Maschinensicherheit

Humanoide Roboter - Hype oder Heilsbringer?

Tue, 14 Apr 2026 12:38:33 GMT

Warum humanoide Roboter nicht die Lösung für die Industrie sind

Humanoide Roboter faszinieren. Sie laufen auf zwei Beinen, heben Kisten, steigen Treppen, öffnen Türen und wirken in Videos auf Youtube und LinkedIn oft wie der nächste logische Evolutionsschritt der Automatisierung. Kaum eine Zukunftsvision der Industrie kommt derzeit ohne sie aus. Doch genau an diesem Punkt lohnt es sich einmal nüchtern nachzufragen:

Ist der Hype um humanoide Robotik wirklich gerechtfertigt – oder projizieren wir in diese Maschinen vor allem ein sehr menschliches Bild von technologischem Fortschritt?

Unsere Auffassung hierzu ist, dass für die industrielle Praxis humanoide Roboter in den allermeisten Fällen nicht der Heilsbringer sind. Im Gegenteil: In vielen Anwendungen sind sie dem klassischen Ansatz aus mobiler Plattform und darauf aufgebautem Manipulator sicherheitstechnisch, normativ und oft auch wirtschaftlich unterlegen. Anders formuliert: Für einen Großteil der heute gezeigten Demonstratoren braucht es keinen Roboter mit Beinen. Ein AMR als mobile Basis mit einem oder zwei Armen würde einen sehr großen Teil dieser Aufgaben ebenfalls erfüllen – nur mit deutlich klarerer technischer Einordnung und wesentlich reiferem Sicherheitsrahmen.

Die falsche Leitfrage: Warum soll ein Roboter wie ein Mensch aussehen?

Die industrielle Automatisierung folgt normalerweise keinem ästhetischen, sondern einem funktionalen Prinzip. Maschinen werden nicht so gebaut, dass sie vertraut wirken, sondern so, dass sie eine Aufgabe mit vertretbarem Aufwand sicher, robust und reproduzierbar erledigen. Genau deshalb haben Industrieroboter keine Beine, sondern starre Sockel. Genau deshalb fahren fahrerlose Systeme in der Regel auf Rädern. Und genau deshalb ist die erfolgreichste Automatisierung fast nie anthropomorph, sondern zweckoptimiert.

Trotzdem wird humanoide Robotik häufig so präsentiert, als sei die Menschenform an sich bereits ein Vorteil. Das klingt intuitiv: Unsere Arbeitswelt ist schließlich für Menschen gebaut. Türen, Treppen, Werkbänke, Greifhöhen und Verkehrswege orientieren sich an menschlicher Anatomie. Daraus wird oft abgeleitet, dass ein humanoider Roboter zwangsläufig die ideale Maschine für diese Umgebung sein müsse.

Diese Schlussfolgerung ist jedoch zu kurz gegriffen. Denn in der Industrie ist nicht entscheidend, ob eine Maschine sich prinzipiell wie ein Mensch durch eine Umgebung bewegen kann. Entscheidend ist, ob sie eine Aufgabe dauerhaft, effizient, sicher und normgerecht erfüllen kann. Und genau dort beginnt die Schwäche des humanoiden Konzepts.

Die praktischere Alternative: mobile Plattform plus Manipulator

Für viele industrielle Anwendungen braucht es im Kern nur drei Fähigkeiten: sichere Mobilität, gezielte Manipulation und eine robuste Integration in bestehende Prozesse. Diese Fähigkeiten lassen sich bereits heute sehr gut mit einem AMR und einem darauf installierten Manipulator abbilden. Der wesentliche Vorteil dieses Ansatzes liegt nicht nur in der technischen Praxistauglichkeit, sondern auch in seiner deutlich besseren sicherheitstechnischen und normativen Einordnung.

Gerade im ISO/TC 299 (ISO Gremium welches sich mit dem Thema Robotik beschäfigt) wird aktuell deutlich, dass hier zwischen zwei grundsätzlich unterschiedlichen Konzepten unterschieden werden muss. In der WG14 wird derzeit an der ISO 26058-1 gearbeitet. Diese Norm befasst sich mit Industrial Mobile Robots (IMR), also mit mobilen Robotersystemen, deren Mobilität auf einer klassischen mobilen Plattform basiert, typischerweise auf einem AMR, nicht jedoch auf einer beinbasierten Fortbewegung. Für solche Systeme bestehen mit der ISO 3691-4 für die mobile Basis sowie mit der ISO 10218 für den Manipulator bereits wesentliche etablierte sicherheitstechnische Grundlagen.

Parallel dazu arbeitet die WG12 an der ISO 25785-1 mit dem Titel "Safety requirements for industrial mobile robots with actively controlled stability (legged, wheeled, or other forms of locomotion)". Hier geht es gerade um Systeme mit aktiv geregelter Stabilität, also um Robotersysteme, die ihre Standsicherheit oder Bewegungsfähigkeit nicht allein konstruktiv, sondern durch eine permanente Regelung aufrechterhalten müssen. Genau in diesem Bereich sind auch humanoide Roboter auf zwei Beinen einzuordnen.

Damit wird normativ bereits heute sichtbar, dass ein humanoider Roboter sicherheitstechnisch nicht einfach als Variante eines klassischen mobilen Manipulators verstanden werden kann. Während AMR-basierte Systeme mit aufgebautem Roboterarm auf einem deutlich reiferen und klarer strukturierten Normenfundament stehen, müssen für humanoide beziehungsweise aktiv stabilisierte Robotersysteme wesentliche Sicherheitsanforderungen derzeit noch in eigenen Normungsvorhaben konkretisiert werden.

Das ist mehr als eine formale Normungsfrage. Es ist ein Hinweis darauf, wo die Technik heute bereits beherrschbar und einordenbar ist – und wo sie noch konzeptionell mit sich selbst ringt. Ein AMR mit Roboterarm ist aus Sicht der Maschinensicherheit kein exotisches Grenzobjekt, sondern eine Kombination aus Technologien, für die Hersteller, Integratoren, Prüfer und Betreiber bereits belastbare Sicherheitskonzepte kennen.

Genau deshalb lautet die provokante, aber berechtigte Gegenfrage: Warum muss das Ding unbedingt Beine haben?

Auf einem ebenen Hallenboden sind Beine in den allermeisten Fällen kein Vorteil, sondern zunächst einmal zusätzlicher mechanischer, regelungstechnischer und sicherheitstechnischer Aufwand. Räder sind auf typischen Industrieböden energieeffizienter, einfacher beherrschbar, konstruktiv robuster und in ihrer Reaktion auf Störungen besser vorhersagbar. Wer Material bewegen und Teile handhaben will, braucht in vielen Fällen keine menschenähnliche Fortbewegung, sondern eine sichere, planbare und wirtschaftliche.

Der sicherheitstechnische Knackpunkt: aktive Stabilität

Der eigentliche Unterschied zwischen einem klassischen mobilen Manipulator und einem humanoiden Roboter liegt nicht nur in der Kinematik, sondern in der Stabilitätsphilosophie. Ein AMR auf Rädern steht konstruktiv stabil. Er braucht Regelung, um zu fahren, zu lenken und Hindernisse zu vermeiden – aber nicht, um im Stillstand nicht umzufallen. Ein bipedaler humanoider Roboter ist dagegen auf aktive Regelung angewiesen, um seine Stabilität aufrechtzuerhalten. Fällt diese aktive Stabilisierung weg, entsteht nicht bloß ein Funktionsverlust, sondern potenziell eine Gefährdung: Umfallen / Umstürtzen.

Genau daraus ergibt sich eines der zentralen Probleme für die industrielle Anwendung.

Problem 1: Das Not-Halt-Paradox

Sowohl die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG als auch ab 2027 die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 kennen den Grundsatz des Not-Halts. Gleichzeitig stellen sie klar, dass ein Not-Halt den gefährlichen Vorgang möglichst schnell stoppen soll, ohne dadurch zusätzliche Gefährdungen zu erzeugen. Die Maschinenverordnung gilt grundsätzlich ab dem 20. Januar 2027; sie ersetzt dann die Maschinenrichtlinie. Beides, die MRL und die MVO, sind verbindlich anzuwendende Rechtsakte.

Genau hier entsteht bei einem industriellen Humanoiden auf zwei Beinen ein Dilemma: Wird im Rahmen einer Not-Halt-Reaktion die gefährliche Bewegung zuverlässig beendet und das Antriebssystem in einen sicheren Zustand überführt, kann das System zugleich seine Balance verlieren. Die Schutzreaktion beseitigt dann zwar eine primäre Gefährdung, erzeugt aber unter Umständen unmittelbar eine sekundäre Gefährdung durch Umkippen oder Stürzen. Der Hersteller steht also vor der hoch anspruchsvollen Aufgabe, einen sicheren Stopp zu realisieren, der gleichzeitig keine neue Gefahr aus der aktiv geregelten Stabilität entstehen lässt. Das ist kein theoretisches Randproblem, sondern berührt das Herzstück des Sicherheitskonzepts.

Bei einem mobilen Manipulator mit niedrigem Schwerpunkt auf stabiler Fahrplattform stellt sich dieses Problem in dieser Form nicht. Dort kann die Sicherheitsreaktion auf die gefährlichen Bewegungen von Fahrwerk und Manipulator fokussieren, ohne dass die Maschine als Ganzes ihre Grundstabilität verliert. Genau das macht den Unterschied in der sicherheitstechnischen Beherrschbarkeit aus.

Problem 2: Der Fehlerfall ist nicht nur ein Diagnoseproblem, sondern ein Stabilitätsproblem

Ähnlich kritisch wird es im Fehlerfall. In sicherheitsbezogenen Steuerungen ist die entscheidende Frage immer: Was ist die sichere Reaktion, wenn ein Fehler auftritt? Bei zweikanaligen Sicherheitsfunktionen geht es nicht nur um Diagnose, sondern darum, dass ein einzelner Fehler nicht zu einem Verlust der Sicherheitsfunktion führen darf und das System in einen sicheren Zustand übergeht.

