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Mensch-Roboter-Kollaboartion

Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)

Mensch-Roboter-Kollaboration

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) übernimmt eine wesentliche Rolle in der Industrie 4.0. MRK-fähige Roboter, die direkt und sicher ohne zusätzliche Schutzumhausung mit dem Menschen zusammenarbeiten, unterstützen den Menschen in seiner Rolle als Entscheider und Lenker der Industrie 4.0.

Zwei weiße Kreise mit violetter Kontur überschneiden sich. Der eine Kreis enthält das Wort "Mensch", der andere das Wort "Maschine", die Schnittfläche den Produktnamen APAS.

Hinter der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) steht der Gedanke, die Fähigkeiten von Mensch und Maschine zusammenzuführen. Beide zusammen erreichen dabei mehr als jeder für sich alleine. Während der Roboter mit Präzision und Ausdauer punktet, besitzt der Mensch Problemlösungskompetenzen, die Maschinen trotz Zugriffs auf große Datenmengen nicht bieten können. Kollaborierende Roboter hingegen, sogenannte Cobots, nehmen ihren menschlichen Kollegen Arbeit ab, ersetzen sie jedoch nicht. Vielmehr ergänzen sie die einmaligen Fähigkeiten des Menschen und entlasten ihn als unmittelbarer Assistent bei der Bewältigung seiner Aufgaben.

Mensch-Roboter-Kollaboration
Das Bild zeigt eine Hand, vor der der APAS assistant dank seiner Sensorhaut berührungslos stoppt.

Berührungslose Mensch-Roboter-Kollaboration

Kollaborierende Roboter (Cobots) arbeiten Hand in Hand mit ihren menschlichen Kollegen. Deshalb stehen dabei die sichere Erkennung der Mitarbeiter und die Vermeidung einer Kollision an erster Stelle. Anders als andere Roboter auf dem Markt, stoppen unsere APAS-Roboter automatisch und völlig berührungslos wenn ein Mitarbeiter zu nahe kommt. Möglich macht dies unsere einzigartige Sensorhaut, durch die der Roboter seine menschlichen Kollegen automatisch erkennt. Mehr als 120 Sensoren, sorgen bei einer sicheren Bahngeschwindigkeit von 0,5 m/s für den automatischen und berührungslosen Stopp bei einem sicheren Schaltabstand von typisch 50mm.

Erst wenn der Mensch den Nahbereich des Roboters wieder verlassen hat, nimmt er seine Arbeit selbstständig wieder auf – und zwar genau an der Stelle, an der der Roboter zuvor gestoppt hatte. Unsere Sensorhaut bildet eine Schlüsseltechnologie für die Mensch-Roboter-Kollaboration. Mit ihr ermöglichen wir die sichere Erkennung der Mitarbeiter bei Performance Level d (Kategorie 3, zweikanalige Sicherheit). Alle unsere Systeme sind zudem durch die deutsche Berufsgenossenschaft für die direkte und sichere Mensch-Roboter-Kollaboration zertifiziert.

Eine Runde Zeichnung,die illustriert wie der APAS assistant automatisch stoppt, wenn der Nahbereich unterschritten wird

Die automatische Geschwindigkeitsanpassung regelt die Arbeitsgeschwindigkeit des Roboters und passt sie flexibel an die An- bzw. Abwesenheit von Menschen an. Solange sich kein Mitarbeiter im überwachten Fernbereich befindet, arbeitet der Roboter mit 4,6-facher Geschwindigkeit bei einer Bahngeschwindigkeit von 2,3 m/s. Wird der Fernbereich von einem Mitarbeiter unterschritten, wechselt der APAS assistant automatisch auf ein sicheres Tempo von 0,5 m/s.

Das Bild zeigt den APAS assistant mobile und eine schematische Darstellung des Fernbereichs
Automatische Geschwindigkeitsanpassung

Automatische Geschwindigkeitsanpassung

Hier finden Sie ein PDF zur automatischen Geschwindigkeitsanpassung des APAS assistant

Vorteile Mensch-Roboter-Kollaboration

Alle Vorteile auf einen Blick:

Flexibilität in der Produktion

Platzsparende Automatisierung durch kollaborative Anwendungen

Preisgünstige Optimierung vorhandener Prozessstrukturen

Entlastung der Mitarbeiter

Steigerung von Effizienz und Produktivität

Kostenreduktion durch wegfallende Schutzumhausung

FAQs

Welchen Nutzen hat MRK?

