Sind Cobots von Natur aus sicher?

Der „Global Robotics Report 2019“ stellte fest, dass 79 Prozent der Automatisierungshändler nicht glauben, dass ihre Kunden die Sicherheitsanforderungen bei der Installation eines kollaborativen Roboters oder Cobots verstehen. Da Cobots einer der am schnellsten wachsenden Sektoren des Robotermarktes sind, könnte dieser Mangel an Wissen gefährlich sein.

Kollaborative Roboter wurden stark vermarktet, da sie keine Bewachung benötigen und in der Lage sind, Seite an Seite mit Menschen zu arbeiten. Obwohl es erhebliche Unterschiede zwischen Cobots und herkömmlichen Industrierobotern gibt, erkennt die Industrie Cobots nicht als separate Einheit an. Cobots unterliegen den gleichen Sicherheitsbestimmungen wie traditionelle Robotervarianten – wie SCARA-, sechsachsige und kartesische Modelle.

Roboter zur Verwendung in der Fertigung unterliegen zwei unterschiedlichen Standards, ISO 10218-1:2011 Roboter und Robotergeräte – Sicherheitsanforderungen für Industrieroboter; und ISO 10218-2:2011-Teil 2:Robotersysteme und Integration. Derzeit wurde kein umfassender Standard ausschließlich für die Sicherheit von kollaborierenden Robotern entwickelt, aber es gibt zahlreiche Anleitungen.

Cobot-Endbenutzer sollten sich an die relevantesten veröffentlichten Leitlinien halten, die in den ISO 10218-Standards enthalten sind, einem Bericht mit dem Titel „Collision and Injury Criteria When Working with Collaborative Robots“. Darüber hinaus wurde im Februar 2016 eine technische Spezifikation, ISO/TS 15066, veröffentlicht, die Sicherheitsrichtlinien für den Einsatz von Robotern in kollaborativen Anwendungen enthält und Richtlinien für Kraftbegrenzung, maximal zulässige Roboterleistung und -geschwindigkeit festlegt.

Es gibt viel Literatur zu den Sicherheitsanforderungen kollaborierender Roboter, die jedoch oft übersehen wird. Viele Werksleiter gehen fälschlicherweise davon aus, dass alle Cobots automatisch sicher für den Einsatz neben ihren Mitarbeitern sind. Der sichere Einsatz eines Cobots erfordert eine Risikobewertung, die die Risiken berücksichtigt, die während des Betriebs des Roboters sowie zwischen den Aufgaben auftreten können.

Cobots sind oft leicht, tragbar und ideal für verschiedene Aufgaben innerhalb einer Fabrik. Der Werksleiter muss beurteilen, wie die Sicherheit beeinträchtigt werden kann, wenn der Cobot beispielsweise von einem Abschnitt der Produktionslinie zu einem anderen bewegt wird. Eine Bewertung ist auch für jede einzelne Aktivität und Aufgabe erforderlich, die der Cobot ausführen wird. Beispielsweise kann eine Risikobewertung für eine Verpackungsanwendung ergeben, dass ein Sicherheitszaun um den Cobot erforderlich ist, um mit voller Geschwindigkeit zu arbeiten und die Palettierungs-KPIs zu erfüllen.

Erwägen Sie die Alternativen

Anlagen investieren in Automatisierung, um Produktivität und Leistung zu steigern. Daher ist es möglicherweise nicht sinnvoll, die Betriebsgeschwindigkeit eines Cobots zu reduzieren, um die Notwendigkeit eines Sicherheitszauns zu beseitigen. Durch die Trennung des Roboters von den Arbeitern wird auch die gesamte Natur der Maschine entfernt, wodurch sie nicht mehr kooperativ wird.

In diesen Fällen lohnt es sich, einen herkömmlichen Roboter in Betracht zu ziehen. Sechs-Achs-Roboter beispielsweise werden seit langem zur Produktivitätssteigerung in Verpackungsanwendungen eingesetzt. Für viele Aufgaben in dieser Anwendung ist eine menschliche Interaktion mit dem Roboter nicht wirklich erforderlich.

Es besteht kein Zweifel, dass Cobots ihren Platz in der Fabrik haben. Tatsächlich deuten Berichte darauf hin, dass der globale Cobot-Markt von 175,5 Millionen US-Dollar im Jahr 2016 auf 3,81 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 wachsen wird, und Cobots können ein erster Schritt in Richtung automatisierter Prozesse sein. Wie die Ergebnisse des Global Robotics Report 2019 nahelegen, fehlt jedoch das Verständnis für diese Maschinen und ihre Sicherheitsanforderungen. Um Gefahren in der Fabrik – und Fehlinvestitionen der Endnutzer – zu vermeiden, ist mehr Klarheit über die Sicherheit von Cobots in industriellen Anwendungen erforderlich.

Hinweis:In Zusammenarbeit mit Toshiba Machine bietet TM Robotics Inc., Elk Grove Village, Illinois, drei Kategorien von Robotern an; sechsachsig, SCARA und kartesisch.