Bei aktiv stabilisierten humanoiden Systemen ist genau dieser „sichere Zustand“ viel schwieriger zu definieren als bei klassischen Maschinen. Denn das naheliegende Abschalten oder sichere Entmomenten von Antrieben kann hier selbst wieder die Einleitung eines Sturzes bedeuten. Damit verschiebt sich die Aufgabe der Sicherheitsfunktion: Sie muss nicht nur gefährliche Bewegungen stoppen, sondern zugleich eine kontrollierte Stabilitätsstrategie beherrschen. Das macht die Sicherheitsarchitektur erheblich komplexer. Denn die Frage lautet dann nicht mehr nur: „Wie stoppe ich sicher?“, sondern: „Wie stoppe ich sicher, ohne dass das sichere Stoppen selbst gefährlich wird?“

Das ist der Punkt, an dem humanoide Robotik aus Sicht der Maschinensicherheit nicht futuristischer, sondern schlicht schwieriger wird.

Die Normung bestätigt das Problem indirekt

Die normative Landschaft passt zu genau dieser Beobachtung. Während für klassische Industrieroboter mit der neuen ISO 10218-1:2025 und der ISO 10218-2:2025 sowie für fahrerlose industrielle Fahrzeuge mit ISO 3691-4:2023 bereits tragfähige Referenzrahmen existieren, ist der Bereich aktiv stabilisierter industrieller Mobilroboter noch in Arbeit. Die ISO/WD 25785-1 ist derzeit ein Working Draft und beschreibt Sicherheitsanforderungen für industrial mobile robots with actively controlled stability – ausdrücklich für Systeme, die ohne aktive Regelung instabil werden können. In der ISO-Beschreibung werden sogar bipede, quadrupede und balancierende radbasierte Systeme als typische Beispiele genannt; ein zweiter Teil für die Integration von Anwendungen soll erst noch separat entwickelt werden.

Allein diese Ausgangslage ist aussagekräftig. Sie zeigt, dass die Branche selbst noch dabei ist, die sicherheitstechnischen Grundfragen solcher Systeme systematisch zu strukturieren. Das bedeutet nicht, dass sichere humanoide Industrieanwendungen grundsätzlich unmöglich wären. Es bedeutet aber sehr wohl, dass der Weg zur belastbaren Konformitätsbewertung anspruchsvoller und offener ist als bei etablierten mobilen Manipulatoren.

Gerade in Europa ist das relevant. Denn hier genügt es nicht, dass ein System spektakulär funktioniert. Es muss auch belastbar in das Gefüge aus grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen, Risikobeurteilung, Sicherheitsfunktionen, Validierung und Konformitätsbewertung passen. Eine Technologie, deren Kernproblem schon in der Frage liegt, wie sie im Not-Halt oder Fehlerfall nicht umfallen soll, hat an dieser Stelle eine wesentlich höhere Eintrittshürde als ein System, das konstruktiv stabil ist.

Der Hype entsteht vor allem aus Bildern – nicht aus Anwendungen

Humanoide Robotik verkauft sich visuell hervorragend. Ein Roboter, der wie ein Mensch geht, hebt, greift oder sich aufrichtet, erzeugt Aufmerksamkeit. Er ist anschlussfähig an Science-Fiction, Medienerzählungen und Investorenfantasien. Ein AMR mit zwei Armen auf einer mobilen Plattform wirkt dagegen technisch plausibel, aber eben nicht spektakulär. Doch industrielle Eignung bemisst sich nicht nach der Viralität von Videos.

Hier liegt womöglich der größte Denkfehler der Debatte: Verwechselt wird nicht selten technologische Demonstrationsfähigkeit mit industrieller Sinnhaftigkeit. Dass ein humanoider Roboter eine Aufgabe prinzipiell ausführen kann, beantwortet noch nicht die Frage, ob er dafür die beste, sicherste oder wirtschaftlichste Lösung ist.

Die Industrie braucht keinen Roboter, der möglichst menschlich aussieht. Sie braucht Maschinen, deren Verhalten beherrschbar, deren Gefährdungen klar adressierbar und deren Integration vertretbar ist.

Wo humanoide Robotik trotzdem sinnvoll sein kann

Die Kritik an humanoiden Robotern in diesem Kontext bedeutet nicht, dass sie wertlos wären. Es gibt durchaus Konstellationen, in denen Beine und menschenähnliche Geometrie sinnvoll sein können: etwa in stark unstrukturierten Brownfield-Umgebungen, bei wechselnden Höhen, Treppen, großen Niveauunterschieden oder dort, wo eine Infrastrukturänderung extrem teuer wäre. Auch für Inspektions-, Service- oder Sonderaufgaben kann ein humanoider Ansatz künftig eine Rolle spielen.

Aber genau das ist der Punkt: Das sind Spezialfälle, keine pauschale Blaupause für die Industrie.

Ein Spezialwerkzeug ist nicht deshalb schlecht, weil es spezialisiert ist. Es wird nur dann problematisch, wenn es als Universallösung vermarktet wird.

Fazit: Nicht menschenähnlich ist die bessere Industrieantwort – sondern sicherheitstechnisch beherrschbar

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Der aktuelle Hype um humanoide Robotik ist verständlich, aber aus industrieller Sicht häufig überzogen. Die spannende Frage ist nicht, ob ein Roboter auf zwei Beinen laufen kann. Die spannendere Frage ist, warum er das in einer Fabrik überhaupt tun sollte, wenn ein stabiler, normativ besser eingeordneter und sicherheitstechnisch beherrschbarer mobiler Manipulator dieselbe Aufgabe ebenfalls lösen kann.

Aus Sicht der Maschinensicherheit ist genau das der Kern der Debatte. Für klassische mobile Plattformen und Manipulatoren existieren heute bereits deutlich reifere normative Leitplanken. Für aktiv stabilisierte industrielle Mobilroboter arbeitet die Normung noch an den Grundlagen. Gleichzeitig bleiben die Anforderungen an Not-Halt, sichere Reaktion im Fehlerfall und Vermeidung zusätzlicher Risiken auch unter der künftigen Maschinenverordnung bestehen.

Deshalb ist die nüchterne Bewertung aus heutiger Sicht: Humanoide Roboter sind technologisch faszinierend, aber sie sind nicht automatisch die bessere Industrieautomation. In vielen Fällen sind sie eher die kompliziertere Antwort auf eine Frage, die sich mit einem AMR und einem oder zwei Manipulatoren deutlich pragmatischer beantworten ließe.

Der Fortschritt der Industrie liegt nicht darin, Maschinen möglichst menschlich zu machen. Er liegt darin, Aufgaben so zu automatisieren, dass Funktion, Sicherheit, Normenkonformität und Wirtschaftlichkeit zusammenpassen. Und genau dort beginnt der Hype um humanoide Robotik, sehr schnell deutlich kleiner zu werden.

Irtümer zur Konformitätserklärung

Mon, 26 Jan 2026 13:26:03 GMT

CE-Kennzeichnung & Konformitätserklärung – Wer darf wirklich unterzeichnen?

Bedeutung der CE-Kennzeichnung für Maschinen

Die CE-Kennzeichnung ist kein freiwilliges Qualitätsmerkmal, sondern eine gesetzliche Voraussetzung , um Maschinen innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraums in Verkehr zu bringen. Mit ihr erklärt der Hersteller, dass die Maschine alle einschlägigen europäischen Rechtsvorschriften erfüllt .

Ein zentraler Bestandteil dieser Verpflichtung ist die Konformitätserklärung . Sie ist das formale Dokument, mit dem der Hersteller rechtsverbindlich bestätigt, dass:

eine Risikobeurteilung durchgeführt wurde
alle relevanten Anforderungen eingehalten werden
die technische Dokumentation vollständig vorliegt

Ohne gültige Konformitätserklärung ist eine CE-Kennzeichnung rechtlich unwirksam .

Was ist eine Konformitätserklärung?

Die Konformitätserklärung ist eine rechtsverbindliche Erklärung des Herstellers , nicht lediglich ein technisches Begleitdokument. Mit der Unterzeichnung übernimmt der Hersteller die volle Verantwortung für:

Konstruktion
Fertigung
Sicherheit
Übereinstimmung mit den geltenden Richtlinien

Wichtig:
�� Die Konformitätserklärung ist keine Dienstleistung , sondern eine Haftungserklärung .

Gesetzliche Grundlagen der Konformitätserklärung

Die Verpflichtung zur Ausstellung und Unterzeichnung einer Konformitätserklärung ergibt sich unter anderem aus:

Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) bzw. ab Januar 2027 Maschinenverordnung
Produktsicherheitsrecht
Marktüberwachungsrecht

Allen Regelwerken gemeinsam ist ein zentraler Grundsatz:

Die Verantwortung liegt immer beim Hersteller bzw. Inverkehrbringer.

Wer gilt rechtlich als Hersteller?

Hersteller im klassischen Sinne

Hersteller ist, wer eine Maschine:

konstruiert
fertigt
unter eigenem Namen oder eigener Marke in Verkehr bringt

Dabei ist es unerheblich, ob einzelne Komponenten zugekauft werden.

Quasi-Hersteller und Inverkehrbringer

Auch als Hersteller gilt, wer:

Maschinen wesentlich verändert
unvollständige Maschinen zur Gesamtheit zusammenfügt
Maschinen aus Nicht-EU-Ländern importiert

➡️ In all diesen Fällen entsteht die volle Herstellerverantwortung.

Wer darf die Konformitätserklärung unterzeichnen?

Rechtliche Mindestanforderungen

Die Konformitätserklärung darf ausschließlich von einer Person unterzeichnet werden, die:

dem Hersteller rechtlich zugeordnet ist
im Namen des Herstellers handelt
die Verantwortung übernehmen darf

Typische zulässige Unterzeichner sind:

Geschäftsführung
Prokuristen
schriftlich beauftragte verantwortliche Personen

Anforderungen an die fachliche Kompetenz

Die unterzeichnende Person muss:

die Konformitätsbewertung nachvollziehen können
Zugriff auf die technische Dokumentation haben
befugt sein, verbindliche Erklärungen abzugeben

⚠️ Eine rein formale Unterschrift ohne Kenntnis ist rechtlich hochriskant .

