Anzeige
Anzeige

Schutz und Sicherheit beim Einsatz von Robotern

Erweiterte Anforderungen

Roboter werden in immer mehr Bereichen eingesetzt, nicht nur hinter Zäunen in der Industrie. Für sie gelten besondere Schutzvorschriften, da sie zum Teil auch direkt mit Menschen interagieren. Denn Fehlfunktionen in der Software oder Störungen durch Hackerangriffe erhöhen das Unfallrisiko für Menschen im Umfeld des Roboters.

Die Laborprüfung ermöglicht das Erkennen von Fehlfunktionen und Schwachstellen der Software. (Bild: UL International Germany GmbH)

Die Laborprüfung ermöglicht das Erkennen von Fehlfunktionen und Schwachstellen der Software. (Bild: UL International Germany GmbH)

Sicherheit ist bei Robotern in der Industrie ein entscheidendes Thema. Dabei sind Roboter längst keine elektromechanischen Geräte mehr, sondern hochkomplizierte vernetzte Systeme. Deshalb ist es sinnvoll, drei Sicherheitsebenen zu unterscheiden: Erstens die mechanische und elektrische Sicherheit, zweitens die funktionale Sicherheit und drittens Cybersecurity.

Roboter haben sich von elektromechanischen Geräten zu vernetzten Systemen gewandelt. (Bild: UL International Germany GmbH)

Roboter haben sich von elektromechanischen Geräten zu vernetzten Systemen gewandelt. (Bild: UL International Germany GmbH)

Schutz vor Stromschlägen oder Verletzungen

Grundlegend ist die mechanische und elektrische Sicherheit, bei der es in erster Linie um Unfallverhütung geht, z.B. den Schutz vor Stromschlägen oder Verletzungen durch bewegliche Teile. Bei der funktionalen Sicherheit steht die Software im Vordergrund und bei Cybersecurity der Schutz vor Angriffen durch Vernetzung. Diese beiden Sicherheitsebenen sind in vielen Aspekten vergleichbar mit der Sicherheit von vernetzten Computersystemen. Für die Herstellung und den Betrieb von Maschinen aller Art und damit auch Robotern gilt in Europa seit 2006 die Maschinenrichtlinie. Alle weiteren Normen setzen die Erfüllung dieser Mindeststandards voraus. Doch Industrieroboter sind komplexer als herkömmliche Maschinen, sodass die seit 1992 existierende ISO-Norm 10218 durch zwei zusätzliche Standards erweitert wurde: Die ISO10218-1, die grundsätzliche Betrachtung der Roboter, sowie die ISO10218-2, die sich mit der Systemintegration befasst. Dabei werden alle konkreten Sicherheitsanforderungen an Industrieroboter betrachtet und die älteren Normen EN775 (Europa) und ANSI RIA15.06 (USA) zu einem allgemeinen, weltweit gültigen Standard (ISO10218 ff.) zusammengeführt. Das ist in der EU als ISO10218-1 und 10218-2 übernommen worden.

