Prof. Dr. Jörg Mareczek zeigte die Möglichkeiten des CoBots
Landshut (20.11.2017) In einer neuen Veranstaltungsreihe greift die Hochschule Landshut einmal pro Semester das Thema „Digitalisierung und Transformation“ auf. Bei der Auftaktveranstaltung zum Thema „Mensch-Roboter-Kollaboration“ am 8. November zeigten die Referenten Prof. Dr. Jörg Mareczek (Hochschule Landshut) und Dr. Frank Breitenbach (EDAG Engineering, Fulda) auf, wie eine neue Generation von Leichtbaurobotern direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten kann.
Hochschulpräsident Prof. Dr. Karl Stoffel betonte die Bedeutung der Digitalisierung für Wirtschaft und Gesellschaft und damit auch für die Hochschule Landshut. Die neue Veranstaltungsreihe, in der sowohl die Sicht der Wissenschaft als auch der Praxis in Unternehmen beleuchtet werde, sei ein zusätzliches wichtiges Instrument, den Kontakt von Hochschule und Unternehmen zu stärken.
Sie machen alle schon Digitalisierung, sie nennen es nur nicht so“, erklärte der wissenschaftliche Leiter der Veranstaltung, Prof. Dr. Christian Seel (Fakultät Informatik, Hochschule Landshut) vor den 80 Teilnehmern. Seit Jahren verwende man digitale Anwendungen, gerade in den letzten Jahren habe das Thema aber enorm an Fahrt aufgenommen. „Sie können sich dem Thema nicht mehr entziehen, aber es aktiv gestalten“, plädiert er an die Teilnehmer. Anwendungsfelder wie robotergesteuerte Prozessautomatisierung – beispielsweise führen Softwareroboter bei der Technikhotline automatisierte Sachbearbeiteraufgaben durch – zeigen für Seel, dass digitale Hilfsmittel für Routineaufgaben schon funktionieren. Dabei seien ständig neue Entwicklungen und Herausforderungen zu berücksichtigen.
Leichtbau-Roboter können Fähigkeitslücken der Menschen schließen
Die Absatzzahlen von Industrieroboter steigen seit den 1990er Jahren. Diese großen, meist in der Serienfertigung eingesetzten Roboter, führen ihre Aufgaben aus Sicherheitsgründen in vom Menschen abgeschotteten Zellen durch. Erst Entwicklungen im Rahmen der Digitalisierung haben eine neue Art von Leichtbaurobotern ermöglicht, die die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter erlauben, wie Mareczek erläuterte. Die Basis bildeten eine verbesserte Motortechnologie und -steuerung, Leichtbauoptimierung, Leichtbauwerkstoffe sowie verbesserte Wiederholgenauigkeit. Stärken der bisherigen Industrieroboter seien schnell wiederholte Tätigkeiten mit hoher Präzision, durchgehende Einsatz- und genaue Taktzeiten. Damit die neuen Leichtbau-Roboter wirtschaftlich eingesetzt werden können, sei es wichtig Nischen zu finden. Die Lösung sieht er in hybriden Fertigungszellen, in denen „Kollaborative Roboter“ (CoBots) die Fähigkeitslücken der Werker schließen und in denen Mensch und Roboter zusammenarbeiten.
Industrieller Einsatz komplexe Herausforderung
Die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter schafft auch Herausforderungen. So muss etwa sichergestellt sein, dass der Roboter nicht nur für den Menschen sicher arbeitet und seine Arbeitsgeschwindigkeit auf den Menschen angepasst wird. Dr. Frank Breitenbach betonte in seinem Vortrag „MRK – eine geniale Lösung sucht ihr Problem“ Potenzial und Komplexität des industriellen Einsatzes von CoBots. Gerade aus ergonomischen Gründen, etwa beim Arbeiten über Kopf oder aus Platzersparnisgründen können Leichtbau-Roboter Sinn machen. Die richtigen Anwendungsfelder zu finden, hänge von zahlreichen Faktoren ab. Dazu gehören die Schwierigkeit der Aufgaben, Stückzahlen oder verlangsamte Produktionsgeschwindigkeit. Neben technischen Herausforderungen wie feiner Sensorik oder Drehmomentsteuerung stellen besonders die erforderliche Sicherheitsanalyse und ein Sicherheitskonzept eine große Herausforderung dar. Diese seien zwingend erforderlich, um die Sicherheit bei der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter gewährleisten zu können.
Speziell den Sicherheitsaspekt beleuchtete Sebastian Häring. Der Absolvent des Masterstudiengangs Wirtschaftsinformatik der Hochschule Landshut hat sich damit in seiner Abschlussarbeit für EDAG auseinandergesetzt. Schon die Normenlage sei schwierig, einzig die ISO/TS 15066 regle MRK-Sicherheitsanforderungen, biete biomechanische Grenzwerte für die Kollisionen zwischen Roboter und Personen. Das Modell gehe aber von unrealistischen Druckverteilungen aus und berücksichtige die Geschwindigkeit des Menschen nicht. Bei der Konstruktion der Systeme müsse auch die Bewegungsbahn der Roboter im Zusammenspiel mit dem Operator sowie der gesamten Arbeitsplatz mit einbezogen werden. Insgesamt sei die Komplexität bei der Entwicklung von MRK-Systemen hoch und damit kostenintensiv. Die beiden EDAG-Referenten betonten aber auch das große Potenzial der Zusammenarbeit von Roboter und Mensch, das sich ihrer Meinung nach weiterentwickeln und durchsetzen werde.
Prof. Dr. Christian Seel, wissenschaftlicher Leiter der neuen Veranstaltungsreihe der Hochschule Landshut (rechts) bei der Vorstellung des Referenten Dr. Frank Breitenbach (EDAG).
Fotos: Hochschule Lnshut
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Über die Hochschule Landshut:
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