Warum eine externe Konformitätserklärung unzulässig ist

Häufige Praxisirrtümer

Ein weit verbreiteter Irrglaube ist, dass man die Konformitätserklärung von einem externen Dienstleister erstellen und unterschreiben lassen kann. Also quasi eine Konformitätserklärung auf Rechnung erhält. Dies ist jedoch nicht zulässig .

❌ Externe Berater
❌ CE-Dienstleister
❌ Ingenieurbüros
❌ Prüfinstitute

dürfen keine Konformitätserklärung im eigenen Namen unterzeichnen , so lange sie nicht Hersteller des Produkts bzw. der Maschine sind.

Rechtliche Konsequenzen

Eine extern unterzeichnete Konformitätserklärung ist:

rechtlich unwirksam
ein Verstoß gegen EU-Recht
haftungsrechtlich extrem gefährlich

Im Schadensfall haftet trotzdem der Hersteller – oft zusätzlich wegen Organisationsverschulden.

Rolle externer Dienstleister – was ist erlaubt?

Externe Experten dürfen sehr wohl unterstützen, zum Beispiel bei:

Risikobeurteilungen
Normenrecherche
Technischer Dokumentation
CE-Projektbegleitung

�� Aber - Die Verantwortung und Unterschrift verbleiben immer beim Hersteller .

Typische Fehler bei der Unterzeichnung

Unterzeichnung durch nicht befugte Mitarbeiter
fehlende schriftliche Beauftragung
„Blanko-Unterschriften“
fehlender Zugriff auf technische Unterlagen
Auslagerung der Verantwortung an Dienstleister

Diese Fehler führen regelmäßig zu Beanstandungen durch Marktaufsichtsbehörden.

Haftung und Verantwortung des Unterzeichners

Mit der Unterschrift bestätigt der Unterzeichner unter anderem:

Die Maschine entspricht allen geltenden Anforderungen
Die technische Dokumentation ist vollständig
Die Risikobeurteilung wurde korrekt durchgeführt

➡️ Im Schadensfall kann dies zu:

Bußgeldern
Rückrufen
Strafverfahren
persönlicher Haftung

führen.

Best Practices für Unternehmen

✔ Klare Herstellerdefinition im Unternehmen
✔ Schriftliche Beauftragung verantwortlicher Personen
✔ Schulung der Unterzeichner
✔ Saubere CE-Dokumentation
✔ Klare Trennung zwischen Beratung und Verantwortung

Maschinen- und Robotersicherheit

Wed, 05 Nov 2025 10:59:52 GMT

Maschinen- und Robotersicherheit: Gefahren, Vorschriften und CE-Kennzeichnung

Maschinensicherheit gewinnt mit der zunehmenden Automatisierung eine immer größere Bedeutung. Gerade im Umfeld von kollaborierenden Robotern stehen Unternehmen vor der Herausforderung, technische Innovation mit verlässlichem Schutz für Menschen und Anlagen zu verbinden. Cobot Safety ist in allen Fragen der Maschinensicherheit versiert und hat sich in den letzten Jahren zusätzlich auf Robotersicherheit und Cobot-Sicherheit spezialisiert. Welche Risiken beim Arbeiten mit Robotern bestehen und welche Normen und Vorschriften für Maschinensicherheit eingehalten werden müssen, erfahren Sie in diesem Beitrag über Roboter- und Cobot-Sicherheit .

Was ist Robotersicherheit?

Die Robotersicherheit ist ein Teilbereich der Maschinensicherheit. Unter Robotersicherheit versteht man sämtliche technischen, organisatorischen und rechtlichen Maßnahmen, die Risiken im Umgang mit Robotern minimieren. Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Robotertyp – vom klassischen Industrieroboter über kollaborierende Roboter (Cobots) bis hin zu autonomen mobilen Robotern (AMR). Ziel ist es, Menschen vor Verletzungen zu schützen, Maschinen zuverlässig zu betreiben und Schäden an Produkten oder Anlagen zu vermeiden . Der Begriff schließt die gesamte Wertschöpfungskette ein: vom Design durch den Hersteller über die Integration durch den Maschinenbauer bis hin zum täglichen Betrieb im Unternehmen.

Welche Gefahren gehen von einem Industrieroboter aus?

Industrieroboter bieten enorme Vorteile in der Produktion – doch sie bringen auch erhebliche Gefahren mit sich, wenn sie nicht richtig abgesichert oder bedient werden. Gefahren entstehen in der Robotik vor allem durch bewegte Achsen, kraftvolle Greifer oder durch den direkten Kontakt zwischen Mensch und Maschine – egal, ob durch einen Industrieroboter oder Cobots. Die Risiken lassen sich in mehrere Kategorien einteilen:

Mechanische Gefahren

Kollisionen: Roboter bewegen sich oft schnell und mit hoher Kraft. Ein Zusammenstoß mit Menschen kann schwere Verletzungen verursachen.
Quetsch- und Scherstellen: Bewegliche Teile, Gelenke oder Greifer können Finger, Arme oder ganze Körperteile einklemmen.
Werkzeug- und Werkstückgefahren: Roboter, die mit Schweißgeräten, Schneidwerkzeugen oder Greifern arbeiten, erhöhen das Verletzungsrisiko zusätzlich.

Elektrische Gefahren

Stromschläge: Roboter werden mit Hochspannung betrieben; defekte Leitungen oder unsachgemäße Wartung bergen hier ein Risiko.
Fehlfunktionen durch elektrische Störungen: Kurzschlüsse oder Überspannungen können unkontrollierte Bewegungen auslösen.

Steuerungs- und Programmierfehler

Falsche Programmierung: Ein kleiner Fehler im Programm kann zu unerwarteten Bewegungen führen.
Systemstörungen: Softwarefehler oder defekte Sensoren können Schutzfunktionen außer Kraft setzen.

Weitere Gefahrenquellen

Lärm und Vibrationen: Dauerbelastung kann zu gesundheitlichen Schäden führen.
Gefahrstoffe: Bei Schweißrobotern oder Lackierrobotern entstehen Rauch, Gase oder Chemikalien.
Menschliches Fehlverhalten: Fehlende Schulung, Leichtsinn oder das Umgehen von Schutzeinrichtungen sind häufige Unfallursachen

Wie sind die Sicherheitsbestimmungen beim Arbeiten mit einem Roboter?

Egal, ob Industrieroboter oder Cobot – beim Arbeiten mit Robotern gelten zunächst die allgemeinen Regelwerke der Maschinensicherheit wie das Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) und die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) . Sie verpflichten Arbeitgeber dazu, Gefährdungen zu beurteilen, Schutzmaßnahmen festzulegen und sichere Arbeitsbedingungen zu gewährleisten. In Bezug auf Robotersicherheit bzw. Cobot-Sicherheit gibt es darüber hinaus spezifische Vorschriften und Normen, die unmittelbar auf Roboter und Robotersysteme zugeschnitten sind und in zwei Verantwortungsbereiche fallen:

Herstellerpflichten

Maschinenrichtlinie 2006/42/EG – schreibt die sichere Konstruktion und CE-Kennzeichnung von Robotern vor.
ISO 10218-1 – definiert die sicherheitstechnischen Anforderungen an Bauweise, Steuerung, Not-Halt-Funktionen und Bewegungsgrenzen von Robotern.

 Für Hersteller bedeutet das : Sie müssen sowohl herkömmliche Maschinen als auch Roboter so entwickeln und bauen, dass Gefahren durch Konstruktion, Steuerung und integrierte Sicherheitseinrichtungen weitgehend ausgeschlossen sind . Nur dann darf das Produkt in Verkehr gebracht werden.

Betreiber- und Integratorpflichten

DGUV Vorschrift 3 – regelt die Sicherheit elektrischer Anlagen, zu der auch (kollaborierende) Roboter zählen.
DGUV Regel 100-500 – enthält Vorgaben für den sicheren Betrieb von Maschinen, einschließlich Robotern.
ISO 10218-2 – legt Anforderungen an die Integration von Robotern in Anlagen fest, z. B. Schutzzäune, Lichtschranken, Not-Aus-Systeme und Zugangskontrollen.
ISO/TS 15066 – ergänzt die ISO 10218 speziell für kollaborative Roboter (Cobots) und definiert Grenzwerte für Kraft, Druck und Geschwindigkeit bei der Zusammenarbeit mit Menschen.

 Für Betreiber und Integratoren heißt das : Sie sind verantwortlich für die sichere Einbindung der Roboter in die Arbeitsumgebung . Dazu gehören eine ordnungsgemäße Risikobeurteilung, die Umsetzung technischer Schutzmaßnahmen und die Gewährleistung, dass nur geschultes Personal mit dem Cobot arbeitet oder Zugang zur Roboterzelle erhält.

Maschinensicherheit für Roboter – der Weg zu CE-Kennzeichnung und sicherem Arbeiten

Maschinensicherheit bildet die Grundlage für den verlässlichen und gefahrenfreien Betrieb sämtlicher Anlagen, Systeme und Geräte in der industriellen Produktion – dazu zählen auch Roboter und Cobots . Hersteller und Betreiber müssen daher gezielt dafür sorgen, dass der Einsatz dieser hochdynamischen Systeme den geltenden Sicherheitsanforderungen entspricht.

Die Maschinenrichtlinie verpflichtet Hersteller, im Rahmen der Konformitätsbewertung nachzuweisen, dass ihr Roboter alle Anforderungen an die Maschinensicherheit erfüllt – von Not-Halt-Einrichtungen über sichere Steuerungen bis hin zu Bewegungsgrenzen. Erst nach erfolgreicher Prüfung und vollständiger Dokumentation darf der Roboter mit der CE-Kennzeichnung in Verkehr gebracht werden.

