f+h fördern und heben 3/2023

PERSPEKTIVEN EVOLUTION

PERSPEKTIVEN EVOLUTION DER ZUSAMMENARBEIT MENSCH UND ROBOTER KOLLABORATION OHNE GRENZEN Die industrielle Robotik hat in den vergangenen Jahren eine beispiellose Entwicklung durchlaufen: Neben den klassischen Industrierobotern sind heute mehr und mehr auch kollaborative Roboter (Cobots) sowie autonome mobile Roboter (AMR) auf dem Vormarsch. Dies verändert die Interaktion zwischen Mensch und Maschine tiefgreifend. Die Zusammenarbeit wird agiler und lässt sich besser an die Erfordernisse digitalisierter und flexibler Prozesse anpassen. Zudem profitieren Unternehmen durch die geschickte Integration verschiedener Roboterlösungen in kollaborative Anwendungen von mehr Produktivität, Sicherheit und effizienteren Abläufen. Die großen Automobilkonzerne waren in den 1970er-Jahren bei der Automatisierung von Montage- und Fertigungsprozessen Vorreiter: Industrieroboter prägten damals das Erscheinungsbild der automatisierten Fertigungsstraßen. Diese Technologie ist auch heute noch im Einsatz. In Zeiten von Industrie 4.0 und Smart Factory geht der Automatisierungsgrad sogar noch weiter und umfasst alle Glieder der industriellen Fertigungs- und Logistikkette wie Bearbeitung, Montage, Handling und Transfer von Produkten und Werkstücken. Dabei sind alle Akteure und Komponenten durchgängig digitalisiert und vernetzt. Sie kommunizieren miteinander und tauschen Produktionsdaten aus. Trotz des hohen Automatisierungsgrades erledigen Roboter die Arbeit in der Regel nicht allein. Menschen sind in der industriellen Wertschöpfung weiterhin von zentraler Bedeutung. Sie DER VORMARSCH KOMPAKTER UND MOBILER ROBOTER IST NICHT MEHR AUFZUHALTEN sind nicht nur für die Programmierung und Steuerung automatisierter Systeme verantwortlich, sondern übernehmen nach wie vor wichtige Aufgaben in Produktion und Logistik. Dies führt zu einer neuen Art der Zusammenarbeit zwischen der maschinellen und der menschlichen Welt, in der sich Art, Bauweise und Einsatzgebiete der künstlichen Helfer verändern. So erobern mittlerweile kompakte und flexibel einsetzbare Roboter – die kollaborativen Roboter (Cobots) – die Fabrik- und Lagerhallen. Diese neue 6 f+h 2023/03 www.foerdern-und-heben.de

