• Kollaborative Roboter

    Effiziente Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine!

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Einführung

Kollaborative Roboter (engl. Colloberative Robot, Cobot) ermöglichen die barrierefreie Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine. Dabei ist es möglich Arbeitsschritte im Produktionsumfeld gemeinsam auszuführen, um die jeweiligen Stärken von Mitarbeiter:innen und Roboter gewinnbringen nutzbar zu machen.

Zum aktuellen Stand

Eines der größten Themenfelder im Bereich Industrie 4.0 stellt die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) dar. Entwicklungen auf diesem Gebiet sind daher in den vergangenen Jahren stark fortgeschritten. Eine Einteilung nach Innovationsgrad lässt sich in vier Revolutionsstufen vornehmen: Roboterbasierte Automation, Sensitive & sichere Roboterbasierte Automation, Mobile, sensitive & sichere Roboter-basierte Automation, Kognitive, sensitive & sichere Roboterbasierte Automation. Aufgrund des hohen Investitionsvolumens, gerade großer Unternehmen, ist sowohl das Marktwachstum, als auch das Anwendungsspektrum kontinuierlich gestiegen.

Auch für kleine und mittelständische Unternehmen wird die Ausnutzung von Synergien zwischen Mensch und Maschien zunehmend interessanter und wirtschaftlicher.

Technologieverbreitung

Prototypen und Demonstratoren vorhanden
Branchenübergreifender Einsatz
KMU geeignet?

Technologiebeschreibung

Die Interaktionprinzipien zwischen Mensch und Roboter lassen sich wie nachfolgend dargestellt klassifizieren:

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2
3
4
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1

Strikte Trennung der Arbeitsräume

2

Mensch und Roboter arbeiten autonom ohne Schutzzaun

3

Nur 1 Aktionspartner befindet sich gleichzeitig im gemeinsamen Arbeitsraum

4

Gemeinsamer Arbeitsraum, aber keine gemeinsame Tätigkeit

5

Gemeinsamer Arbeitsraum und gemeinsame Tätigkeit

Die Kollaboration zwischen Mitarbeiter:in und Maschine beschreibt demnach die durchgängige und gleichzeitige Durchführung von Prozessen an einem gemeinsamen Produkt. Dabei umfasst eine MRK-Applikation folgende Elemente: Sicherheitskonzept, Manipulator, Steuerung, Messkonzept, Arbeitsteilung, Werkzeugaufnahme, Arbeitsplatzgestaltung, Bedienkonzept.

Weiterhin lassen sich die Sicherheitsfunktionen eines Cobots in vier technologisch unterschiedliche Ansätze einteilen. Zur Realisierung einer sicheren Anwendung müssen diese auch häufig kombiniert werden.

Bild: Handbuch Mensch-Roboter-Kollaboration, Rainer Müller et. al

Eine aktuelle Übersicht aller am Markt verfügbaren Cobots können Sie hier einsehen.

Mögliche Einsatzszenarios

Ein Einsatz kollaborativer Roboter empfielt sich immer da, wo Mitarbeiter:innen teilweise entlastet werden sollen. Dabei können Cobots Arbeiten übernehmen, die körperlich anspruchsvoll, repetitiv oder monoton sind. Gleichzeitig übernimmt der Mensch hochwertige Tätigkeiten (hohe Flexibilität, Adaption, Mobilität). Somit können die Stärken des:der Mitarbeiter:in und des Cobots optimal ausgeschöpft werden. Letztlich bedient jedoch der Mensch die Aufgabe der Station, der kollaborierende Roboter assistiert. Das angestrebte Ziel ist eine fähigkeitsbasierte Arbeitsteilung.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit können Sie sich hier anschauen.

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Chancen für KMU

Höhere Produktivität

Entlastung der Mitarbeiter:innen

Erhöhte Sicherheit

Höhere Flexibilität

Schrittweise Einführung einer

  • Schritt 1: Ist-Situation

    Zunächst gilt es die Ausgangssituation detailliert zu erfassen. Wie sehen die Prozesse aus? Welchen Automatisierungsgrad weißt Ihr Unternehmen auf? Dabei kann festgestellt werden, wie Ihr Unternehmen im Bezug auf Mensch-Maschine-Kollaboration positioniert ist. Werden bereits Teilprozesse von Robotern übernommen, oder handelt es sich um ein erstes Projekt in diesem Themenfeld?

  • Schritt 2: Identifizierung des Nutzens

    Nachfolgend ist ein Zielbild zu identifizieren. Was erhoffen Sie sich von einer MRK-Anwendung? Welche Prozesse sollen von Cobots übernommen werden? Welche Vorteile bietet eine möglich Anwendung?

  • Schritt 3: Anforderungsliste

    Abgleitet von der Zielsetzung können nun Anforderungen an ein MRK-System festgehalten werden. Dabei sind nicht nur technische, sondern auch personelle Spezifikationen zu treffen. Entscheidende Fragen können hier sein:

    – Welche Funktionalität soll der Cobot haben? Welches Sicherheitskonzept ist für den spezifischen Anwendungsfall das Richtige?

    – Welche Personen müssen involviert sein?

    – Müssen diese Schulungen rund um das Themenfeld erhalten?

  • Schritt 4: Kostenabschätzung

    Mit der Planung der MRK-Anwendung sind nun die Kosten abzuschätzen. Die zwei entscheidenden Fragen die Sie sich hier stellen sollten sind:

    – Welche Kosten sind mit der Einführung kollaborativer Roboter im Unternehmen verbunden?

    – Welchen finanziellen Nutzen bringt eine solche Applikation mit sich? „An welcher Stelle“ und „wie viel“ Einsparungen können erwartet werden?

  • Schritt 5: Implementierung

    Die Implementierung erfordert die Involvierung aller Beteiligeten. Unternehmensinterne Mitarbeiter:innen und externe Kooperationspartner. Dabei ist abzuklären, nach welcher Einführungsstrategie vorgegangen werden soll.

Sie brauchen Unterstützung bei der Einführung eines Cobots in Ihrem Unternehmen? Kontaktieren Sie uns!

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