Betreiber tragen anschließend Verantwortung für die Robotersicherheit im laufenden Betrieb : Sie müssen den Roboter korrekt in die Produktionsumgebung integrieren, Schutzbereiche einrichten, Risiken regelmäßig neu bewerten und das Personal schulen. Nur so lässt sich sicherstellen, dass Industrieroboter und Cobots produktiv und gefahrlos eingesetzt werden können.

Cobot Safety ist Ihr Partner für Robotersicherheit & Cobot-Sicherheit

Um den hohen Anforderungen an Robotersicherheit und den Vorgaben der Maschinenrichtlinie gerecht zu werden, braucht es fundiertes Know-how. Cobot-Safety-Gründer Andreas Schunkert ist Experte für Maschinensicherheit und Spezialist für sichere MRK-Anwendungen (Mensch-Roboter-Kollaboration). Ob Risikobewertung, maßgeschneidertes Sicherheitskonzept oder Konformitätsbewertung – er begleitet Hersteller und Betreiber auf dem Weg zu maximaler Sicherheit im Umgang mit Robotern.

MVO statt MRL - Nur keine Panik!

Thu, 09 Oct 2025 10:09:38 GMT

Maschinenverordnung statt Maschinenrichtlinie – warum keine Panik angebracht ist

In den letzten Monaten liest man auf LinkedIn, in Fachforen und Newslettern immer häufiger Beiträge, die mit mahnendem Ton darauf hinweisen, dass „dringender Handlungsbedarf“ bestehe, weil die neue Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 die bisherige Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ablösen wird.

Viele selbsternannte „Sicherheitsexperten“ zeichnen dabei das Bild einer regulatorischen Zeitenwende – und wecken Unsicherheit in der Branche.

Doch wer die Inhalte der neuen Verordnung nüchtern analysiert, erkennt schnell: Für den klassischen Maschinenbauer besteht kein Anlass zur Panik.

1. Gleicher Inhalt, neue Nummern

Ein Großteil der Änderungen der MVO ist redaktioneller oder struktureller Natur.

So wurde etwa der frühere Anhang I („Grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen“) zu Anhang III, während der bisherige Anhang IV („Maschinen mit besonderen Gefahren“) nun Anhang I ist.

Kurz gesagt: Die Inhalte wurden verschoben, nicht revolutioniert.

Für den praktischen Alltag in der Konstruktion, Dokumentation oder CE-Kennzeichnung bedeutet das:

�� Bestehende Prozesse, Risikobeurteilungen und technische Dokumentationen bleiben weitgehend gültig und übertragbar.

2. Hochrisikomaschinen – ein Thema für sehr wenige

Eine der am meisten diskutierten Neuerungen ist die Einführung des Begriffs „Hochrisikomaschinen“. Diese erfordern künftig ein besonderes Konformitätsbewertungsverfahren.

Aber:

Ein Blick in die Liste der betroffenen Maschinentypen zeigt, dass 99 % der Maschinenbauer und Komponentenhersteller davon nicht betroffen sind.

Diese Kategorie zielt auf sehr spezifische Anlagen ab – z. B. Maschinen mit lernfähigen KI-Systemen in der Sicherheitssteuerung.

Für klassische Werkzeugmaschinen, Fördertechnik, Montageanlagen oder Sondermaschinenbau gilt: Alles bleibt beim Alten.

3. Digitale Betriebsanleitung – kein Zwang zur Digitalisierung

Ein weiteres Thema, das derzeit inflationär diskutiert wird, ist die „digitale Betriebsanleitung“.

Ja, die MVO erlaubt künftig die Bereitstellung der Anleitung in digitaler Form.

Aber:

Die Bereitstellung in Papierform bleibt zulässig. Wer also weiterhin eine Hardcopy mitliefert, erfüllt auch künftig alle Anforderungen.

Fazit:

�� Kein akuter Handlungsbedarf, keine Pflicht zur Umstellung auf digitale Formate – sondern lediglich eine zusätzliche Option.

4. Technische Anpassungen mit Augenmaß

Einzelne inhaltliche Ergänzungen – wie etwa Anhang III, Punkt 1.1.9 „Schutz gegen Komprimierung“ – sind sicherlich erwähnenswert.

Doch auch hier handelt es sich nicht um eine Umwälzung des CE-Prozesses, sondern um eine sinnvolle Präzisierung bestehender Anforderungen.

Darüber hinaus überschneiden sich viele Themen mit anderen, bereits in Kraft tretenden Regelwerken – insbesondere dem Cyber Resilience Act (CRA), der im Bereich Cybersicherheit und Softwareintegrität weitaus tiefgreifendere Folgen für den Maschinenbau haben wird.

5. Der eigentliche Handlungsbedarf liegt woanders

Während also die MVO vor allem für strukturelle Klarheit und Rechtsvereinheitlichung sorgt, bringt der Cyber Resilience Act ganz neue Verpflichtungen mit sich – insbesondere für Maschinen mit vernetzter Steuerung, Software-Updates oder Remote-Funktionen.

Hier entstehen neue Anforderungen an:
Sicherheits-by-Design-Konzepte,
Schwachstellenmanagement,
Updateprozesse,
Nachweisführung über Cybersicherheitsmaßnahmen.

�� Das ist der wahre Anpassungsdruck, den die Branche im Blick behalten sollte.

6. Fazit: Gelassenheit statt Aktionismus

Die Maschinenverordnung bringt Ordnung, keine Revolution.

Wer heute die MRL korrekt anwendet, wird auch morgen mit der MVO konform sein.

Lassen Sie sich also nicht in Panik versetzen:

Die meisten Änderungen sind formaler Natur.
Hochrisikomaschinen betreffen fast niemanden.
Die digitale Betriebsanleitung ist optional.

Und wer Ihnen jetzt „dringende Beratung“ verkaufen möchte, sollte erklären können, wo genau Ihr konkreter Handlungsbedarf liegt.

Viel wichtiger ist, den Blick auf die kommenden Cybersicherheitsanforderungen zu richten – dort entscheidet sich, wie zukunftsfähig Ihr Maschinenbau-Unternehmen wirklich aufgestellt ist.

Hier mein Schlussgedanke:

Die MVO ist kein Sturm – sie ist eine Brise.

Wer seine Hausaufgaben in Sachen CE-Kennzeichnung und Risikobeurteilung gemacht hat, kann ihr gelassen entgegensehen.

Aber beim Cyber Resilience Act sollten Sie genau hinschauen – denn dort zieht tatsächlich Wetter auf.

Probleme bei der Harmonisierung von Normen

Fri, 05 Sep 2025 07:58:54 GMT

Vom Normenprozess zur offenen Zugänglichkeit – das EuGH-Urteil C-588/21 im Fokus

Einleitung

Wer in Europa mit Maschinenbau, Robotik oder Produktentwicklung zu tun hat, kommt an harmonisierten Normen nicht vorbei. Sie sind das Rückgrat der Produktsicherheit, die Grundlage für die CE-Kennzeichnung und bieten Unternehmen die so wichtige Vermutung der Konformität. Doch ein Urteil des Europäischen Gerichtshofs (EuGH) vom 5. März 2024 (C-588/21) hat die bisherige Praxis kräftig ins Wanken gebracht.

Was sind harmonisierte Normen – und wie entstehen sie?

Harmonisierte Normen sind technische Standards, die von europäischen Standardisierungsorganisationen (CEN, CENELEC, ETSI) im Auftrag der Europäischen Kommission erstellt werden. Sie konkretisieren die wesentlichen Anforderungen europäischer Richtlinien und Verordnungen. Wird eine Norm im Amtsblatt der EU als harmonisierte Norm gelistet, so entsteht eine Rechtsvermutung: Hält sich ein Hersteller an diese Norm, erfüllt er automatisch die rechtlichen Anforderungen.

Besonderheit im europäischen System:
CEN und CENELEC entwickeln nur selten eigenständige Normen. In der Praxis übernehmen sie bestehende internationale Normen (ISO/IEC), passen diese redaktionell an und veröffentlichen sie dann als EN-Norm. Auf nationaler Ebene werden diese anschließend als DIN EN, BS EN oder NF EN gespiegelt.

Die typische Kaskade lautet also:
ISO-Norm → EN-Norm → DIN EN-Norm.

Das spart Zeit und sorgt für internationale Anschlussfähigkeit – bedeutet aber auch: Die eigentlichen Urheberrechte liegen oft bei ISO oder IEC, nicht bei den europäischen Institutionen. Und genau hier liegt das aktuelle Spannungsfeld.

Das EuGH-Urteil vom 5. März 2024 (C-588/21)

Hintergrund

2018 beantragten die NGOs Public.Resource.Org und Right to Know CLG Einsicht in vier harmonisierte Normen zur Spielzeugsicherheit. Die EU-Kommission lehnte ab: Normen seien urheberrechtlich geschützt, eine kostenlose Herausgabe würde die wirtschaftlichen Interessen der Normungsorganisationen verletzen. Das EU-Gericht bestätigte dies 2021. Doch im Berufungsverfahren vor dem EuGH kam es zur Kehrtwende.

Kernaussagen des Urteils

Harmonisierte Normen sind Teil des EU-Rechts, sobald sie im Amtsblatt referenziert werden.
Rechtsstaatlichkeit erfordert, dass Betroffene die Inhalte dieser Normen frei zugänglich nachlesen können.
Ein bloßer Verweis auf Urheberrechte reicht nicht aus, um den Zugang zu verweigern. Die Kommission muss konkret nachweisen, dass ein erheblicher Schaden durch Veröffentlichung entstehen würde.

Damit erklärte der EuGH die bisherige Praxis für unvereinbar mit Transparenz und Rechtsstaatlichkeit.

