Experten-Talk bei Schunk diskutiert Erfahrungen mit der Mensch-Roboter-Kollaboration MRK richtig umgesetzt: Sechs Tipps aus der Praxis

Experten-Talk bei Schunk diskutiert Erfahrungen mit der Mensch-Roboter-Kollaboration

MRK richtig umgesetzt: Sechs Tipps aus der Praxis

Anzeige
Wo steht die MRK heute? Muss die Sicherheitszertifizierung angepasst werden? Was verhilft der MRK zum Durchbruch? Diese und weitere Fragen diskutieren Experten auf Einladung von Schunk in einem exklusiven Round-Table-Gespräch, das die Automations-praxis moderiert hat.

Autor: Armin Barnitzke

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) hat in vielen Pilotprojekten inzwischen erste Schritte in die Praxis gemacht. Die erste Euphorie ist zwar verflogen, von Ernüchterung oder gar Enttäuschung könne aber keine Rede sein, betonen die Experten. „Wir haben den Gipfel des ersten Hypes vielleicht etwas überschritten, aber wir hängen sicher nicht im Tal der Tränen fest“, betont Professor Dr. Markus Glück, Chief Innovation Officer (CINO) und Geschäftsführer Forschung & Entwicklung bei Schunk. Im Gegenteil: „Jetzt wird es erst richtig spannend. Denn die Kunden haben Erfahrungen gesammelt und nun den Mut, mit MRK-Applikationen in die Fläche zu gehen.“

Und auch Matthias Fritz, technischer Geschäftsführer bei Fanuc Deutschland, ist überzeugt, dass die große Zeit der MRK erst noch bevor steht: „Zwar hat keines der zahlreichen Leuchtturmprojekte, die meist firmenintern politisch gewollt und daher oft ein wenig verzwungen waren, wirklich das Licht eingeschaltet. Aber die Diskussion hat gerade erst begonnen.“

Einen schnellen Siegeszug der MRK hat Professor Wilhelm Bauer, der Leiter des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation, ohnehin nicht erwartet: „Wer dachte, in drei Jahren ist bei der MRK alles erledigt, wurde natürlich enttäuscht. Aber das ist bei den wenigsten neuen Technologien der Fall.“ Es müssten eben Erfahrungen gesammelt und Prozesse verändert werden. Bauer: „Daher ist es gut, dass wir bei der MRK nun einen Aufschlag hatten und wissen, worüber wir reden.“ Das bestätigt Ulrich Betz, Geschäftsführer des Systemintegrators HLS Engineering: „Wir haben nun viel höher qualifiziertere Anfragen als noch vor drei Jahren. Der Erfahrungslevel ist ein ganz anderer.“

Aber welche Schlüsse kann man tatsächlich ziehen aus den ersten MRK-Erfahrungen? Die Experten benennen sechs wichtige Erkenntnisse.

Learning 1: Es muss nicht immer ein Cobot sein

Fritz: „Unsere Erfahrung zeigt, dass es bei manchen Pilotprojekten auch eine Nicht-MRK-Anwendung getan hätte, beziehungsweise ein Standardroboter mit etwas Sicherheitstechnik.“ Für ihn ist es aber durchaus ein erster Schritt in die richtige Richtung, wenn Automationsaufgaben mit einem Standardroboter ohne Schutzzaun gelöst werden.

Dem kann Fraunhofer-IAO-Leiter Bauer nur zustimmen: „Den Zaun wegzulassen und so zu einer neuen Art der Arbeitsteilung zwischen Roboter und Mensch zu kommen, ist durchaus ein Fortschritt. Zumal das zu Beginn der MRK-Diskussion oft dominierende Bild, dass Mensch und Roboter eng Hand in Hand arbeiten, nur in ganz wenigen Fällen sinnvoll ist.“

Thomas Pilz, Geschäftsführer beim Experten für sichere Automation, Pilz, kann den ganzen Hype um Cobots ohnehin nicht verstehen: „Cobots haben zwar eine große Öffentlichkeitswirkung, weil sie ja klein sind und ungefährlich scheinen – aber man kann auch einen Ein-Tonnen-Roboter ohne Schutzzaun betreiben – wenn Steuerung- und Sicherheitstechnik sowie die Sensorik stimmen.“ Pilz möchte daher das Bild revidieren, dass in der Öffentlichkeit die Cobots immer als die kleinen Lieben gelten und die Industrieroboter als die Bösen, die eingesperrt gehören: „Das ist nicht so.“

Learning 2: Saftey-Zertifizierung muss angepasst werden

Thomas Pilz bemängelt zudem die Maßstäbe bei der Zertifizierung von MRK-Anwendungen. „Hier hat man das Kind mit dem Bade ausgeschüttet.“ Seine Kritik: Man sei bei der Normierung (insbesondere bei der Definition der zulässigen Kräfte und Drücke in der ISO/TS 15066) viel zu konservativ herangegangen. „Dass man die Schmerz-Eintrittsschwelle als Grenzwert festgelegt hat, hat dazu geführt, dass die Roboter in einer nicht akzeptablen Langsamkeit fahren müssen.“ Die Produktivität bleibt dabei auf der Strecke, so Pilz: „Daher müssen wir hier nachjustieren.“ Insbesondere stört Pilz, dass in der Norm zwar Grenzwerte, aber kein einheitlicher Messprozess für Kräfte und Drücke definiert wurde. „Bei Zertifizierung misst momentan daher jeder etwas anderes.“

