Verwendungsfähige kollaborierende Roboter

Mit dem technischen Fortschritt steigen zugleich die Anforderungen: Wer ein derartiges System betreiben möchte, muss die einschlägigen Rechtsvorschriften bereits bei der Beschaffung sowie die sicherheitstechnischen Anforderungen für einen sicheren Betrieb berücksichtigen.

Viele Anwendungen mit Cobots sind indes eher kooperierend als kollaborierend.

Kollaborierender Betrieb bedeutet: Ein Roboter arbeitet direkt mit Menschen zusammen, teilt sich also mit ihnen einen Arbeitsraum.

Kooperierender Betrieb bedeutet: Das Bedienpersonal arbeitet nicht Hand in Hand mit dem Cobot, Berührungen mit diesem sind nicht vorgesehen. So ist beispielsweise der Abtransport voller Paletten und das Beschicken mit leeren Paletten an einem Cobot-Abstapler eine kooperierende Tätigkeit.

Durch eine Mensch-Roboter-Kollaboration darf keine größere Gefährdung entstehen als bei Arbeiten in getrennten Arbeitsräumen. Es muss also durch geeignete technische Schutzmaßnahmen mindestens das gleiche Sicherheitsniveau gegeben sein wie im konventionellen Betrieb. Darüber hinaus muss die Mensch-Roboter-Kollaboration Fehlhandlungen oder Fehlverhalten des Bedieners tolerieren, ohne diesen zu gefährden. 

Wichtig für den Beschaffungsprozess

Der Betreiber sollte bei dem Kauf eines Roboters aus den nachfolgenden Gründen auf das Vorhandensein einer Konformitätserklärung und der entsprechenden CE-Kennzeichnung achten. 

Ein Roboter ist für sich gesehen eine unvollständige Maschine. Erst mit Integration in eine Gesamtanlage oder Maschine entsteht eine vollständige Maschine. Dies führt im Regelfall dazu, dass der Betreiber, der diesen Roboter an eine Maschine stellt und für eine Aufgabe mit einem Greifer ausrüstet, zum Maschinenhersteller wird. Liegt keine Konformitätserklärung und keine CE-Kennzeichnung vor, muss der Betreiber das Konformitätsbewertungsverfahren als Hersteller durchführen, die CE-Kennzeichnung anbringen sowie die Konformitätserklärung ausstellen. Hierbei ist nicht nur die bestimmungsgemäße Verwendung zu betrachten, sondern auch vorhersehbare Fehlanwendungen. Dazu sind unter anderem auch Wartungsarbeiten, Störungsbeseitigung und reflexartiges Handeln des Bedienpersonals zu berücksichtigen. 

Wesentlich bei der Betrachtung sind die einwirkenden Kräfte und Drücke, die bei Kontakt mit dem Menschen auftreten. Hersteller von verwendungsfähigen kollaborierenden Systemen können entsprechende Auskünfte über die möglichen biomechanischen Belastungen im Falle eines Kontakts zwischen Menschen und Maschine geben.

Schutzmaßnahmen

Vor der Verwendung von Cobots sind Unternehmen verpflichtet, eine Gefährdungsbeurteilung durchzuführen. Dazu müssen sie auch die Herstellervorgaben aus der Betriebsanleitung hinsichtlich der bestimmungsgemäßen Verwendung beachten.

Unternehmen dürfen nur Arbeitsmittel zur Verfügung stellen, die sicher zu betreiben sind. Dabei müssen sich die Schutzmaßnahmen aus der Produktsicherheit und aus der Gefährdungsbeurteilung ergänzen.

In der Gefährdungsbeurteilung sind beispielsweise die folgenden Punkte zu berücksichtigen:

• Es darf keine Überschneidung des kollaborierenden Bereichs mit Verkehrs- und Fluchtwegen geben.
• Der kollaborierende Bereich muss frei bleiben, beispielsweise dürfen sich in ihm keine Bedieneinrichtungen, Feuerlöscher und so weiter befinden.
• Am Aufstellungsort dürfen in den Arbeitsbereichen keine Scher- und Quetschstellen entstehen. Hierzu sind die vorgesehenen Mindestabstände zu feststehenden Elementen einzuhalten.
• Da keine Schutzeinrichtungen verwendet werden, sollte der maximale Bewegungsbereich des Cobots inklusive Last deutlich markiert sein.
• Das nutzende Unternehmen muss festlegen, wer den kollaborierenden Bereich betreten darf.
• Der mögliche Zugriff von Beschäftigten bei herabgefallenen Lasten ist immer zu erwarten. Daraus können Gefährdungen für Kopf und Hals resultieren.
• Ermittelte Restgefährdungen sind durch geeignete Maßnahmen nach der Rangfolge Technisch – Organisatorisch – Persönlich zu reduzieren.

Qualifikation des Personals und Unterweisungen

Beim Betrieb kann es zu unterschiedlichen Störungen des Ablaufs kommen. Durch eine klare Regelung – zum Beispiel mittels Kompetenzmatrix – wird unterschieden, wer die Störungen beseitigt und Instandhaltungen durchführt. Das jeweilige Personal muss dazu entsprechend geschult und unterwiesen sein.

Bei den Unterweisungen und Betriebsanweisungen ist zu unterscheiden:

• Die Unterweisungen für die Bediener beziehen sich auf den normalen Betrieb und auf vorher definierte Störungen, für die sie qualifiziert sind.
• Die Unterweisungen für das Instandhaltungspersonal beziehen sich darüber hinaus auf die Gefährdungen und Maßnahmen für den jeweiligen Arbeitsauftrag. Entsprechend müssen die Unterweisungen für die Instandhaltung wesentlich ausführlicher sein.

Ludwig Schönhammer