Roboter, die mit Menschen zusammenarbeiten

Die hier beschriebenen Normen gelten in erster Linie für herkömmliche Industrieroboter. Neben industriell eingesetzten Robotern mit der Fähigkeit zur Mensch/Roboter-Kollaboration gibt es nun auch Serviceroboter, die in direkte Interaktion mit dem Benutzer treten. Dazu gehören Haushaltsassistenten, autonome Rollstühle, Exoskelette, aber auch Roboter zur Überwachung von Gebäuden und Grundstücken oder Roboter, die Fragen beantworten, Besucher zu bestimmten Zielen in einem Gebäude bringen und ähnliches. Diese beiden neuen Roboterklassen zeichnen sich dadurch aus, dass sie gemeinsam mit Menschen die gleichen Räume und Plätze nutzen. Hier gelten erweiterte Sicherheitsanforderungen. Die Hersteller müssen bei der Konstruktion dieser Roboter davon ausgehen, dass jederzeit Menschen im Wirkungsbereich eines solchen Roboters auftauchen können. Die ISO-Normen berücksichtigen MRK aber nur ansatzweise und sollen deshalb bis 2021 entsprechend überarbeitet werden. Bis dahin erweitert die technische Spezifikation ISO TS15066 von 2016 den Standard um technische Regeln für eine sichere Mensch/Roboter-Kollaboration. Den Servicerobotern widmet sich die Norm ISO13482 von 2014. Im Moment stehen lediglich drei Typen von persönlichen Assistenzrobotern im Fokus des Standards: mobile Assistenten, Roboter zur Bewegungsunterstützung und zur Personenbeförderung. Standards und Normen für medizinische Roboter oder solche mit militärisch/polizeilichen Aufgaben sowie flugfähige Roboter sind noch nicht endgültig formuliert. Diese neuen Gebiete der Robotik besitzen gegenüber traditionellen Industrierobotern eine Besonderheit: Sie müssen vernetzt sein. Denn herkömmliche Industrieroboter führen im Normalfall lediglich vorgegebene Bewegungspfade aus. Cobots und Serviceroboter dagegen müssen Umgebungsinformationen verarbeiten und z.B. auch Anweisungen über ihre Netzverbindung entgegennehmen.

Schutz und Sicherheit beim Einsatz von Robotern
Bild: UL International Germany GmbH


Empfehlungen der Redaktion

Das könnte Sie auch interessieren

Dem steigenden Wettbewerbsdruck begegnen viele Branchen mit einer Automatisierung ihrer Prozesse, um diese noch gewinnbringender zu gestalten. So ist auch in den Lagerprozessen der Getränkeindustrie hohe Effizienz gefragt. Eine Lagerautomatisierung lässt sich z.B. durch die Einführung fahrerloser Transportsysteme realisieren.‣ weiterlesen

Anzeige

IEF-Werner bietet seine Palettiersysteme jetzt nicht mehr nur als Bandlader an. Weil der Einsatz von Bodenrollern bei den Anwendern stetig zunimmt, legt das Automatisierungsunternehmen aus dem Schwarzwald seine Anlagen jetzt auch für die Nutzung dieser Transportwagen aus. Damit können Betriebe schwere Palettenstapel automatisiert der Maschine zu- und wieder abführen – ohne dass sich ein Mitarbeiter körperlich anstrengen muss.‣ weiterlesen

Dürr hat das FTS EcoProFleet speziell für die Bedürfnisse in Lackierereien entwickelt. Die lack- und lösemittelbeständige Plattform ist nur 335mm hoch. Aufgrund der niedrigen Bauhöhe unterfahren die mobilen Einheiten typische Arbeitsplätze und Fördertechniksysteme, um Karosserien einzufördern, zu übergeben oder zu übernehmen. ‣ weiterlesen

Mit der Wafer Handling Solution stellt Kuka eine mobile Lösung vor, die Halbleiterkassetten transportieren und handhaben kann. Basis ist die mobile Plattform KMR 200 CR, deren Mecanum-Räder eine omnidirektionale Bewegung ermöglichen. Sensoren an der Plattform nehmen die Umgebung in Echtzeit wahr und vermeiden so Kollisionen. ‣ weiterlesen

Anzeige

Halter CNC Automation erweitert sein Programm an Beladerobotern für die Automatisierung von CNC-Werkzeugmaschinen mit der neuen Produktlinie Halter Big, die während der EMO Hannover erstmals dem Fachpublikum vorgestellt wurde. Die neue Produktlinie ist mit einem Roboter mit großer Reichweite und 70kg Traglast ausgestattet und insbesondere für das Be- und Entladen von schweren Werkstücken mit einer Länge von bis zu 600mm konzipiert. ‣ weiterlesen

Fahrerlose Transportsysteme bewegen oft im Dauereinsetz Waren in der Fabrik. Entsprechend hoch ist ihre Zuverlässigkeit anzusetzen. Schmier- und wartungsfreie Antriebskomponenten können in dieser Hinsicht für erhöhte Ausfallsicherheit sorgen - bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige