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Prof. Elkmann: „Erstmalig belastbare Werte zur Kraft- und Druckbegrenzung gemäß ISO TS 15066“

18. Juli 2016, von Johanna Braun

Prof. Dr. techn. Norbert Elkmann

Drei Fragen an Prof. Dr. techn. Norbert Elkmann, Geschäftsfeldleiter Robotersysteme am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg.

Auf dem Forum Mensch Roboter spricht Norbert Elkmann zum Thema Sichere MRK: Normenlage und aktuelle Entwicklungen am Fraunhofer IFF.

Zentraler Forschungsschwerpunkt Ihres Geschäftsfelds, sind Innovationen zur sicheren Mensch-Roboter-Kollaboration. Was sind aus Ihrer Sicht die entscheidenden Technologien, die sich durchsetzen werden?

Es gibt nicht DIE zentrale Technologie, die MRK ermöglicht. Da immer das Gesamtszenario für die Sicherheitsbetrachtung herangezogen werden muss ist nicht alleine ein sicherer Roboter oder sicherheitszertifizierte Sensorik der Maßstab. Im Geschäftsfeld Robotersysteme am Fraunhofer IFF ist die sichere Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Dazu zählen zum Beispiel Sensorsysteme, die zum Zweck der Kollisionsvermeidung Arbeitsräume überwachen. Damit können dynamische Schutzzonen in Abhängigkeit der jeweiligen aktuellen Roboterbewegung und – Geschwindigkeit umgesetzt werden. Kapazitive Sensoren am Roboter können die Annäherungen von Menschen an den Roboter sicher erkennen, taktile Sensoren erkennen Berührungen sicher, dämpfen den Stoß und reduzieren somit Kraft- und Druckspitzen. Erwähnenswert in diesem Zusammenhang sind weltweit einzigartige Probandenversuche, mit denen wir Untersuchungen zum Schmerz- und Verletzungseintritt durchführen. Mit den Ergebnissen können wir der Industrie erstmalig wirklich belastbare Werte für das Sicherheitskonzept „Kraft- und Druckbegrenzung“ gemäß der ISO TS 15066 an die Hand geben.

Die Forschung ist an dieser Stelle weit fortgeschritten. Sind wir Menschen – bzw. die Werker in den Produktionsbetrieben – es auch?

Diese Frage impliziert, dass wir es künftig überwiegend mit einer sehr engen, kollaborativen Art der Zusammenarbeit zu tun haben werden. Da bin ich eher zurückhaltend. Es gibt einzelne Szenarien, an denen Mensch und Maschine am gleichen Werkstück gleichzeitig arbeiten und eine sehr enge Kollaboration notwendig ist. Überwiegen werden aber meiner Ansicht Szenarien, bei dem Mensch und Roboter nebeneinander, kooperativ arbeiten.

Das Thema der Akzeptanz ist auch sehr spannend und wichtig. In der Regel machen wir die Erfahrung, dass die Menschen großes Vertrauen in Roboter haben. Wie selbstverständlich gehen sie davon aus, dass der entgegenkommende Roboter stoppt. Je enger die räumliche Nähe, desto mehr kann der psychologische Aspekt eine Rolle spielen. Ein positives Beispiel ist zum Beispiel die MRK-Türmontage, die wir mit Opel mit einem Schwerlastroboter (210kg Handhabungsgewicht) umgesetzt haben, ein ziemlich beeindruckender Kollege! Keine „Berührungsängste“ bei den Werkern. Wichtig ist, dass der Roboter sinnvoll eingesetzt und den Arbeitsplatz ergonomischer macht. Dann ist die Akzeptanz auf jeden Fall gegeben.

Die Automobilindustrie setzt kollaborative Roboter bereits erfolgreich ein. Welche Industriezweige werden künftig Profiteure der Entwicklung sein?

Die Automobilindustrie ist definitiv der Treiber für die MRK-Entwicklung in den letzten Jahren. Aktuell sind zahlreiche andere Branchen sehr an dem Thema interessiert, zum Beispiel die Luftfahrtindustrie und die Elektroindustrie. Auch klein- und mittelständische Unternehmen werden in Zukunft profitieren. Durchsetzen werden sich zunächst Applikationen, bei denen der Roboter wirtschaftlich eine Aufgabe durchführt. Roboter, die wie ein „Handwerkzeug“ transportabel sind und in wenigen Minuten für eine neue Aufgabe programmiert werden können, sind allerdings noch Zukunftsmusik.

Das Interview führte Johanna Braun.