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2022 | Buch

Mensch-Roboter-Kooperation erfolgreich einführen

Grundlagen, Leitfaden, Applikationen

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Über dieses Buch

Cobots - eine neue Generation an Leichtbaurobotern - unterstützen die Menschen bei der Erfüllung ihrer Produktionsaufgaben; auch im Mittelstand. Doch wie gestaltet man konkret das sichere Miteinander von Menschen und Robotern? Welche Sicherheitskonzepte und Normen gibt es? Wie begegnet man Ängsten? Wen muss man wie „mitnehmen“ auf die Reise in die neue Mensch-Roboter-Ära und was muss man dabei beherzigen?

Dieses Buch vermittelt auf anschauliche und pragmatische Weise alles Wissenswerte und Notwendige, um die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) und Cobots rechtssicher im betrieblichen Alltag einzuführen. Es ist ein durchgängiger Leitfaden mit Orientierungshilfen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Grundlagen der Robotertechnik
Zusammenfassung
Mit den Begriffen Roboter oder Robotik bringen viele Menschen Bilder menschenähnlicher Maschinen oder bedrohlicher technischer Gebilde in robusten, teilweise gepanzerten Körpern in Verbindung, die sich entweder ungelenk bewegen, sich mit maschinenähnlich blecherner Stimme äußern oder bedrohlich schnell agierende Kämpfernaturen mit menschenähnlichen Verhaltensmustern und überdurchschnittlicher Intelligenz bzw. Treffergenauigkeit sind.
Markus Glück
Kapitel 2. Entwicklungsgeschichte der Robotik und Mensch-Roboter-Kooperation
Zusammenfassung
Die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) markiert den vorläufigen Endpunkt einer Maschinenentwicklung, die bereits im alten Griechenland begann. In der Ilias beschreibt Homer zwanzig dreibeinige Kreaturen, die der Gott Hephaistos auf goldene Räder montiert hatte, um den Göttern auf dem Olymp zu dienen. Unterstützt werden sie von zwei Assistentinnen in Gold.
Markus Glück
Kapitel 3. Märkte, Entwicklungen und Chancenpotentiale
Zusammenfassung
Industriebetriebe aller Branchen wie etwa Metall- und Elektrounternehmen, der Fahrzeugbau, die Chemie- und Ernährungsindustrie, Lebensmittelhersteller sowie Holz und Kunststoff verarbeitende Betriebe setzen heute Roboter ein. Am stärksten verbreitet sind Roboter in jenen Branchen, die Produkte in großer Stückzahl herstellen. In der Kunststoffverarbeitung sowie im Fahrzeugbau. Im Maschinenbau oder der Textilindustrie sind sie bisher weniger verbreitet.
Markus Glück
Kapitel 4. Mensch-Roboter-Kooperation (MRK)
Zusammenfassung
Seit über 50 Jahren versuchen Ingenieure, Roboter aus der reinen Industrieumgebung hinter Schutzzäunen zu befreien und sie in den Alltag der Menschen vordringen zu lassen. Der erste Roboter, dem dies ansatzweise gelang, war „Shakey“. 1965 von Wissenschaftlern des Stanford Research Institute in Menlo Park (Kalifornien) entwickelt, gilt er als der weltweit erste mobile teilautonome Roboter mit Rädern und batteriebetriebenem Antrieb.
Markus Glück
Kapitel 5. Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) im Unternehmen einführen
Zusammenfassung
Die Einführung der Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) ist ein nicht zu unterschätzender Strategie- und Veränderungsprozess größerer Zeitdauer, der im Allgemeinen nicht stressfrei erfolgt. Dabei gilt es, in besonderem Maße strukturiert vorzugehen, die betroffenen Mitarbeiter und den Betriebsrat frühzeitig einzubeziehen, wohlüberlegt vorzugehen und aus einem Projektteam heraus sowie von Führungsseite begleitend intensiv Überzeugungsarbeit zu leisten.
Markus Glück
Kapitel 6. Aufgaben-, Arbeitsplatz- und Prozessbewertung
Zusammenfassung
Wie bereits in Abschn. 5.1 einleitend dargelegt, stellt die Aufgaben-, Arbeitsplatz- und Prozessbewertung einer Applikation auf Eignung für den Einsatz der Mensch-Roboter-Kooperation ein wesentliches Element der Projektvorbereitung dar, auf das Sie großes Augenmerk richten sollten. Hilfreich ist hierbei die Aufstellung und Nutzung eines Fragebogens, mit dem anhand einer begrenzten Anzahl spezifischer Auswahlkriterien eine schnelle und objektiv belastbare Bewertung der MRK-Potenziale und Integrationsrisiken möglich ist (vgl. Anhänge 2, 3).
Markus Glück
Kapitel 7. Roboterauswahl
Zusammenfassung
Sobald die in Kap. 6 beschriebene Aufgaben-, Arbeitsplatz- und Prozessbewertung im Hinblick auf die Eignung zur Automation und Einrichtung eines MRK-Arbeitsplatzes einen gewissen Reifegrad erreicht hat, ist es Zeit, sich mit der Roboterauswahl auseinanderzusetzen.
Markus Glück
Kapitel 8. Rechtsrahmen der MRK
Zusammenfassung
