder privaten Umgebungen nahe<br />
neben Personen eingesetzt werden.<br />
Bisher waren beim Einsatz von Robotern trennende<br />
Schutzeinrichtungen notwendig, um<br />
Personen, die sich im Arbeitsfeld des Roboters<br />
befanden, sicher gegen mechanische Einwirkungen<br />
durch schnelle Roboterteile zu<br />
schützen. Im Zuge der Überarbeitung und<br />
Neuordnung der für Industrieroboter relevanten<br />
Normen wurde ergänzend das neue<br />
Anwendungsfeld der kollaborierenden Roboter<br />
geschaffen. Allerdings sind in den für<br />
Industrieroboter relevanten Normen keine<br />
ausreichenden sicherheitstechnischen Anforderungen<br />
für eine Bewertung dieser Verletzungsrisiken<br />
vorhanden. Deshalb hat das<br />
deutsche Institut für Arbeitsschutz (IFA) in<br />
einem Entwicklungsprojekt technologische,<br />
medizinisch/biomechanische, ergonomische<br />
und arbeitsorganisatorische Anforderungen<br />
an derartige Arbeitsplätze erarbeitet.<br />
Tolerable Verletzungen<br />
Da ein bestimmungsgemäß durchgeführter,<br />
kollaborierender Arbeitsprozess Kollisionsrisiken<br />
zwischen einem Roboter und Personen<br />
einschließt, bestand die Aufgabe darin, die<br />
Beanspruchungseffekte durch Kollision so zu<br />
begrenzen, dass nur geringe, tolerable Verletzungsrisiken<br />
auftreten können. Als tolera-<br />
In den für Industrieroboter relevanten normen fehlen sicherheitstechnische<br />
Anforderungen.<br />
ble Schwere einer Verletzung gelten hiernach<br />
Beanspruchungen der Haut und der darunter<br />
liegenden Gewebe, bei denen es nicht zu tieferem<br />
Durchdringen der Haut und des Gewebes<br />
mit blutenden Wunden kommen kann.<br />
Frakturen oder anderweitige Schäden des<br />
Muskel-Skelett-Systems müssen ausgeschlossen<br />
sein.<br />
Die Schwere einer Verletzung kann durch<br />
Grenzwerte zusammenhängender Verletzungskriterien<br />
abgebildet werden. Für alle<br />
Bereiche eines einfachen Körpermodells wurden<br />
Grenzwerte für die Verletzungskriterien<br />
„Stoßkraft“, „Klemm-/Quetschkraft“ und<br />
„Druck/Flächenpressung“ festgelegt. Das IFA<br />
hat dazu Verletzungsdaten aufgrund äußerer<br />
mechanischer Belastungen aus Literatur und<br />
Datenbanken recherchiert. Hieraus wurden<br />
orientierende Grenzwerte für die maximal<br />
erlaubten Verletzungsschweren nach Körpermodell<br />
ermittelt und durch verschiedene<br />
Kontrollversuche im Labor punktuell überprüft.<br />
Die Empfehlungen zur Gestaltung von<br />
Arbeitsplätzen mit kollaborierenden<br />
Robotern enthalten umfangreiche Hilfen für<br />
die Anwendung der sicherheitstechnischen<br />
Anforderungen im Rahmen von Risikobewertungen<br />
in der betrieblichen Praxis. Mit den<br />
Empfehlungen können Roboter-Arbeitsplätze<br />
so gestaltet werden, dass der erforderliche<br />
Arbeitsschutz für die beteiligten Personen<br />
gewährleistet ist.<br />
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