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Industrielle Automation 3/2017

Industrielle Automation 3/2017

STEUERN UND ANTREIBEN

STEUERN UND ANTREIBEN Herausforderungen der Compliance Robotik-Unternehmen auf der Suche nach dem kleinsten gemeinsamen Nenner 01 Anwendungen mit Mensch-Roboter- Kollaboration ohne Schutzumhausung sind nur nach einer erfolgreichen Risikobeurteilung möglich Seit rund 40 Jahren findet die Robotik Anwendung im industriellen Arbeitsumfeld. Damit ist die Technologie zwar ein relativ junger Sektor, entwickelt sich aber schnell weiter. Deshalb muss auch Complianceanpassungsfähig sein. So gilt es, Kunden und Partnern zu vermitteln, wann ein Robotersystem wirklich regelkonform ist und welche Anforderungen an den Roboter und das Robotersystem gestellt und erfüllt werden müssen. Zuerst müssen Compliance-Verantwortliche klären, in welchem industriellen Umfeld und für welchen Zweck das jeweilige Robotersystem eingesetzt werden soll. Je nach Anwendung ändern sich nämlich die Anforderungen an die Compliance. Herrschen zum Beispiel bestimmte EMV-Anforderungen oder wird der Roboter im Freien oder in geschlossenen Räumen eingesetzt? Das Arbeitsumfeld des Roboters stellt also einen entscheidenden Faktor für die Compliance dar. Bei einer industriellen Anwendung in einem Automobilwerk muss ein Robotersystem andere Anforderungen erfüllen als in einem medizinischen Umfeld. Außerdem können zusätzliche Anforderungen an das System entstehen wie eine Reinraumzertifizierung für die Elektronik- und Pharmabranche oder die Eignung im Umgang mit Lebensmitteln, wofür der Roboter auch leicht abwaschbar sein muss. Auch beim Thema Sicherheit, insbesondere im Kontext der Mensch-Roboter-Kollaboration ohne Sicherheitsvorrichtungen, gibt es, je nach Einsatzgebiet, sehr unterschiedliche Anforderungen, mit denen der Roboter konform gehen muss, zum Beispiel geltende Richtlinien zur Maschinennutzung oder hygienische Bestimmungen. Herausforderungen an die Compliance in der Robotik Universal Robots stellt Leichtbauroboterarme her, die entweder an einer Wand, kopfüber sowie an einem Tisch oder einer mobilen Plattform montiert werden können. Die Arme lassen sich mit unterschiedlichsten Endeffektoren versehen, sodass der Anwender das gesamte Robotersystem, also auch die verwendeten End effektoren und Werkstücke bei der Frage berücksichtigen muss, ob es für kollaborierende Anwendungen ohne Schutzumhüllungen und zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen geeignet ist. „In der Compliance muss der Anwender alle Parameter des Robotersystems im Blick behalten – darunter Nutzlast, Reichweite, bestimmte EMV-Anforderungen, Durchsatz und Umweltfaktoren“, erklärt Roberta Nelson Shea, Chief Technical Compliance Officer bei Universal Robots A/S. „Im nächsten Schritt gilt es, den Blick auch auf die zum Gesamtsystem zugehörigen Endeffektoren, das Zubehör und mobile Plattformen zu richten. Ein Roboterarm auf einer mobilen Plattform muss vielleicht zwischen zwei Gebäuden hin- und herfahren und darum mit den Bedingungen im Außenbereich zurechtkommen. Wir bewältigen diese Herausforderung auf zwei Arten: Erstens garantieren wir nur die Regelkonformität unserer ‚teilfertigen Maschine‘, um sie für kollaborierende Anwendungen einsetzen zu können. Die Roboterarme von Universal Robots ohne jegliche Zusätze sind keine vollständigen Systeme. Das sind sie erst, wenn sie in eine komplette Anwendung implementiert wurden. Zweitens weisen wir unsere Partner und Endkunden darauf hin, dass eine Risikobeurteilung der Roboteranwendung (Roboter + Zusätze) erfolgen muss, um sie konform werden zu lassen – Helmut Schmid ist Geschäftsführer & General Manager Western Europe, Universal Robots GmbH in München 50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2017

escha.net beispielsweise zu Sicherheitsstandards und technischen Spezifikationen wie der ISO/TS 15066.“ Regelkonformität von Produkten gewährleisten Wichtig ist auch, dass Roboterhersteller präzise mit ihren Kunden und Partnern kommunizieren. Sie können nämlich nur die Konformität ihrer „teilfertigen Produkte“ für den jeweils dafür vorgesehenen Gebrauch gewährleisten – nicht für jede Anwendung in jeder erdenklichen Umgebung mit jedem nur denkbaren Werkzeug. So können bspw. Roboterhersteller eine Genauigkeit von einem Zehntel Millimeter garantieren oder, dass der Roboter konform zur ISO/ TS 15066 inklusive dem Annex A ist. Dieser Zusatz beschreibt eine Reihe von Kraftwerten, die der Roboter nicht überschreiten darf, damit ein Mensch im Falle eines Kontakts keinen Schmerz verspürt. Weltweit übernehmen Roboterhersteller die Verantwortung, die Regelkonformität ihrer Produkte zu testen und sicherzustellen. In erster Linie garantieren sie diese für den vorgesehenen Gebrauch der Roboter und, falls sinnvoll, auch für alle möglichen Anwendungsfälle, die sich die Hersteller vorstellen können. Findige Integratoren und Endkunden werden jedoch immer wieder nie dagewesene Einsatzmöglichkeiten für Roboter entwickeln. Also haben die Partner und Integratoren ebenfalls sicherzustellen, dass die spezifische Anwendung den geltenden Regeln entspricht. Ein gemeinsamer Nenner ist notwendig Der Annex A der ISO/TS 15066 ist eine optionale Ergänzung; d. h., die Roboterhersteller können die Konformität ihres Produkts dazu erklären, zwingend erforderlich ist dies jedoch nicht. Außerdem gibt es derzeit kein allgemein gültiges und anerkanntes Werkzeug, um die Kraftwerte, die im Zusatz A aufgeführt werden, festzustellen. Mehrere Endkunden, Partner und Integratoren haben ein eigenes Messwerkzeug entwickelt, wodurch unterschiedliche Grenzwerte gemessen werden können, die ein Roboter nicht überschreiten darf, um einen schmerzlosen Kontakt zu garantieren. „Es wäre wunderbar, wenn wir ein allgemein anerkanntes Werkzeug hätten, mit dem die Grenzwerte ermittelt und verschiedene Anwendungen simuliert werden können. Das ist wichtig, um Werte festzulegen, die weder zu liberal noch zu konservativ sind“, postuliert Nelson Shea einige der nächsten Herausforderungen, denen das Thema Compliance im Kontext von kollaborierenden Leichtbaurobotern gegenübersteht. Y-Verteiler mit Kabelabgang Fotos: Aufmacher Broca, 01 Trelleborg, 02 Gentofte, 03 Mjólkursamsalan www.universal-robots.de 02 Nicht nur im medizinischen Sektor, wie hier im Labor des Gentofte Krankenhauses in Dänemark, müssen die Roboter besondere Anforderungen erfüllen … 03 ... auch im Lebensmittelbereich (Beispiel hier: isländische Molkerei Mjólkursamsalan Akureyri) müssen Roboter waschbar sein, um die Lebensmittel nicht zu verunreinigen

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