Fachbeitrag Arbeitssicherheit 28.09.2009

Teamarbeit zwischen Mensch und Roboter neu definiert

Kollisionsrisiko minimieren

»Industrieroboter sind universell einsetzbare Bewegungsautomaten mit mehreren Achsen, deren Bewegungen frei programmierbar und gegebenenfalls sensorgeführt sind« - so definiert der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) in seiner Richtlinie 2860 die automatischen Helfer. In Deutschland kommen laut der International Federation of Robotics (IFR) auf 10.000 Beschäftigte in der verarbeitenden Industrie etwa 234 Industrieroboter - Tendenz steigend. Nach Japan belegt Deutschland damit den zweiten Platz in der »Roboterrangliste.« Bestimmte Arbeitsabläufe erfordern eine räumliche Nähe zwischen Mensch und Roboter, das gilt vor allem für Klein- und Serviceroboter. Trennende Schutzeinrichtungen, wie sie bei »herkömmlichen« Industrierobotern zum Einsatz kommen, gibt es bei kollaborierenden Robotern nicht. Sie würden die Zusammenarbeit nur behindern. Da aber eine Kollision auch mit assistierenden Robotern nicht ausgeschlossen werden kann, ergreift man andere Maßnahmen, um die Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten. Diese Vorkehrungen müssen sich allen Arbeitsvorgängen anpassen, außerdem muss das Kollisionsrisiko permanent kontrolliert und ermittelt werden.

Geltende Norm nicht ausreichend

Bevor ein Industrieroboter-Arbeitsplatz eingerichtet wird, muss der Anwender eine Risikobeurteilung vornehmen. Hierfür wird die für Industrieroboter geltende Norm DIN EN ISO 10218 (Teil 1 und 2) zugrunde gelegt. Doch diese Norm ist für Arbeitsplätze mit kollaborierenden Robotern nicht ausreichend. So berücksichtigt sie nur oberflächlich, welche Verletzungen - und in welchem Umfang - auftreten können. Eine Sicherheitslücke, die das BGIA jetzt schloss. Gemeinsam mit der Berufsgenossenschaft Metall Nord Süd hat das BGIA die Sicherheitsanforderungen für Arbeiten mit kollaborierenden Robotern erarbeitet und definiert. In ihren gemeinsamen Empfehlungen wird die geltende Roboternorm konkretisiert und ergänzt.

Handlungshilfe

In den BG/BGIA-Empfehlungen werden unter anderem technische und arbeitsorganisatorische Anforderungen festgelegt, die ein Kollaborationsraum erfüllen muss. Sie enthalten zudem eine Checkliste zur systematischen Risikobeurteilung von Roboterarbeitsplätzen und ein einfaches Anwendungsbeispiel. Neu ist die umfangreiche Darstellung der medizinisch-biomechanischen Anforderungen. Hierbei ist das vorrangige Ziel, Verletzungsschäden bei einer Mensch-Roboter-Kollision auf eine tolerable Schwere zu minimieren. Mit Hilfe eines Körpermodelles wurden die Grenzwerte für die Verletzungskriterien »Stoßkraft«, »Klemm-/Quetschkraft« und »Druck/Flächenpressung« für alle Körperbereiche festgelegt. Eine tolerierbare Verletzung wäre demnach eine Beanspruchung der Haut und dem darunter liegenden Gewebe ohne Blutungen. Schwerere Verletzungen müssen mit Hilfe von entsprechenden Schutzmaßnahmen ausgeschlossen werden.

Kollaborierende Roboter gewinnen in der Arbeitswelt immer mehr an Bedeutung. Die Sicherheit und Unversehrtheit des Menschen hat absolute Priorität. Eine umfassende Risikobewertung kann Kollisionsschäden vorbeugen oder zumindest die Verletzungsgefahr auf ein tolerables Maß reduzieren. Voraussetzung ist jedoch, dass die Risikobewertung sorgfältig durchgeführt wird. Die BG/BGIA-Empfehlungen sind hier eine fundierte Handlungshilfe für die betriebliche Praxis und eine sichere Teamarbeit zwischen Mensch und Roboter.