Schunk CINO Glück bestätigt eine gewisse Verunsicherung bei der Zertifizierung von MRK-Anwendungen: „Wir sind alle noch in der Lernkurve, was den Umgang mit Normung und Zertifizierung angeht.“ Immerhin: Selbst die Berufsgenossenschaft habe erkannt, dass es mit Pflichterfüllung und Normendiktat allein nicht funktioniert. „Wir arbeiten sehr gut mit der BG bereits in frühen Projektphasen zusammen“, so Glück.

Fanucs Fritz hat sogar schon erlebt, dass die Berufsgenossenschaft in der Praxis weniger konservativ war als Fanuc selbst. „Die haben uns gesagt: Hier droht nur eine Kollision im freien Raum ohne Quetschstelle: Gebt ruhig mehr Gas mit eurem Roboter.“ Fritz wünscht sich daher bei der MRK-Umsetzung mehr Mut und mehr Leichtigkeit.

Zudem wünscht er sich ganz generell ein pragmatischeres Herangehen an die Sicherheit von Robotik-Anwendungen. Fritz: „Wir wollen in Deutschland immer 100 Prozent Sicherheit in der Automatisierung gewährleisten. Das ist nicht verhältnismäßig.“ In Deutschland könne jeder ungehindert vor den Zug springen, „aber in der Automation muss man sogar noch den Fall absichern, dass einer angerannt kommt und mit Absicht in die Roboterzelle hechtet. Das ist Unsinn.“

Glück fordert ebenfalls einen „vernünftigen Zertifizierungsprozess.“ Sein Vorschlag: Die einzelnen Komponenten (Roboter, Greifer, Sensorik, Sicherheitstechnik) und deren Zusammenspiel sollten durchaus einer strengen Überwachung unterliegen. Der Endanwender aber müsse mit diesen zertifizierten Modulbausteinen seine konkrete Applikation leichter zertifizieren können.

Learning 3: Die Ergonomie ist
ein wichtiger Treiber für MRK

Sinnvolle Einsatzgebiete für die MRK sehen die Experten eher nicht in der Großserien-Produktion (Bauer: „Bei klassischer Automation hat MRK keinen Platz.“), sondern im Bereich der mittleren und kleinen Serien. Und die MRK macht viel Sinn, wenn es darum geht, die Mitarbeiter ergonomisch zu entlasten. Fritz: „Mit unserem kollaborierenden 35-Kilogramm-Roboter haben wir im Umfeld der so genannten roten Arbeitsplätze ein paar richtig schöne Applikationen umgesetzt – vor allem da, wo es um Gewicht geht und nicht so auf Taktzeit ankommt – zum Beispiel Positionierung von schweren kompletten Stoßstangen.“

Und Arbeitswissenschaftler Bauer erwartet, dass ergonomische Probleme in der Fertigung künftig sogar noch zunehmen werden, weil die Belegschaften altern. „Damit wird sich aber auch die Gesamtlogik in der Planung verändern müssen, und wir werden zum Beispiel in der Automobil-Endmontage die Produktionslogiken in Richtung ,Design for MRK‘ anpassen müssen.“ Dieses Umdenken in der Produktionsplanung in Richtung MRK sei jedoch ein Kulturwandel, der seine Zeit brauche, so Bauer. „Aber dieses Umdenken ist unumgänglich“, betont Fritz: „Wenn wir beim Design der Automation in alten Standardmustern verharren und dann versuchen, MRK einzuführen, wird das nicht funktionieren.“

Learning 4: Wirtschaftlichkeit muss anderes gerechnet werden

Zwar sprechen Ergonomie-Vorteile für die MRK, „jedoch kann die Wirtschaftlichkeit bei Ergonomie-Vorteilen heute kaum richtig berechnet werden“, stellt Betz fest. Er ist daher gespannt, wie sich das entwickelt. „Auf der einen Seite steigt der Druck durch den demografischen Wandel, aber wir erkennen wenig Bereitschaft, MRK-Projekte rein aus Ergonomie-Gründen zu machen.“

Glück fordert daher, dass man lernen müsse, anders zu rechnen. „Wir rechnen zu hart in Taktzeiten und in Ersatz von Menschen. Aber wenn man durch den MRK-Einsatz die Mitarbeitermotivation steigert, dann sinkt auch die Fehlerrate und man hat weniger Aufwand in der Qualitätssicherung.“ Solche Aspekte fehlen aus Glücks Sicht bei der MRK-Betrachtung noch. „MRK kann man nicht bewerten wie eine herkömmliche Automation in Taktzeiten.“ Auch Bauer fordert daher eine erweiterte Wirtschaftlichkeitsrechnung, die auch die weichen Faktoren mitberücksichtigt.