MRK verbindet die Stärken des Roboters mit denen des Menschen. Das direkte Zusammenspiel beider Partner erlaubt neue Formen der Zusammenarbeit, ermöglicht die Optimierung vorhandener Prozessstrukturen und entlastet Menschen von monotonen, einfachen Arbeiten oder ergonomisch ungünstigen Bewegungsabläufen. Zudem ermöglicht MRK die platzsparende Automatisierung, ohne dass vorhandene Strukturen verändert werden müssen.

Vernichten Roboter Arbeitsplätze?

Ganz klar: nein. Deutschland ist einer der am höchsten automatisierten Standorte der Welt mit hoher Industrieproduktion bei aktueller Rekordbeschäftigung. Roboter und auch kollaborierende Roboter werden zunehmend Arbeiten übernehmen, die für Menschen unattraktiv oder langfristig gesundheitlich belastend sind. Bosch beschäftigt sich zudem in unterschiedlichen Projekten mit der Zusammenarbeit von kollaborativen Robotern und behinderten Menschen, um diesen Zugang zu einem erfüllten Erwerbsleben und einer sinnvollen Beschäftigung zu ermöglichen, ganz nach dem Firmenmotto „Technik fürs Leben“.

Weshalb sollte ich mich für einen APAS assistant entscheiden?

Ob mobil, in eigene Anlagen integriert, als Komponente von Handarbeitsplätzen, voll- oder teilautomatisiert, nachgerüstet oder im Zuge des Maschinen- und Anlagenaufbaus – unsere Systeme fügen sich nahtlos in Ihr Gesamtkonzept ein. Dabei verfügen alle unsere Roboterlösungen über eine einmalige berührungslose Sicherheitstechnologie und erlauben die höchste Kollaborationsstufe, bei der Mensch und Roboter miteinander statt nebeneinander arbeiten. Intuitive Bedienkonzepte ermöglichen zudem die nutzerfreundliche Handhabung auch ohne Expertenwissen.

Wie gewährleistet Bosch die Sicherheit?

Die Sicherheit unserer Systeme gewährleisten wir über unsere einzigartige kapazitive Sensorhaut, durch die unsere Roboter die menschlichen Kollegen automatisch erkennen, sobald sie ihnen zu nahe kommen. Noch bevor es zu einer Kollision kommt, stoppen unsere Systeme völlig berührungslos. Alle Systeme verfügen über eine Baumusterprüfung der deutschen Berufsgenossenschaft und erfüllen den Performance Level d.

Was bedeutet Performance Level d?

Der Performance Level (PL) gibt Auskunft über die Zuverlässigkeit einer Sicherheitsfunktion. Die Skala, über die der Performance Level gemessen wird, reicht von a (geringster PL) bis e (höchster PL). Je höher der PL, desto sicherer und zuverlässiger ist die betrachtete Funktion.

Wenn das System sicher ist, warum muss die Applikation gesondert betrachtet werden?

Der APAS assistant wird als unvollständige Maschine mit Einbauerklärung ausgeliefert. Erst in Verbindung mit der Applikation wird er zu einer vollständigen Maschine. Deshalb muss die Applikation gesondert betrachtet und für sicher erklärt werden. Nach EU-Maschinenrichtlinie darf eine Maschine nur mit CE-Zeichen betrieben werden. Für den bestimmungsgemäßen Gebrauch und den korrekten Betrieb ist dann der Betreiber verantwortlich.

Ich möchte den APAS assistant mobile in meiner Fertigung nutzen. Muss für jede Applikation ein eigenes CE-Zeichen erstellt werden?

