Wie arbeiten Mensch und Roboter sicher nebeneinander?
Mit der Freilassung der Roboter wächst die Bedeutung der Arbeitssicherheit in den Fertigungshallen. Denn die kollaborierenden Maschinen arbeiten längst Seite an Seite mit ihren menschlichen Kollegen. Was bedeutet das für Fachkräfte für Arbeitssicherheit?
Foto: panthermedia.net/ndoeljindoel
Früher war es vergleichsweise einfach: Setzte ein Betrieb in der Fertigung einen autonomen Roboter ein, baute er zuvor einen Käfig um ihn herum. Der Mensch durfte nur hinein, wenn er zuvor einen Notausschalter betätigte. So war er vor Verletzungen geschützt. „Mit der Mensch-Maschine-Kollaboration ist der Arbeitsschutz komplizierter geworden“, sagt Andreas Kaulen vom TÜV Rheinland. Heute arbeiten Roboter und Menschen Seite an Seite und teilen sich den Raum, in dem sie ihre Tätigkeit verrichten. Montiert auf mobilen Plattformen, unterstützen vernetzte Maschinen Facharbeiter bei der Produktion, arbeiten ihnen zu, helfen beim Tragen schwerer Lasten. Diese enge Zusammenarbeit und Automatisierung sind auch deshalb nötig, um dem Wunsch des Verbrauchers nach immer stärker individualisierten Gütern gerecht zu werden.
Dabei gilt aber immer noch der Grundsatz: Der Mensch darf nicht verletzt werden. „Daraus ergeben sich zwei Fragestellungen“, so Kaulen. Die erste beschäftigt sich dem Arbeitssicherheitsexperten zufolge damit, wie der Roboter den Menschen wahrnehmen soll. Welche Sensoren sind geeignet? Besitzt der Roboter selbst Sensoren oder wird die ganze Umgebung von außen abgetastet? „Und wenn der Roboter den Menschen erkannt hat, wie verhält er sich dann?“, fährt Kaulen fort. Denkbar sei, dass die Maschine stehen bleibt. Das bedeutete den größtmöglichen Schutz für den Menschen – wäre aber schlecht für die Produktivität.
Wie stark darf der Roboter menschliche Kollegen verletzen?
Ob es ausreicht, wenn der Roboter seine Geschwindigkeit verlangsamt, das prüft das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg mit Kollisionstest. „Bisher liegen aus Sicht des Arbeitsschutzes keine verifizierten Grenzwerte vor, mit denen eine tolerable Beanspruchung des Menschen bei einer Kollision mit einem Roboter nachgewiesen werden kann“, begründen die Forscher die Notwendigkeit dieser Untersuchungen. Einigkeit herrscht allerdings darüber, dass etwaige Beeinträchtigungen nicht über unbedenkliche Bagatellverletzungen wie leichte Schwellungen oder Hämatome hinausgehen dürfen.
Fachkräfte für Arbeitssicherheit müssen neue Risiken kennen
Auch wenn vieles noch unklar ist, müssen sich Fachkräfte für Arbeitssicherheit dennoch heute schon mit den neuen Risiken befassen. „Einzelne Schutzfunktionen zu prüfen, reicht heute nicht mehr aus“, erklärt Kaulen. „Vielmehr müssen sich die Verantwortlichen tief in eine Anlage und ihre Funktionsweise hineindenken.“ Die rund 15 Monate dauernde Grundausbildung zur Fachkraft für Arbeitssicherheit für Ingenieure, Techniker und Meister mit mindestens zwei Jahren Berufserfahrung bildet die neuen Anforderungen noch nicht ab. „Die Ausbildung verändert sich noch nicht nennenswert. Vielmehr müssen neue Gefährdungsbeurteilungen auf Basis des vorhandenen Gefährdungskatalogs vorgenommen werden.“
Matthias Umbreit, Experte für Robotik bei der Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGHM) in Mainz hingegen verweist auf zwei Kurse in Phase drei der insgesamt dreistufigen Ausbildung zur Arbeitssicherheits-Fachkraft. „Die Seminare richten sich unter anderem an Fachkräfte für Arbeitssicherheit in den bei der BGHM versicherten Unternehmen und befassen sich auch mit der Mensch-Maschine-Kollaboration“, so Umbreit. Die darin definierten biomechanischen Grenzwerte wurden in Forschungsprojekten der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) und der BGHM ermittelt. Die internationale Normenorganisation ISO hat die Werte in ihrer Spezifikation ISO TS 15066 übernommen.
Seither dürfen diese Grenzwerte im Kontakt zwischen Roboter und Mensch nicht mehr überschritten werden. „Um sicherzustellen, dass die Grenzwerte eingehalten werden, müssen Betriebe die Werte vor der Aufstellung einer Maschine sowie wiederkehrend im Laufe des Betriebs messen“, so Umbreit. Gleichzeitig erinnert er daran, dass von Robotern nicht nur Gefahren, sondern auch hilfreiche Einflüsse auf die Gesundheit ausgehen können. „Gerade ergonomisch kritische Arbeitsplätze profitieren von der Mensch-Maschine-Kollaboration. Indem der Roboter den Menschen entlastet, schützt er ihn vor Erkrankungen und sorgt dafür, dass er seinen Arbeitsplatz behalten kann.“
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