Folgen für die Normungslandschaft

Das Urteil hat weitreichende Konsequenzen:

Herausforderung für das Geschäftsmodell der Normungsorganisationen
Bisher wurden Normen über den Verkauf finanziert. Wenn harmonisierte Normen künftig kostenlos bereitgestellt werden müssen, stellt sich die Frage: Wie finanziert sich die Normungsarbeit?
Spannung zwischen EU und internationalen Institutionen
Da CEN/CENELEC in großem Umfang ISO- und IEC-Normen übernehmen, sind auch diese Organisationen betroffen. ISO und IEC haben bereits angekündigt, rechtliche Schritte gegen die Umsetzung des Urteils zu prüfen.
Verzögerung bei der Harmonisierung neuer Normen
Aktuell verweigern internationale Normungsorganisationen teilweise die Freigabe ihrer Texte für eine Veröffentlichung als EN-Norm, solange die Rechtslage nicht geklärt ist. Das erschwert die Harmonisierung neuer Normen erheblich. Die neue ISO 10218-1 und -2 ist aus diesem Grund zwar seit Anfang 2025 als ISO-Norm verfügbar, eine EN ISO 10218-1 und -2 in der neuen Fassung gibt es jedoch aktuell nicht. Dies hat zur Folge, dass die 2011er Version der Normen aktuell noch die harmonisierte Form dieser Norm ist und die neue, viel aktuellere und dem Stand der Technik entsprechende Norm nur bedingt verwendet werden kann.
Rechtssicherheit für Unternehmen
Für Hersteller entsteht ein Dilemma: Normen sollen als Konformitätsvermutung dienen, sind aber derzeit in manchen Fällen nicht harmonisiert verfügbar. Unternehmen müssen daher stärker auf eigene Risikobeurteilungen und alternative Nachweiswege zurückgreifen.

Bewertung

Das EuGH-Urteil ist ein Meilenstein in Sachen Transparenz: Wenn Normen Rechtswirkung entfalten, müssen sie auch zugänglich sein. Gleichzeitig macht es die Finanzierungs- und Urheberrechtsproblematik der Normung sichtbar – ein Problem, das seit Jahren schwelt und jetzt offen auf den Tisch kommt.

Für die Praxis heißt das:

Hersteller und Integratoren sollten die Entwicklung aufmerksam verfolgen.
Rechtssicherheit kann derzeit nur über sorgfältige Risikobeurteilungen und die Orientierung an bereits bestehenden, harmonisierten Normen gesichert werden.
Mittel- und langfristig wird es eine neue Balance zwischen Transparenz, Finanzierung und internationaler Zusammenarbeit geben müssen.

Fazit

Das Urteil C-588/21 zeigt deutlich: Harmonisierung ohne freien Zugang zu Normen ist mit europäischem Recht nicht vereinbar. Die Herausforderung liegt nun darin, einen Weg zu finden, der Transparenz für Anwender mit einem tragfähigen Finanzierungsmodell für die Normungsarbeit verbindet.

Für Unternehmen bleibt die Situation spannend – und mitunter schwierig. Doch eines ist klar: Die Diskussion um Urheberrechte, Transparenz und Harmonisierung wird die europäische Normungslandschaft in den kommenden Jahren grundlegend verändern.

Biomechanische Grenzwerte bei MRK Applikationen

Tue, 29 Apr 2025 11:57:39 GMT

Biomechanische Grenzwerte in der Mensch-Roboter-Kollaboration

Einleitung

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) hat in den letzten Jahren einen signifikanten Aufschwung erfahren, insbesondere in der industriellen Fertigung und Logistik. Die Interaktion zwischen Mensch und Roboter birgt jedoch potenzielle Risiken, besonders in Bezug auf die Sicherheit des menschlichen Arbeitnehmers. Um diese Risiken zu minimieren, wurden verschiedene Normen entwickelt, wobei die ISO/TS 15066 eine der zentralen Dokumente für die Festlegung biomechanischer Grenzwerte darstellt. Diese Technische Spezifikation definiert spezifische Werte für Kräfte und Drücke deren Überschreitung zu Schmerzen führen können (Schmerzeintritt). Der vorliegende Artikel beleuchtet den aktuellen Stand dieser Technischen Spezifikation, kritisiert ihre starre Handhabung der Grenzwerte und untersucht alternative Ansätze, wie die Integration von Schmerztoleranz. Abschließend wird ein Ausblick auf die zukünftige Entwicklung der Normen gegeben.

Aktueller Stand: ISO/TS 15066

Die ISO/TS 15066 wurde 2016 veröffentlicht und stellt einen wichtigen Meilenstein in der Standardisierung der menschlich-robotischen Interaktion dar. Das Dokument beschäftigt sich mit der Sicherheit von kollaborierenden Robotern und kritischen Punkten in der Mensch-Roboter-Interaktion. Es definiert dabei in der seiner Anlage A verschiedene Grenzwerte, um das Risiko von Verletzungen zu minimieren. Zu den relevanten Parametern gehören unter anderem:

Kräfte und Drücke: Die Spezifikation legt spezifische Werte für die Kräfte fest, die von Robotern auf Menschen maximal ausgeübt werden sollten. Diese Werte differenzieren sich in Abhängigkeit von den betroffenen Körperteilen und der Art der Interaktion, um Verletzungen zu vermeiden. Es wird beispielsweise zwischen den Kräften unterschieden, die auf die Arme, Beine oder den Rumpf wirken. Generell sind höhere Kraftwerte für kurze, dynamische Interaktionen zulässig, während niedrigere Werte für längere, statische Kontakte gelten sollten.
Interaktionszeit: Die ISO/TS 15066 betrachtet sowohl statische als auch dynamische Interaktionen. Die Zeitspanne, in der Kräfte auf den Körper wirken, ist dabei entscheidend. Längere Interaktionen mit hohen Kräften können das Risiko für Verletzungen erhöhen. Daher empfiehlt die ISO/TS 15066 unterschiedliche Werte, die auf die spezifischen Interaktionsbedingungen und -dauern abgestimmt sind. Der Treshold zwischen kurzen/dynamischen und langen/quasi statischen Kontakten ist dabei auf 0,5 Sekunden festgelegt.
Szenariospezifische Risikoanalyse: Die Technische Spezifikation verlangt von Integratoren, dass sie spezifische Risikoanalysen für die Arbeitsumgebung durchführen, um die Sicherheit der Interaktion zu gewährleisten.

Kritische Betrachtung der Starren Werte

Trotz der positiven Aspekte der ISO/TS 15066 ist die starre Handhabung der festgelegten Werte und die mangelnde Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit einer Kollision ein zentraler Kritikpunkt. Statische Grenzwerte lassen sich nicht immer auf die vielfältigen, dynamischen Interaktionen zwischen Mensch und Roboter anwenden.

Ein Beispiel für diese Problematik ist die Anwendung der Werte in unterschiedlich gestalteten Arbeitsumgebungen. Die biomechanischen Eigenschaften eines Menschen variieren erheblich je nach körperlicher Konstitution, Alter und Fitnesslevel. Ein fester Wert kann in einer bestimmten Situation zu sicherer Interaktion führen, während er in einer anderen zu Verletzungen führen kann.

Zusätzlich können die Umgebungsbedingungen, wie etwa die Geschwindigkeit des Roboters, die Art der Arbeit und die Aufmerksamkeit des menschlichen Mitarbeiters, die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen und die Auswirkungen auf die Sicherheit entscheidend beeinflussen. Daher könnte eine stärkere Berücksichtigung dieser Variablen in der Normierung notwendig sein, um ein realistisches Sicherheitsniveau zu gewährleisten.

Innovative Ansätze: Schmerztoleranz statt Schmerzeintritt

In den bestehenden Studien zum Schmerzeintritt, die in die Anlage A der ISO/TS 15066 eingeflossen sind, konzentriert man sich auf die Schwellenwerte, ab denen Schmerzen auftreten können. Diese starren Werte bieten jedoch nur einen eingeschränkten Blick auf die Auswirkungen von Kollisionen zwischen Mensch und Roboter. Neuere Studien, die sich mit der Schmerztoleranz befassen, weisen darauf hin, dass es sinnvoll ist, sich nicht nur auf den Schmerzeintritt, sondern auch auf die individuelle Schmerztoleranz zu konzentrieren.

Besonders bemerkenswert ist das Potenzial welches man erhält, wenn man sowohl die Schmerzeintrittswerte, als auch die Schmerztoleranzwerte verwendet. Ist die Wahrscheinlichkeit einer möglichen Kollision hoch, könnten an dieser Stelle die Schmerzeintrittswerte als Maßstab herangezogen werden. Ist die Wahrscheinlichkeit einer Kollision jedoch geringer, könnten für Kollisionen die höheren Schmerztoleranzwerte als Maximum verwendet werden. Dies würde die Möglichkeit bieten, die Interaktion zwischen Mensch und Roboter sicherer zu gestalten, während gleichzeitig der Betriebsablauf nicht unnötig eingeschränkt wird.

Diese neuen Ansätze zur Integration der Schmerztoleranz bieten nicht nur eine Perspektive zur Aufweichung der starren Werte der ISO/TS 15066, sondern fördern auch die Entwicklung von dynamischen Sicherheitskonzepten, die der Realität von Mensch-Roboter-Interaktionen gerecht werden.

Zukunftsausblick: Entwicklung in eine B-Norm

Die Konversion der ISO/TS 15066 in eine bindende Norm (B-Norm) ist ein entscheidender Schritt in der Standardisierung der MRK und wird in naher Zukunft erfolgen. Diese neue Norm wird voraussichtlich nicht nur die bestehenden Werte für Schmerzeintritt und Verletzungen anpassen, sondern auch innovative Parameter wie Schmerztoleranz integrieren.

Ein entscheidendes Element könnte die Differenzierung zwischen verschiedenen Arten von Arbeitsumgebungen und Anwendungen sein. Beispielsweise könnte in industriellen Umgebungen eine andere Grenzwertannahme gelten als in Pflegeeinrichtungen oder Logistikzentren, wo die Arbeitsbedingungen variieren und die Interaktionen sensibilisierter erfolgen müssen.

