Kollaborative Roboter sind, wie der Name schon sagt, Roboter, die mit Menschen an der Produktionslinie zusammenarbeiten können und dabei die Effizienz von Robotern und die menschliche Intelligenz voll ausnutzen. Dieser Robotertyp weist nicht nur ein hohes Kosten-Leistungs-Verhältnis auf, sondern ist auch sicher und bequem, was die Entwicklung von Fertigungsunternehmen erheblich fördern kann.
Kollaborative Roboter haben als neue Art von Industrierobotern die Hindernisse der Mensch-Maschine-Kooperation überwunden und Roboter vollständig von den Zwängen durch Leitplanken oder Käfige befreit. Ihre bahnbrechende Produktleistung und ihre breiten Anwendungsbereiche haben eine neue Ära für die Entwicklung von Industrierobotern eröffnet
Es ist schwer vorstellbar, wie unser Leben ohne technische Ausrüstung aussehen würde. Interessanterweise werden Menschen und Roboter als Konkurrenten angesehen. Diese „entweder dies oder das“-Denkweise übersieht eine wertvollere dritte Form der Zusammenarbeit, die im heutigen digitalen Zeitalter und der Industrie 4.0 immer wichtiger wird – die Mensch-Maschine-Zusammenarbeit, über die wir sprechen.
Nach weiteren Untersuchungen haben wir herausgefunden, dass dieser scheinbar einfache kollaborative Ansatz tatsächlich ein enormes Potenzial birgt, da er menschliche Erfahrung, Urteilsvermögen und Flexibilität mit der Kraft, Ausdauer und Genauigkeit von Robotern kombiniert. Es verringert nicht nur den Arbeitsdruck der Mitarbeiter, sondern verbessert auch die Produktionseffizienz.
Ein wesentliches Merkmal der Mensch-Maschine-Kollaboration besteht darin, dass bei der Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern keine Barriere zwischen ihnen besteht, sondern dass sie Seite an Seite arbeiten, sich denselben Arbeitsbereich teilen und dieselbe Charge industrieller Komponenten verarbeiten. Dieser Prozess des „friedlichen Zusammenlebens“ von Mensch und Maschine kann durch spezielle Leichtbauroboter – das sind kollaborative Roboter – erreicht werden.
1. Welche Vorteile haben kollaborative Roboter?
Im Gegensatz zu Industrierobotern, die speziell für bestimmte Aufgaben entwickelt wurden, sind kollaborative Roboter leistungsstark und vielseitig. Ihr Aussehen und ihre Funktion erinnern an menschliche Arme, daher werden sie auch Roboterarme genannt. Kollaborative Roboter sind nicht nur klein und nehmen weniger Platz ein, sondern haben auch ein breites Anwendungsspektrum. Sie können unterschiedliche Aufgaben übernehmen, insbesondere solche, die monoton und sich wiederholend sind, und bei den Mitarbeitern langfristige Probleme und Ermüdung verursachen, was zu einer steigenden Fehlerquote führt.
In diesem Fall können kollaborative Roboter eine hilfreiche Rolle spielen, und Creative Revolutions aus Miami ist ein gutes Beispiel. Bei der Herstellung von Kundenservice-Paging-Systemen für die Hotelbranche setzte das Start-up-Unternehmen kollaborative Roboter ein, um die zuvor hohe Ausschussquote erfolgreich zu reduzieren. Sie haben einige Arbeiten, die extrem hohe Präzision erfordern, auf kollaborative Roboter übertragen, und jetzt liegt die Ausschussquote bei weniger als 1 %. Darüber hinaus haben kollaborative Roboter den Vorteil, dass sie große Datenmengen für die vorausschauende Wartung und andere Big-Data-Anwendungen bereitstellen können.
Wenn Mensch und Roboter Seite an Seite arbeiten, werden in der Regel Maßnahmen ergriffen, um die Sicherheit der Arbeiter zu gewährleisten. Die Norm DIN ISO/TS15066 stellt detaillierte Sicherheitsanforderungen für kollaborative Industrierobotersysteme und deren Arbeitsumgebungen bereit. Darüber hinaus legt die Norm auch die maximale Kraft fest, die Roboter im Kontakt mit Menschen ausüben können, und diese Kräfte müssen ebenfalls auf einen sicheren Bereich begrenzt werden.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen kollaborative Roboter mit Sensoren ausgestattet werden, die Ultraschall- und Radartechnologie nutzen, um Personen und Hindernisse in der Arbeitsumgebung zu erkennen. Einige kollaborative Roboter sind sogar mit berührungsempfindlichen Oberflächen ausgestattet, die den Kontakt mit Menschen „spüren“ und alle möglicherweise laufenden Aktivitäten sofort stoppen können. Im Prozess der Mensch-Maschine-Kollaboration ist die Sicherheit der Mitarbeiter von größter Bedeutung.
2. Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine trägt zur Ergonomie bei
Im Hinblick auf die Mensch-Maschine-Zusammenarbeit ist es wichtig sicherzustellen, dass Mitarbeiter nicht versehentlich durch Roboter-„Kollegen“ verletzt werden. Noch wichtiger ist jedoch die Gewährleistung der körperlichen Gesundheit der Mitarbeiter. Kollaborative Roboter können den Menschen bei Aufgaben ersetzen, die hohe körperliche Anforderungen erfordern und nicht der Ergonomie entsprechen. Im deutschen Werk Dingolfing der BMW Group helfen beispielsweise kollaborative Roboter beim Einbau von Autoseitenfenstern. Vor dem Einbau der Seitenscheibe in das Fahrzeug ist es notwendig, Klebstoff auf die Scheibe aufzutragen, was ein sehr präziser Vorgang ist. Bisher wurde diese Aufgabe manuell von einem Arbeiter erledigt, der sich um das Autofenster herumschlängelte. Heutzutage wird diese monotone und ergonomische Aufgabe durch kollaborative Roboter ersetzt, bei denen die Arbeiter nach dem Auftragen des Klebstoffs nur noch die Autoscheiben einbauen müssen.
Kollaborative Roboter haben ein großes Potenzial für Arbeiten, die das langfristige Beibehalten einer Steh- oder Sitzposition erfordern, was zu körperlicher Ermüdung führt, aber die Vorteile, die sie uns bringen, gehen weit darüber hinaus. Beim Umgang mit schweren Gegenständen können durch die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine auch Probleme effektiv gelöst werden, wie zBORUNTE XZ0805A Roboterund andere kollaborative Roboter mit einer Nutzlast von bis zu 5 Kilogramm. Wenn Roboter den Arbeiter bei der Bewältigung repetitiver und komplexer Handhabungsaufgaben ersetzen, bringt uns das weit mehr Vorteile als nur physische Vorteile. Wenn ein kollaborativer Roboter die vorherige Komponente zur Seite schiebt, können sich die Arbeiter auf die Handhabung der nächsten Komponente vorbereiten.
Mensch und Roboter müssen keine Konkurrenten werden. Im Gegenteil: Werden die Vorteile beider kombiniert, lässt sich der Wertschöpfungsprozess optimieren und die industrielle Produktion doppelt so effizient gestalten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.12.2023