Das hängt davon ab, wie stark sich die Applikationen voneinander unterscheiden. Ein neues CE-Zeichen ist unter Umständen auch erforderlich, wenn eine Applikation nur angepasst werden soll. Die Maschinenrichtlinie spricht hier von einer „wesentlichen Änderung“. Ob es sich um eine wesentliche Änderung handelt, kann aber leicht ermittelt werden. Wir beraten Sie dazu gerne.

Wer stellt das CE-Zeichen aus?

CE-Zeichen können von Bosch ausgestellt werden – auch für Applikationen, die Bosch nicht selbst erstellt hat. Die Anforderungen dazu können in einem Detailgespräch festgelegt werden.

Ich würde gerne einen MRK-Arbeitsplatz einrichten, jedoch sind klassische Roboter viel schneller. Was kann ich tun?

Mit der optional erhältlichen automatischen Geschwindigkeitsanpassung des APAS assistant kann die Arbeitsgeschwindigkeit des Roboters flexibel an das Umfeld angepasst werden. Diese Funktion ermöglicht die Reduzierung von Taktzeiten und erlaubt die volle Kollaborationsfähigkeit bei hoher Prozessgeschwindigkeit.

Wie funktioniert die automatische Geschwindigkeitsanpassung?

Eine im APAS assistant vorgesehene Schnittstelle zur automatischen Geschwindigkeitsanpassung regelt je nach An- bzw. Abwesenheit von Menschen automatisch die Arbeitsgeschwindigkeit des Roboters. Solange sich kein Mitarbeiter im überwachten Fernbereich befindet, arbeitet der Roboter mit 4,6-facher Geschwindigkeit bei einer Bahngeschwindigkeit von 2,3 m/s. Wird der Fernbereich von einem Mitarbeiter unterschritten, wechselt der APAS assistant automatisch auf ein sicheres Tempo von 0,5 m/s. Bei Unterschreiten von 50 mm zum Roboterarm, greift die Sensorhautüberwachung und bringt das System zum Stehen. Generell kann der Fernbereich bis auf einen Minimalabstand von 1200 mm zum Arbeitsbereich des Roboters eingestellt werden.

Was kostet ein APAS?

Das hängt davon ab, für welches System sie sich interessieren. Der APAS assistant mobile beispielsweise ist ein vollständiger mobiler Produktionsassistent mit Kameraunterstützung und Greifer und muss daher mit einer kompletten Maschine verglichen werden. Die anderen Modelle APAS assistant inline und inline plus hingegen sind stationäre kollaborative Roboter, wobei die plus-Variante eine vollständige Steuerung mit umfangreichem Softwarestack beinhaltet (z.B. Anbindung an MES). Wird dies nicht benötigt, stellt der APAS assistant inline eine preisattraktive Lösung dar, die wie ein klassischer Roboter integriert und programmiert werden kann.

Was muss ich tun, wenn ich mich für ein System interessiere?

Wenn Sie sich für ein System interessieren, können Sie uns über unser Kontaktformular kontaktieren. Zeitnah rufen wir Sie zurück, um uns ein Bild von Ihrer Situation zu machen und die Möglichkeiten mit Ihnen zu besprechen. Generell empfehlen wir vor dem Kauf eines Gerätes oder einer Komplettlösung, eine Machbarkeitsstudie zu machen. In diesem Rahmen testen wir die Realisierbarkeit einer Aufgabe hinsichtlich MRK-Tauglichkeit, Taktzeit, Reichweite und anderen, applikationsspezifischen Fragen, um eine zuverlässige Aussage über die Tauglichkeit der Lösung oder des Gerätes vor dem Kauf treffen zu können. Sollten Sie sich unsicher sein, ob eine MRK-Lösung das Richtige für Sie ist, bieten wir Ihnen auch gerne Mietsysteme an, um unverbindlich die Eignung des Systems zu testen.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Mit unseren kollaborierenden Robotern bieten wir innovative Automatisierungslösungen. Ob mobil, in eigene Anlagen integriert oder als Komponente von Handarbeitsplätzen, ob voll- oder teilautomatisiert, nachgerüstet oder von Anfang an dabei – unsere Roboter eignen sich für viele Anwendungen in unterschiedlichsten Branchen. Lesen Sie hierzu unsere Anwenderberichte.