Darüber hinaus könnte die Norm schrittweise anpassbare Grenzwerte integrieren, die sich dynamisch ändern, basierend auf dem Feedback des Arbeitnehmers oder dem Einsatzort des Roboters. Dadurch könnte das Risiko einer Verletzung signifikant gesenkt werden, da jede Interaktion spezifisch auf die Bedürfnisse der Menschen eingehen könnte.

Integration der Psychosozialen Aspekte

Ein weiterer, oft vernachlässigter Aspekt in der Gestaltung von Normen ist die Berücksichtigung psychosozialer Faktoren. Alter, Stress und das allgemeine Wohlbefinden der Mitarbeiter spielen eine entscheidende Rolle in der Interaktion mit Robotern. Die zukünftige Norm könnte auch Vorschläge zur Gestaltung von Arbeitsumgebungen enthalten, die nicht nur die physische Sicherheit, sondern auch das psychische Wohlbefinden der Mitarbeiter in den Fokus stellt. Ein ganzheitlicher Ansatz, der sowohl die physischen als auch die psychologischen Bedürfnisse der Menschen berücksichtigt, wird zunehmend als notwendig erachtet, um die Akzeptanz und den Erfolg von MRK-Systemen zu fördern.

Forschung und Entwicklung

Um die genannten Ziele zu erreichen, ist kontinuierliche Forschung notwendig. Ein interdisziplinärer Ansatz, der Ingenieure, Kognitionswissenschaftler, Psychologen und Ergonomieforscher einbezieht, wird notwendig sein, um ein umfassendes Verständnis der komplexen Interaktionen zwischen Mensch und Roboter zu erlangen. Studien sollten nicht nur biomechanische Messungen beinhalten, sondern auch subjektive Bewertungen der Nutzer zur Schmerztoleranz, zur Risikowahrnehmung sowie zu Stress und emotionalen Reaktionen untersuchen.

Erfreulicherweise gibt es bereits vielversprechende Forschungsprojekte in diesem Bereich. Innovative Projekte nutzen Machine Learning und KI, um menschliche Reaktionen während der Robotersinteraktionen in Echtzeit zu interpretieren. Solche Studien könnten dazu beitragen, adaptive Systeme zu entwickeln, welche die Interaktionen auf individuellere Weise optimieren und somit das Risiko potentieller Verletzungen weiter minimieren.

Fazit

Die biomechanischen Grenzwerte, wie sie in der ISO/TS 15066 definiert sind, stellen einen bedeutenden Schritt in der Sicherstellung der Mensch-Roboter-Interaktion dar, müssen jedoch aufgrund ihrer starren und oft zu allgemeinen Natur kritisch hinterfragt werden. Ein flexiblerer Ansatz, der sowohl Schmerztoleranz als auch eine dynamische Risikoanalyse integriert, könnte helfen, das Sicherheitsniveau zu verbessern und gleichzeitig die Möglichkeiten für produktive und kollaborative Arbeitsweisen zu erweitern.

Der Übergang zur B-Norm wird eine entscheidende Gelegenheit bieten, um aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung zu integrieren und eine umfassendere und pragmatischere Sicherheitsrichtlinie für die MRK zu entwickeln. Nur durch interdisziplinäre Zusammenarbeit und kontinuierliche Innovation wird es möglich sein, die Herausforderungen der Sicherheit und Effizienz in der Mensch-Roboter-Kollaboration erfolgreich zu meistern.

Maschinensicherheit im Maschinenbau

Fri, 28 Feb 2025 09:43:30 GMT

Maschinensicherheit im Maschinenbau

Im Maschinenbau wird oft die beeindruckende Fähigkeit hervorgehoben, funktionale und effiziente Maschinen zu entwickeln. Maschinenbauer sind bekannt für ihre technischen Kompetenzen und Innovationskraft. Doch trotz dieser Fähigkeiten bleibt eine kritische Herausforderung häufig unzureichend adressiert: die Maschinensicherheit . Während viele Maschinenbauer in der Lage sind, leistungsstarke Maschinen zu konstruieren, sind sie oft nicht ausreichend mit den komplexen Anforderungen der Maschinensicherheit vertraut. Dies kann zu potenziellen Gefährdungen führen, die sowohl für die Benutzer als auch für die Hersteller gravierende Konsequenzen haben können.

Die Bedeutung der Maschinensicherheit

Die Maschinensicherheit ist ein entscheidendes Element im Maschinenbau. Sie umfasst alle Maßnahmen, die dazu dienen, Maschinen so zu gestalten und zu betreiben, dass sie für den Menschen, die Umwelt und das Umfeld sicher sind. Die Implementierung effektiver Sicherheitsmaßnahmen ist notwendig, um Risiken wie mechanische Gefahren, elektrische Gefahren, Brandgefahren und ergonomische Probleme zu minimieren.

Ein Mangel an tiefgreifendem Wissen über die entsprechenden Sicherheitsstandards und -richtlinien kann zu gefährlichen Situationen führen. Maschinen müssen nicht nur effizient und leistungsstark sein, sondern auch potenzielle Gefahrenquellen wie bewegliche Teile, hohe Temperaturen und Elektrizität berücksichtigen. Das Versäumnis, diese Gefahren angemessen zu adressieren, kann schwerwiegende Unfälle nach sich ziehen, die sowohl physische Schäden als auch erhebliche rechtliche Folgen für die Unternehmen haben können.

Die Herausforderung der Risikobeurteilung

Ein zentraler Bestandteil der Maschinensicherheit ist die Durchführung einer rechtssicheren Risikobeurteilung. Diese Bewertung ist gesetzlich vorgeschrieben und soll sicherstellen, dass alle potenziellen Risiken identifiziert und angemessen behandelt werden. Leider sind nur wenige Maschinenbauer in der Lage, diese Aufgabe korrekt und umfassend zu erfüllen.

Viele Unternehmen scheitern daran, die notwendigen Schritte zur Identifizierung und Bewertung von Risiken systematisch zu dokumentieren. Die Unsicherheit über die richtigen Methoden, die Auswahl geeigneter Sicherheitsmaßnahmen und die Einhaltung der in der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG Anhang I aufgeführten Allgemeinen Sicherheits- und Gesundheitsschutzvorgaben, sowie die Kenntnis und Einhaltung von anwendbaren technischen Standards führen oft zu fehlerhaften oder unzureichenden Risikobeurteilungen. Diese Lücken sind nicht nur tragisch für die Sicherheit der Maschinenbediener, sondern können auch erhebliche rechtliche und finanzielle Konsequenzen für den Maschinenbauer zur Folge haben, insbesondere im Falle eines Arbeitsunfalls.

Die Rolle externer Fachexpertise

Angesichts der Herausforderungen, die im Bereich der Maschinensicherheit bestehen, ist es ratsam, externe Fachexpertise in Anspruch zu nehmen. Fachkräfte, die sich auf Maschinensicherheit spezialisiert haben, bieten nicht nur umfassendes Wissen über die relevanten Normen und Vorschriften, sondern bringen auch Erfahrung aus der Praxis mit. Sie verstehen die Komplexität der Risikobewertung und sind in der Lage, passende Lösungen zu entwickeln.

Ein weiterer Vorteil von externen Fachleuten ist ihre Fähigkeit, einen objektiven Blick auf den gesamten Konstruktionsprozess zu werfen. Diese externen Experten können sicherstellen, dass der gesamte Lebenszyklus der Maschine – von der Planungsphase bis zur Inbetriebnahme – die höchsten Sicherheitsstandards erfüllt. Dabei kann der kritische Blick eines Außenstehenden häufig Lücken erkennen, die internen Ingenieuren möglicherweise entgehen. Diese objektive Einschätzung ist besonders wichtig, da Ingenieure oft in ihren eigenen Entwürfen gefangen sind und potenzielle Risiken möglicherweise nicht vollständig erkennen.

Die Vorteile einer proaktiven Sicherheitskultur

Unternehmen, die proaktiv in die Maschinensicherheit investieren und kontinuierlich externe Fachexpertise hinzuziehen, können nicht nur die Sicherheit ihrer Maschinen und Mitarbeiter erhöhen, sondern auch ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken. Ein gutes Sicherheitsmanagement zeigt, dass ein Unternehmen Verantwortung übernimmt und sich aktiv um die Sicherheit seiner Produkte und Mitarbeiter kümmert. Dies kann sich positiv auf die Markenwahrnehmung, Kundenbindung und das Vertrauensverhältnis zu Partnern und Regulierungsbehörden auswirken.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Maschinensicherheit ein unverzichtbarer Bestandteil des Maschinenbaus ist, der oft nicht in ausreichendem Maße beachtet wird. Um sicherzustellen, dass Maschinen sowohl funktional als auch sicher sind, sollten Maschinenbauer externe Experten hinzuziehen. Diese Maßnahme kann dabei helfen, potenzielle Gefahrenquellen zu identifizieren und die Sicherheit der Maschinen umfassend zu gewährleisten. Eine sorgfältige und rechtssichere Risikobeurteilung ist kein einmaliger Schritt, sondern ein kontinuierlicher Prozess, der entscheidend für den Erfolg eines Unternehmens im Maschinenbau ist.

In einer Branche, in der Sicherheit oberste Priorität haben sollte, ist dies ein Schritt, den Maschinenbauer unbedingt ernst nehmen müssen. Durch die Integration von Expertenwissen können Unternehmen nicht nur ihre Sicherheitsstandards verbessern, sondern auch eine präventive Sicherheitskultur etablieren, die langfristig sowohl den Mitarbeitern als auch dem wirtschaftlichen Erfolg zugutekommt.

Implementierung eines ganzheitlichen Sicherheitsansatzes

Eine erfolgreiche Integration von Sicherheitsstandards in den Maschinenbau erfordert einen strategischen, ganzheitlichen Ansatz. Dies beginnt bereits in der Planungs- und Entwicklungsphase, in der Sicherheitsaspekte von Anfang an berücksichtigt werden sollten. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Konstruktions- und Sicherheitsteams kann dabei helfen, Sicherheitsmaßnahmen als integralen Bestandteil des Maschinenentwurfs zu verankern.

