Mensch-Roboter-Kollaboration - Cyber-physische Komponenten

Effizient kooperieren: Mensch-Roboter-Kollaboration

Mein Kollege, der Roboter

Die digitale Transformation weist Robotik und Automation Schlüsselrollen zu. Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ist hierbei das ausschlaggebende Stichwort: Menschen und Maschinen arbeiten nicht mehr nur nebeneinander, sondern aktiv miteinander. Entgegen der landläufigen Meinung, dass Automation Menschen langfristig ersetzt, unterstützen Roboter die Menschen vielmehr bei monotonen und belastenden Arbeitsschritten. Gerade ergonomisch ungünstige sowie sehr schwere Arbeitsschritte werden von Maschinen effizient ausgeführt und schonen damit die Gesundheit der Mitarbeiter.

Für bestimmte Arbeitsprozesse sind automatisierte Lösungen wirtschaftlicher als der Einsatz von Menschen

Doch menschenleer werden Produktions- und Logistikanlagen auch in Zukunft nicht sein: Mensch und Maschine werden zu wichtigen, sich ergänzenden Partnern. Sie arbeiten in Netzwerken zusammen und kommunizieren miteinander. Der Mensch fungiert dabei als übergeordnete Lenkungsinstanz. Schließlich bleibt jedes automatisierte System ein Mensch-Maschine-System, denn je fortgeschrittener ein System ist, desto wichtiger wird der Mensch als kontrollierende und regulierende Instanz.

Während Maschinen und Roboter durch unbedingte Präzision, Geschwindigkeit, Prozesssicherheit und Ausdauer punkten, verfügen die Menschen über bestechende und auch in nächster Zukunft nicht nachahmbare Eigenschaften. Dazu zählen beispielsweise Kognition, Feinfühligkeit, Flexibilität, eine ganzheitliche Auffassungsgabe und besonders die Fähigkeit zur Urteilsbildung.

Intralogistik setzt auf fortschreitende Automation

Das Zusammenspiel zwischen Mensch und Technik in Produktion und Logistik gewinnt im Rahmen von Industrie 4.0 erheblich an Bedeutung. Denn maschinelle Komponenten innerhalb des gesamten Produktionsprozesses agieren zunehmend in unternehmensübergreifenden und internationalen Netzwerken und steuern sich teilweise selbst. Vor allem Unternehmen aus der Automobilproduktion sind hinsichtlich dieser Entwicklungsstufe sowie des Einsatzes von stationären Robotern und Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) bereits sehr weit fortgeschritten. Auch in der Intralogistik ist ein klarer Trend zu fortschreitender Automation erkennbar und der Einsatz von Robotertechnik wird schon bald ähnliche Ausmaße wie in der Automobilindustrie angenommen haben.

Roboter müssen mitdenken

Die Herausforderungen in der Kollaboration von Mensch und Maschine liegen vor allem in den Sicherheitsbedingungen bei der gemeinsamen Arbeit im selben Arbeitsraum. Das übergeordnete Ziel ist hierbei selbstverständlich der Ausschluss jeglicher Verletzungsmöglichkeiten der Mitarbeiter. Zur Gewährleistung dieser Prämisse ist eine umfassende und genaue Bewegungsprädiktion notwendig. Ausschlaggebend dafür sind vor allem die Kalkulation wahrscheinlicher Bewegungsabläufe des Menschen und seine genaue Erfassung im Aktionsradius sowie das zuverlässige Erkennen sicherheitskritischer Bewegungen und Handlungen. Der Mensch gilt hinsichtlich sicherheitsrelevanter Betrachtungen innerhalb der MRK immer noch als größter Risikofaktor. Roboter müssen daher in der Lage sein, Absichten aus den Initialbewegungen des Menschen zu erkennen.

Megatrend Connectivity

Neben den Sicherheitsaspekten spielen außerdem Fragen zur Kommunikation und zum Datenaustausch eine wichtige Rolle. Schwerpunkte liegen hier auf der möglichst einfachen Integration und Bedienbarkeit der Robotersysteme sowie der Möglichkeit, diese durch eigenes Personal programmieren und warten zu können.

Die angewandte MRK, also Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ohne Schutzzone, steckt noch in den Kinderschuhen, wird aber ohne Zweifel das bestimmende Thema zukünftiger Produktions- und Logistikanlagen sein. Aus der konsequenten Weiterentwicklung einer effektiven MRK lässt sich ein enormes Potential für die Industrie und Logistik schöpfen.

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