Damit die Kooperation von Robotern und Menschen trotzdem zu keinen schwerwiegenden Arbeitsunfällen führt, sind zusätzliche Arbeitsschutzmaßnahmen wichtig, die die Roboter und den Menschen in den Blick nehmen.

Mensch und Maschine - Automatisierung braucht Fingerspitzengefühl

Die zunehmende Automatisierung und der Einsatz von Industrie-Robotern können vielen Menschen den Arbeitsplatz kosten, so eine oft zu hörende Meinung.

Zweifellos übernehmen Roboter inzwischen Aufgaben, die früher von Menschen durchgeführt wurden. Allerdings kommen auch die besten Industrie-Roboter bei komplexen Aufgaben wie der Montage bislang kaum ohne menschliche Unterstützung aus.

Bei den sogenannten kollaborierenden Robotern gibt es eine klare Aufgabenteilung: Die Roboter übernehmen insbesondere die Tätigkeiten, die mit einem hohen Krafteinsatz verbunden sind, so zum Beispiel das Anheben eines schweren Werkstücks. Die Menschen liefern das notwendige Fingerspitzengefühl und machen die Feinarbeiten.

Vorsicht vor Robotern im Nahraum

Diese enge Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine ist jedoch nicht ohne Risiken. Nicht umsonst sind Roboter und andere Maschinen, die sich bewegende Teile aufweisen, in der Regel durch Schutzeinrichtungen wie Zäune von den Bereichen getrennt, in denen sich Menschen aufhalten. Und nicht ohne Grund müssen spezielle Sicherheitsmaßnahmen bei der Einrichtung und dem Probebetrieb von Maschinen beachtet werden.

Für die immer enger werdende Zusammenarbeit von Industrie-Roboter und Mensch ist deshalb eine Gefährdungsbeurteilung Pflicht, wobei unter anderem die Maschinenrichtlinie und die Roboter-Norm ISO 10218 zu beachten sind. Die Gefährdungen durch Roboter sind jedoch nicht so einfach zu beurteilen, die richtigen Schutzmaßnahmen liegen nicht auf der Hand.

Gefährdungsbeurteilung für „Blech-Kollegen“

Zu den speziellen Gefährdungen durch die Zusammenarbeit mit dem „Kollegen“ Roboter zählen nicht nur mögliche ergonomische Fehler bei der Einrichtung des Arbeitsplatzes und der mögliche Stress durch die hohen Anforderungen an die menschliche Konzentration und Leistung.

Roboter können auch eine mechanische Gefährdung darstellen, zum Beispiel durch Einklemmen, Quetschen oder Stoßen des menschlichen Körpers oder von Körperteilen. Nicht zuletzt können Roboter auch fehlerhaft programmiert und eingestellt sein und so ihren vorgesehenen Bewegungsbereich verlassen und mit den Menschen im Nahraum kollidieren.

Verletzungsrisiko durch Roboter minimieren

Bei der Minimierung des Verletzungsrisikos durch eine Kollision mit einem Roboter und bei der Gefährdungsbeurteilung können insbesondere die BG/BGIA-Empfehlungen zur Gestaltung von Arbeitsplätzen mit kollaborierenden Robotern helfen, die bei dem Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA, das ehemalige BGIA) zu bekommen sind.

Behandelt werden dort neben den technischen Aspekten, wie der Begrenzung des Kollisionsraumes,  auch arbeitsorganisatorische Themen, zum Beispiel Warnhinweise, sowie medizinische und biomechanische Anforderungen zur Begrenzung der Kräfte und Drücke, die bei einer Kollision zu Stoß- oder Quetschverletzungen beim Menschen führen könnten (Empfehlung von Maximalwerten je nach Körperbereich).

Mehr Sicherheit zwischen Mensch und Maschine

Damit es aber zu keinen schwerwiegenden Arbeitsunfällen in Verbindung mit Robotern kommt, sind sichere Roboter-Steuerungen wichtig. Auf dem Markt findet man solche Lösungen zum Beispiel unter dem Namen SafeRobot-Technologie. Die Roboter dürfen sich bei dieser Technik nur innerhalb eines definierten Bereiches bewegen und werden bei Verlassen des Bereiches schnellstmöglich gestoppt. Die Nachlaufzeiten des Roboters bei einem Nothalt (zum Beispiel bei einem Programmfehler) werden so minimiert.

Software kann warnen und dokumentieren

Eine Unterstützung bei der Überwachung der Roboterkonfiguration und der Dokumentation der vorgeschriebenen Prüfungen kann die kürzlich erschienene Software SafeTool von CSP bieten. So vergleicht diese Software die vorgesehenen Roboter-Einstellungen mit den aktuellen Einstellungen und kann Abweichungen melden.

Damit können fehlerhafte Konfigurationen, die zum Beispiel zu einem zu großen Bewegungsraum für den Roboter führen könnten, besser erkannt werden. Wichtig sind solche Konfigurationskontrollen insbesondere auch nach der neuen Einstellung eines Industrie-Roboters. Zudem werden die Messungen der Roboter-Einstellungen für die Prüfprotokolle dokumentiert.

Industrie-Roboter und Mensch können also durchaus direkt zusammenarbeiten, wenn die Gefährdungen bestimmt und die Sicherheitsmaßnahmen wie sichere Roboter-Steuerungen ergriffen werden.

Oliver Schonschek, Diplom-Physiker und Fachjournalist