Learning 5: Erstmal mit einfachen Applikationen anfangen

„Man darf beim Einstieg in die MRK die Messlatte nicht zu hoch hängen und gleich beim ersten Versuch eine Komplettlösung und direkte Kooperation von Roboter und Werker anstreben“, hat Schunk CINO Glück aus den ersten Pilotprojekten im eigenen Haus gelernt. Besser sollte man sich am Anfang einfache (Teil-)Prozesse aussuchen, um diese zu automatisieren. „Beispielsweise das Anreichen oder Abnehmen eines Werkstücks. Das ist zwar eine scheinbar einfache Aufgabe, aber oft eben auch eine der unbeliebtesten. Der Mitarbeiter will sich auf den Montageprozess konzentrieren und solche langweiligen Hilfsaufgaben loswerden.“

Glück rät bei der Suche nach MRK-Anwendungen mit offenem Ohr in die eigene Belegschaft reinzuhören: „Wenn man den Mitarbeitern verhasste Teilschritte abnimmt, findet man Akzeptanz.“ Ohnehin gelte es, die Mitarbeiter miteinzubeziehen: „Taktzeit darf nicht die erste Instanz sein. Der Mensch gibt den Takt vor.“ So bekämen die Menschen Vertrauen in ihre maschinellen Helfer.

Learning 6: Akzeptanz ist nicht das Problem

Große Akzeptanzprobleme sieht Glück aber ohnehin nicht, im Gegenteil: „Es gibt eine große Neugierde, die Mitarbeiter wollen ausprobieren.“ Auch Professor Bauer sieht keine Akzeptanzprobleme: „Eine Roboterisierung ist notwendig in Deutschland – wegen der Überalterung der Belegschaft und aus Gründen der globalen Wettbewerbsfähigkeit. Daher hat beispielsweise auch die IG Metall eine positive Haltung zu dem Thema Robotik. Für Bauer ist die Akzeptanzgenerierung daher kein großes strategisches Problem. Und falls es doch mal hakt, gebe es bewährte Elemente der Akzeptanzgenerierung, vor allem Information und Einbeziehung der Mitarbeiter: „Das ist gar nicht so aufwändig und hilft wirklich.“

Schunk GmbH & Co. KG

www.schunk.com


Welche Themen und Technologien werden die MRK weiter voran bringen?

Ulrich Betz (HLS) setzt insbesondere darauf, dass die MRK beim Konzipieren und Planen von Produktionen künftig eine größere Selbstverständlichkeit hat: „Das schafft dann eine ganz andere Basis für MRK-Anwendungen.“ Professor Wilhelm Bauer (IAO) geht davon aus, dass sich die Interaktion massiv verändern wird. „Die Interaktion zwischen Mensch und Roboter wird sehr natürlich werden, etwa mittels Sprache und Gestik – das ergibt eine neue Qualität.“

Dem kann Thomas Pilz (Pilz) nur zustimmen: „Gerade Technologien, die ein anderes Agieren zwischen Mensch und Maschine erlauben, werden die MRK voranbringen.“ Darüber hinaus verweist Pilz auf die Einbindung der MRK-Lösungen an die Fabriksteuerung via OPC UA oder die Industrie 4.0 RAMI Standards. Die Sicherheitstechnik dagegen sei kein Thema: „Hier ist alles vorhanden.“

Matthias Fritz (Fanuc) hofft auf flexiblere Roboter, vor allem dank Sensorik und Vision. „Denn der Roboter muss Dinge tun können, die bislang dem Menschen vorbehalten waren. Vor allem müssen die Roboter künftig auch mit unbekannten Situationen umgehen können.“ Dafür werde nicht zuletzt die künstliche Intelligenz sorgen.

Und auch Prof. Dr. Markus Glück (Schunk) setzt auf Technologien wie maschinelles Lernen: „Zukünftig macht ein Werker etwas vor und der Roboter es dann nach.“ Letztlich gehe es aber nicht um die Technik, sondern um Respekt und Werte: „Bei MRK geht es nicht um die menschenleere Fabrik, sondern um ein respektvolles Miteinander.“

Matthias Fritz, Geschäftsführer Technik bei Fanuc
Bild: Schunk
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Themenseite Cobot

Erläuternde Beiträge, Neuigkeiten, Anwendungsbeispiele und Hintergrundinfos rund um das Thema kollaborative Robotik

Newsletter

Unsere Dosis Wissensvorsprung für Sie. Jetzt kostenlos abonnieren!

Innovationen in der Robotik

Das mav Innovationsforum in Böblingen vereint die Vorteile eines Kongresses mit denen einer Messe. In fünf spannenden Vortragssessions mit Begleitausstellung erfahren Sie interessante Neuheiten, u.a. rund um die Themen Robotik, Automation und Maschinenelemente.

Jetzt anmelden und Besucherplatz sichern!

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Alle Webinare & Webcasts

Hier finden sie alle Webinare unserer Industrieseiten

Kalender

Aktuelle Termine für die Automatisierungsbranche

Themenseite Cobot

Erläuternde Beiträge, Neuigkeiten, Anwendungsbeispiele und Hintergrundinfos rund um das Thema kollaborative Robotik


Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de