Roboter-Generation erledigt – im Gegensatz zu den großen Industrierobotern – auch zunehmend wechselnde Aufgaben. Sie sind in der Lage, flexibel Arbeitsschritte auszuführen und ihre menschlichen Kollegen gezielt zu unterstützen. Darüber hinaus werden, hauptsächlich für Prozesse in der Lagerlogistik und Kommissionierung, autonome mobile Roboter (AMR) eingesetzt, die Trolleys, Racks, Behälter und Paletten mit einem Gewicht von bis zu mehreren hundert Kilogramm heben und transportieren können. MENSCH-ROBOTER-ZUSAMMENARBEIT STELLT NEUE ANFORDERUNGEN AN SICHERHEIT Bei dieser neuen Dimension der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine ergeben sich jedoch Herausforderungen in puncto Arbeits- und Prozesssicherheit: Während die klassischen Industrieroboter vielfach in abgegrenzten Fertigungszellen mit stark eingeschränktem Aktionsradius operieren, haben die Vertreter der neuen, kompakten und mobilen Robotergeneration durchaus „Kontakt“ mit ihren menschlichen Kollegen. Beide Akteure arbeiten häufig Hand in Hand. Der Cobot reagiert in vorgegebener Art und Weise auf die Anwesenheit des Menschen im spezifizierten Arbeitsbereich, in dem er zum Beispiel die Arbeitsgeschwindigkeit – bis hin zum sicheren Stillstand – reduziert. So können Material oder Bauteile direkt übergeben werden. Bei dieser Interaktion zwischen Mensch und Roboter müssen gefährliche Situationen zuverlässig verhindert werden, damit das Personal nicht gefährdet wird. Darüber hinaus ist eine durchgängige, effiziente Prozesskette in der Zusammenarbeit sichergestellt. Wie lassen sich nun die Voraussetzungen für Sicherheit bei der Interaktion zwischen Menschen und Robotern schaffen? Beim Einsatz stationärer Roboter können Kollisionen einfach vermieden werden: Betritt ein Mensch eine definierte Sicherheitszone, zum Beispiel einen durch Laserscanner überwachten Bereich, verlangsamt der Roboter seine Bewegungsgeschwindigkeit bis hin zum sicheren Stillstand. Allerdings verlängert diese sicherheitsbedingte Geschwindigkeitsreduktion gegebenenfalls die Produktionszeiten, was die Ausbringung verringen und damit zu höheren Kosten führen kann. Der Vorteil besteht darin, dass in all diesen Fällen neben einer realen Kollision zwischen Roboter und Mensch (Personensicherheit) auch Kollisionen zwischen Roboter und dem Anlagenumfeld (Maschinenschutz) vermieden werden. Dies verhindert lange und schwerwiegende Ausfälle. VERSCHIEDENE ROBOTER IN KOLLABORATIVE ANWENDUNGEN INTEGRIEREN Das Unternehmen ABB Robotics trägt mit seinen Technologien dazu bei, die Effizienz und Sicherheit bei der Kollaboration von Menschen und Robotern zu erhöhen. So bietet der Hersteller mit seinen Cobot-Familien YuMi, GoFa und Swifti hochentwickelte und einfach zu programmierende Cobot-Lösungen, die in verschiedenen Anwendungsszenarien die Prozesse optimieren. Die vielseitigen Cobots sind für den Einsatz in der Fertigung, in medizinischen Laboren, in Lager- und Logistikzentren ebenso geeignet wie für den Einsatz in Werkstätten und kleinen Produktionsbetrieben. Dabei benötigen sie für die Zusammenarbeit mit ihren menschlichen Kollegen bei entsprechender Auslegung keinerlei Schutzzäune. Mithilfe der sicherheitszertifizierten Software SafeMove von ABB lassen sich Cobots und klassische Industrieroboter nahtlos in kollaborative Anwendungen integrieren. So können Mitarbeiter direkt und ohne weitere Schutzmaßnahmen mit Industrierobotern interagieren. Sensortechnik überwacht die Arbeitsplätze von Menschen und Robotern verlässlich, sodass die jeweiligen Bereiche nicht mehr durch abgegrenzte Roboterzellen und entsprechende Schutzzäune getrennt werden müssen. Kommt eine Person in die Nähe des Roboters, verlangsamt Letzterer seine Geschwindigkeit bis zum kompletten Stillstand. Auf diese Weise kann der Mitarbeiter den Roboter gefahrlos bedienen und mit neuen Bauteilen oder Material bestücken. Der Vormarsch kompakter und mobiler Roboter ist in industriellen Produktions- und Logistikprozessen nicht mehr aufzuhalten. Mithilfe der nahtlosen Integration von Cobots und klassischen Industrierobotern in kollaborative Anwendungen lässt sich die Zusammenarbeit von Menschen und Robotern auf eine neue Ebene heben. 25.-27.04. Halle 1 Stand C20 FLEXIBILITÄT AUF ALLEN EBENEN Ihre Intralogistik aus einer Hand. Mehr Kapazität und Flexibilität, kürzere Durchlauf- und Lieferzeiten bei weniger Flächenverbrauch. Geht mit Westfalia. Logistics. Made in Germany. Foto: ABB www.new.abb.com/products/robotics/de/roboter/kollaborative-roboter www.westfaliaeurope.com