Unabhängig von der Art der Kooperation besitzt der Schutz der Menschen in der Robotertechnik und die Rechtssicherheit für die Betreiber einen hohen Stellenwert. Sicherheit ist ein wesentliches Grundbedürfnis des Menschen, ob im beruflichen oder im privaten Bereich.
Markus Glück
Kapitel 9. Zentrale Normen der MRK als Basis für das Sicherheitskonzept
Zusammenfassung
Kollaborierende Robotersysteme fallen unter den Geltungsbereich der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG. Sie müssen als Gesamtapplikation zum Bereitstellen auf dem Markt mit einer Konformitätserklärung und einem CE-Zeichen ausgestattet sein, auch wenn ein einzelner Roboter für sich als unvollständige Maschine gilt, die anstelle einer Konformitätserklärung nur mit einer Einbauerklärung versehen sein muss.
Markus Glück
Kapitel 10. Risikoanalyse, Integrations- und Sicherheitskonzept
Zusammenfassung
Bevor die speziell im Bereich der Mensch-Roboter-Kooperation auftretenden Risiken und die von Robotern ausgehenden Gefahren im Rahmen der Risikoanalyse betrachtet werden, sollen zunächst einige allgemeine Gesichtspunkte der Sicherheitstechnik kurz vorgestellt werden.
Markus Glück
Kapitel 11. CE-Konformitätsbewertung und Validierung
Zusammenfassung
Alle Hersteller von Maschinen, die unter die Maschinenrichtlinie fallen, sind verpflichtet, diese dem CE-Konformitätsbewertungsverfahren zu unterziehen, also alle Kriterien zu erfüllen, die die Richtlinie für eine Maschine fordert. Zum Ausdruck der Konformität wird die Maschine dann mit dem CE-Kennzeichen versehen. Mit dieser Kennzeichnung zeigt der Hersteller oder Inverkehrbringer an, dass er alle für sein Produkt relevanten EU-Richtlinien einhält.
Markus Glück
Kapitel 12. Umsetzungsbeispiele und Lessons Learned
Zusammenfassung
Viele Cobots haben die Versuchsabteilungen zwischenzeitlich verlassen. Mehr und mehr sind sie in der Produktion zu finden, einige sogar in ganz anderen Anwendungen, als ursprünglich geplant. Es gibt aber auch Anwendungsgebiete, bei denen man feststellen musste, dass die Mensch-Roboter-Kooperation aktuell ungeeignet ist und die klassische Industrierobotik ihren Platz einnehmen muss. Daneben wird sich die kollaborierende Robotik neue Anwendungsgebiete erschließen und ebenfalls wachsen.
Markus Glück
Kapitel 13. Gesellschaftliche Folgen – Werden Roboter jemals ihren Schrecken verlieren?
Zusammenfassung
Bereits in den 1960er Jahren haben Roboter in der Industrie Einzug gehalten, wie wir eingangs vernommen haben. Seitdem sind ihre Installationszahlen unaufhaltsam gestiegen. Doch außerhalb der Automatisierungswelt ist das Image der Roboter nicht immer das Beste. Und die Frage, ob die Roboter jemals ihren Schrecken verlieren, ist berechtigt. Sie muss auch im Zuge einer MRK-Einführung schlüssig beantwortet werden. Offen und ehrlich, mit der nötigen Zielgruppenorientierung, Konsequenz und auf soliden Argumentationsketten basierend.
Markus Glück
Kapitel 14. Ethische Leitlinien für Robotereinsatz und Mensch-Roboter-Interaktion
Zusammenfassung
Wenn wir die Geschichte der Industrialisierung betrachten, wird deutlich, dass neue Technologien für den Menschen immer mit Ängsten, gesellschaftlichen Veränderungen, einer Neuordnung von Arbeitsformen und einem Gefühl der Unsicherheit verbunden waren.
Markus Glück
Kapitel 15. Zukunftsfragen und Künstliche Intelligenz in Robotik und MRK
Zusammenfassung
Die industrielle Produktion und ebenso die industrielle Automation stehen vor bedeutsamen Veränderungen.
Markus Glück
Kapitel 16. Schlussfolgerungen und Ausblick
Zusammenfassung
Was vor 60 Jahren mit dem Einzug der ersten Roboter in die industrielle Produktion vermeintlich träge begann, entwickelte sehr schnell eine besondere Dynamik: Roboter eroberten den Karosseriebau, die Lackierstraßen, die Automobil- und Elektronikproduktion. Sie wurden zu Garanten für eine hochdynamische und qualitativ optimierte Serienproduktion bei höchster Produktivität, Prozessqualität und Kosteneffizienz. Hierbei wurden die viele Traglasten umfassenden, auch durch alternative Kinematik-Ansätze begeisternden Bewegungsautomaten zu stabilen Tragsäulen der industriellen Massenproduktion. Gleichzeitig wurden sie in der Anschaffung immer günstiger und empfehlen sich heute mit immer besserer Technik für neue Einsatzfelder; auch in den klein- und mittelständischen Unternehmen, in denen vor allem Flexibilität und Einfachheit zählt.
Markus Glück
Backmatter
Metadaten
Titel
Mensch-Roboter-Kooperation erfolgreich einführen
verfasst von
Prof. Dr. Markus Glück
Copyright-Jahr
2022
Electronic ISBN
978-3-658-37612-3
Print ISBN
978-3-658-37611-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-37612-3