Darüber hinaus sollten regelmäßige Schulungen und Fortbildungsmaßnahmen für Ingenieure und Mitarbeiter stattfinden, um das Bewusstsein für Sicherheitsrisiken zu schärfen und aktuelle Entwicklungen sowie Änderungen in den relevanten Normen und Vorschriften zu verstehen. Durch fortlaufende Schulungen können Unternehmen sicherstellen, dass ihre Mitarbeiter immer in der Lage sind, potenzielle Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie zu einem sicherheitsrelevanten Vorfall führen.

Dokumentation und Nachverfolgbarkeit

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Maschinensicherheit ist die gründliche Dokumentation aller Sicherheitsbewertungen und -maßnahmen. Eine lückenlose Dokumentation ermöglicht es nicht nur, die Einhaltung von Gesetzen und Technischen Regeln nachzuweisen, sondern bietet auch eine wertvolle Informationsquelle für zukünftige Entwicklungen. Sie erleichtert die Nachverfolgbarkeit von Entscheidungen und Änderungen, sodass Unternehmen im Falle von Problemen oder rechtlichen Rückfragen schnell reagieren können.

Die Etablierung eines effektiven Managementsystems zur Sicherheitsdokumentation kann ebenfalls dazu beitragen, die Effizienz zu steigern und Missverständnisse zu vermeiden. Tools wie digitale Plattformen zur Sicherheitsdokumentation können den Prozess vereinfachen und verbessern.

Praxiserfahrungen und Fallstudien

Erfolgsgeschichten aus der Industrie zeigen, wie wertvoll die Zusammenarbeit mit externen Fachexperten für die Maschinensicherheit sein kann. Unternehmen, die in Risikobewertungen und externe Prüfungen investiert haben, berichten über signifikante Verbesserungen in Bezug auf Sicherheitsstandards, Unfallraten und gesetzliche Konformität.

In einigen Fällen konnte durch die Identifizierung und Behebung von Sicherheitsmängeln nicht nur das Unfallrisiko reduziert werden, sondern auch die Produktivität gesteigert werden. Mitarbeiter fühlen sich sicherer und motivierter, wenn sie wissen, dass ihr Arbeitsplatz gewissenhaft hinsichtlich sicherheitstechnischer Anforderungen gestaltet ist.

Schlussfolgerung

Die Maschinensicherheit ist eine Herausforderung, die nicht ignoriert werden darf. Maschinenbauer sollten sich bewusst sein, dass die Implementierung effektiver Sicherheitsstrategien nicht nur eine gesetzliche Anforderung ist, sondern auch einen essenziellen Aspekt der Unternehmensverantwortung darstellt. Indem sie externe Experten in den Entwicklungsprozess einbeziehen, können sie sicherstellen, dass ihre Maschinen sowohl sicher als auch leistungsfähig sind.

Langfristig profitieren Unternehmen, die diese Herausforderungen proaktiv angehen, von einer verbesserten Sicherheitsbilanz, zufriedeneren Mitarbeitern und einer stärkeren Marktposition. Investitionen in Sicherheitsmaßnahmen zahlen sich aus: Sie schützen nicht nur das Leben der Mitarbeiter, sondern gewährleisten auch die rechtliche Absicherung und die langfristige Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens. In einer zunehmend regulierten und sicherheitsbewussten Welt ist Maschinensicherheit mehr als nur ein notwendiges Übel – sie ist eine Schlüsselkomponente für den nachhaltigen Erfolg im Maschinenbau.

Es war einmal ein Cobot

Fri, 28 Feb 2025 08:59:59 GMT

Der Cobot im Wandel

Einleitung

Kollaborative Roboter, oder Cobots, haben sich in den letzten zwei Jahrzehnten rasant entwickelt. Sie bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine, insbesondere in der Fertigung und Automatisierung. Dieser Artikel beleuchtet die Geschichte und Entwicklung des Cobotmarktes, angefangen von den Anfängen mit wenigen Herstellern bis hin zu den heutigen, vielfältigen Marktangeboten und den Herausforderungen in Bezug auf Normen.

Die Anfänge der Cobots

Die ersten Kollaborationsroboter wurden in den frühen 1990er Jahren entwickelt. Pioniere wie Kiva Systems und Universal Robots (UR) legten damals den Grundstein für eine neue Ära der Robotik. Die Technologien waren jedoch noch in einem sehr frühen Stadium, und die Anwendungen waren begrenzt.

1996 : Der erste Cobot, das „Robot Arm“ von Professor Harry Mak, wurde entwickelt. Diese Roboter waren darauf ausgelegt, sicher in der Nähe von Menschen zu operieren und einfache Aufgaben zu übernehmen.

2000er Jahre: Universal Robots (gegründet 2005) stellte 2008 den UR5 vor, der durch seine Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit besticht und vielen Unternehmen den Einstieg in die Automatisierung mit Cobots erleichtert hat.

Herausforderungen und Normenlage

Ein wesentliches Hindernis in den frühen Jahren der Cobot-Entwicklung waren die uneinheitlichen Normen und Sicherheitsvorschriften. Der Mangel an klaren Richtlinien führte zu Unsicherheiten bei der Implementierung und Nutzung von Cobots.

Sicherheitsbedenken : Unternehmen waren besorgt, dass Cobots, die in direkter Zusammenarbeit mit Menschen operieren, zu Verletzungen führen könnten. Dies führte zu einer Skepsis gegenüber der Technologie.

UN-ISO-Normen: Die internationale Normenorganisation begann, sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Die Notwendigkeit für einheitliche Normen wurde zunehmend erkannt, um eine sichere und effiziente Entwicklung der Cobots zu gewährleisten.

Fortschritte in der Normierung

Ein entscheidender Schritt in der Entwicklung des Cobotmarktes war die Einführung spezifischer Normen. Ein Meilenstein war die Veröffentlichung der ISO/TS 15066 im Jahr 2016, die erstmals umfassende Sicherheitsrichtlinien für Cobots bereitstellte. Diese Norm definiert, unter welchen Bedingungen und wie Cobots sicher in Zusammenarbeit mit Menschen eingesetzt werden können.

Im Jahr 2025 wurde die ISO/TS 15066 nun in die aktualisierte ISO 10218-2:2025 integriert, was den Cobots eine noch breitere Akzeptanz und Standardisierung im Markt verschafft.

Der heutige Cobotmarkt

Heute ist der Markt für Cobots stark gewachsen, sowohl in der Anzahl der Hersteller als auch in der Vielfalt der angebotenen Produkte. Cobots sind jetzt in vielen Branchen anzutreffen, von der Automobilproduktion bis hin zur Elektronikfertigung, und bieten Unternehmen flexible Lösungen zur Automatisierung.

10 verbreiteste Cobot-Hersteller

Hier ist eine Liste der 10 bekanntesten Cobot-Hersteller weltweit:

Universal Robots – Pionier im Cobot-Bereich mit verschiedenen Modellen wie UR3, UR5 und UR10.

KUKA – Bekannt für ihre industriellen Roboter und Kollaborationslösungen.

Rethink Robotics – Hersteller des berühmten Cobot „Baxter“

FANUC – Bietet eine breite Palette von Robotern einschließlich Cobots.

Yaskawa – Hersteller von Industrierobotern, einschließlich Cobot-Lösungen.

ABB – Bietet verschiedene Cobot-Modelle, die für Zusammenarbeit mit Menschen ausgelegt sind.

Techman Robot – Kombiniert Roboterarm mit einer integrierten Kamera zur intelligenten Automatisierung.

Doosan Robotics – Südkoreanischer Hersteller von Cobots, bekannt für Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit.

Denso Robotics – Bietet Cobots mit Fokus auf Effizienz.

Nachi-Fujikoshi – Umfasst robuste und sichere Cobot-Optionen.

Die Betreiberpflichten nach Betriebssicherheitsverordnung

Mon, 30 Dec 2024 10:08:11 GMT

BetrSichV – Wichtige Betreiberpflichten

Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) ist ein zentrales Element der in Deutschland geltenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzgesetzgebung. Sie regelt die Anforderungen an die Sicherheit und den Gesundheitsschutz beim Betrieb von Arbeitsmitteln, insbesondere Maschinen. Dabei trägt der Betreiber eine erhebliche Verantwortung, um die Sicherheit seiner Mitarbeiter zu gewährleisten. In diesem Blogbeitrag möchten wir gerne die wesentlichen Aspekte der Betreiberpflichten zusammenfassen:

1. Allgemeine Pflichten des Betreibers

1.1 Sicherheitsverantwortung

Der Betreiber von Maschinen ist dafür verantwortlich, dass die Maschinen und Arbeitsmittel, die er einsetzt, sicher sind. Dies bedeutet, dass er vor der Inbetriebnahme eine Gefährdungsbeurteilung durchführen muss. Diese Beurteilung soll potenzielle Risiken identifizieren und geeignete Schutzmaßnahmen festlegen.

1.2 Dokumentation

Der Betreiber einer Maschine muss alle sicherheitsrelevanten Dokumente ordnungsgemäß führen, einschließlich der Gefährdungsbeurteilungen, Betriebsanleitungen, Wartungsprotokolle und Prüfberichte. Diese Dokumentation muss auf dem neuesten Stand sein und für die Aufsichtsbehörden sowie für die Mitarbeiter zugänglich sein.

1.3 Schulung und Unterweisung

Ein wesentlicher Punkt für die Sicherheit am Arbeitsplatz ist die Schulung der Mitarbeiter. Der Betreiber muss sicherstellen, dass alle Benutzer der Maschinen über die nötigen Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen. Hierzu gehört auch die regelmäßige Unterweisung in dem sicheren Umgang mit den jeweiligen Maschinen.

1.4. Gefährdungsbeurteilung

Die Gefährdungsbeurteilung ist ein wesentlicher Bestandteil des Arbeitsschutzes und dient der Identifikation und Bewertung von Gefahren am Arbeitsplatz. Sie ist nicht nur gesetzlich gefordert, sondern auch entscheidend, um geeignete Schutzmaßnahmen festzulegen und die Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten. Folgendes sollte in einer Gefährdungsbeurteilung enthalten sein:

a. Identifikation von Gefahren

Maschinen und Arbeitsmittel: Alle verwendeten Maschinen müssen auf ihre potenzielle Gefahren untersucht werden, z.B. mechanische Gefahren (z.B. bewegliche Teile), elektrische Gefahren (z.B. Stromschlaggefahr) und thermische Gefahren (z.B. heiße Oberflächen).

Arbeitsabläufe: Analyse der Arbeitsprozesse und -hierarchien, um Gefahren zu identifizieren, die während der verschiedenen Phasen des Betriebs auftreten können.

Umgebungsbedingungen: Berücksichtigung der Arbeitsumgebung, einschließlich Beleuchtung, Lärm, chemische Exposition und ergonomische Aspekte.

b. Bewertung der Gefährdungen

Risikobewertung: Einschätzung der Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Schadens sowie der Schwere potenzieller Verletzungen oder Gesundheitsgefährdungen. Diese Bewertung sollte mithilfe eines klaren Bewertungssystems (z.B. Punkteskala von 1 bis 5) erfolgen.

Kategorisierung von Risiken: Die identifizierten Gefährdungen können in Kategorien eingeteilt werden, z.B. hoch, mittel oder gering, um Prioritäten bei der Umsetzung von Schutzmaßnahmen festzulegen.

c. Festlegung von Schutzmaßnahmen

Technische Maßnahmen: Implementierung technischer Lösungen, z.B. die Installation von Schutzeinrichtungen, Absperrungen, oder die Verwendung von Sicherheitssoftware zur Überwachung von Maschinen.

Organisatorische Maßnahmen: Anwendung von organisatorischen Strategien, die die Arbeitsweise ändern, z.B. Rotation von Arbeitern, um die Belastung zu minimieren, oder die Einführung von Arbeitsanweisungen.

Persönliche Schutzausrüstung (PSA): Sicherstellung, dass angemessene PSA zur Verfügung gestellt wird, wie Helme, Handschuhe, Schutzbrillen und Gehörschutz.

d. Dokumentation der Ergebnisse

Berichterstattung: Alle Schritte der Gefährdungsbeurteilung, einschließlich der identifizierten Gefahren, der durchgeführten Bewertungen und der festgelegten Maßnahmen, sollten dokumentiert werden. Diese Dokumentation muss vollständig und nachvollziehbar sein.

Aktionsplan: Erstellen eines klaren Aktionsplans, der Verantwortlichkeiten, Fristen und Ressourcen für die Umsetzung der Schutzmaßnahmen festlegt.

e. Überprüfung und Aktualisierung

Regelmäßige Überprüfung: Die Gefährdungsbeurteilung muss regelmäßig überprüft und aktualisiert werden, insbesondere wenn sich Arbeitsbedingungen ändern (z. B. neue Maschinen, Technologien oder Arbeitsabläufe).

Feedback von Mitarbeitern: Einholung von Rückmeldungen von den Mitarbeitern kann helfen, zusätzliche Gefahren zu identifizieren und die Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen zu bewerten.

2. Behandlung von Schutzeinrichtungen

2.1. Trennende Schutzeinrichtungen

Trennende Schutzeinrichtungen (wie Schutztüren oder Schutzabdeckungen) dienen dazu, den Zugang zu gefährlichen Maschinenbereichen während des Betriebs zu verhindern. Die Betreiberpflicht umfasst:

Konstruktive Sicherheit: Diese Einrichtungen müssen sicher und stabil sein und dürfen nicht leicht entfernt oder manipuliert werden.

Funktionsprüfung: Der Betreiber muss sicherstellen, dass diese Einrichtungen regelmäßig auf ihre Funktion überprüft werden.

2.2. Nicht trennende Schutzeinrichtungen

Nicht trennende Schutzeinrichtungen sind Anlagenteile, die den Arbeitsbereich einer Maschine oder Anlage überwachen, ohne den Zugang zu gefährlichen Bereichen vollständig zu verwehren. Beispiele für solche Einrichtungen sind Sicherheitsmatten, Sicherheitslichtvorhänge oder Laserscanner.

2.2.1 Prüfung von nicht trennenden Schutzeinrichtungen

Bei der Prüfung nicht trennender Schutzeinrichtungen sind folgende Aspekte zu berücksichtigen:

a. Funktionsprüfung:

Regelmäßige Tests: Die Funktionalität der Schutzeinrichtungen sollte regelmäßig getestet werden. Mindestanforderung ist eine jährliche Überprüfung, die den sicheren und ordnungsgemäßen Betrieb sicherstellt.

Überprüfung der Reaktionszeit: Es muss getestet werden, ob die Schutzeinrichtung innerhalb der vorgeschriebenen Reaktionszeit auf eine Unterbrechung (z. B. das Betreten des Gefahrenbereichs) entsprechend reagiert.

b. Sichtprüfung:

Mechanische Integrität: Sichtprüfungen sollten regelmäßig durchgeführt werden (z. B. monatlich oder vierteljährlich), um sicherzustellen, dass die Schutzeinrichtungen unbeschädigt und sicher installiert sind.

Zustand der Sensoren: Überprüfung der Sensoren auf Verschmutzung oder Beschädigung. Beispielsweise sollten Lichtschranken frei von Hindernissen sein, die die Erkennung beeinträchtigen könnten.

c. Einstellungen und Kalibrierung:

Sicherstellung korrekter Einstellungen: Die Einstellungen der Schutzeinrichtungen sollten regelmäßig (mindestens jährlich) überprüft und gegebenenfalls kalibriert werden, um sicherzustellen, dass sie korrekt arbeiten.

Dokumentation der Einstellungen: Jeder Kalibrierungsvorgang sollte dokumentiert werden, um eine lückenlose Nachverfolgbarkeit der durchgeführten Prüfungen zu gewährleisten.

d. Sicherheitseinstellungen:

Prüfung der Sicherheitsfunktionen: Überprüfung, ob alle festgelegten Sicherheitsfunktionen aktiv sind und korrekt arbeiten. Dies schließt auch das Testen der Not-Halt-Funktion ein.

e. Schulung der Mitarbeiter:

Regelmäßige Unterweisungen: Mitarbeiter sollten regelmäßig in der Handhabung und den Funktionen der Schutzeinrichtungen geschult werden, um das Bewusstsein für die Bedeutung sicherer Arbeitspraktiken zu schärfen.

2.2.2 Prüfintervall

Jährliche Hauptprüfung: Nicht trennende Schutzeinrichtungen sollten mindestens einmal jährlich einer umfassenden Prüfung unterzogen werden. Hierzu zählt u.a. eine Nachlaufmessung an Laserscannern und Lichtvorhängen sowie eine Überprüfung der Kollisionskräfte bei kollaborierenden Roboterapplikationen mit Kraft- und Leistungsbegrenzung.

Interne Sichtprüfungen: Neben der jährlichen Hauptprüfung sind regelmäßig (z.B. monatlich) durchgeführte Sichtprüfungen notwendig, um die alltägliche Funktionsfähigkeit zu gewährleisten.

Prüfungen nach Änderungen: Nach wesentlichen Änderungen an der Maschine oder der Arbeitsumgebung (z.B. nach einem Umbau oder der Installation neuer Maschinen) sollten die Schutzeinrichtungen umgehend wieder überprüft werden.

2.3. Dokumentation der Prüfungen

Alle durchgeführten Prüfungen und Wartungsmaßnahmen müssen dokumentiert werden. Diese Dokumentation ist nicht nur für interne Zwecke wichtig, sondern auch bei möglichen Prüfungen durch Aufsichtsbehörden.

3. Strafen bei Nichtbeachtung

Die Nichteinhaltung der Betreiberpflichten nach der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) kann gravierende Konsequenzen nach sich ziehen. Diese reichen von Bußgeldern über Haftungsfragen bis hin zu Betriebsstilllegungen. Hier sind einige Beispiele, die verdeutlichen, welche Strafen und Konsequenzen bei Verstößen gegen die BetrSichV auftreten können:

3.1. Bußgelder

Beispiel 1: Ein Maschinenbauunternehmen in Nordrhein-Westfalen wurde mit einem Bußgeld von 50.000 Euro belegt, nachdem bei einer Inspektion der Aufsichtsbehörde festgestellt wurde, dass die vorgeschriebenen jährlichen Prüfungen der sicherheitsrelevanten Maschinenbauteile nicht durchgeführt wurden. Die Aufsichtsbehörde stellte fest, dass dies zu einem erheblichen Risiko für die Mitarbeiter führte.

Beispiel 2: Ein Betriebsleiter in Bayern erhielt ein Bußgeld von 30.000 Euro, weil dieser es versäumt hatte, die Gefährdungsbeurteilung für eine neue Produktionslinie zu aktualisieren, nachdem wesentliche Änderungen an der Maschinenkonfiguration vorgenommen worden waren. Dies führte zu Gefahren, die die Sicherheit der Mitarbeiter gefährdeten.

3.2. Haftung im Schadensfall

Beispiel 3: In einem metallverarbeitenden Betrieb kam es zu einem schweren Unfall, als ein Arbeiter aufgrund eines nicht korrekt funktionierenden Sicherheitslichtvorhang schwer verletzt wurde. Untersuchungen zeigten, dass der Betreiber die regelmäßigen Prüfungen nicht durchgeführt hatte. Der Betrieb wurde nicht nur mit hohen Schadensersatzforderungen konfrontiert, sondern auch die Verantwortlichen mussten sich strafrechtlichen Konsequenzen stellen, unter anderem wegen fahrlässiger Körperverletzung.

3.3. Betriebsstilllegungen

Beispiel 4: Eine Produktionsstätte wurde von der Gewerbeaufsicht geschlossen, nachdem festgestellt wurde, dass die Sicherheitsvorschriften bezüglich der Lagerung von gefährlichen Stoffen wiederholt missachtet worden waren. Die mangelnde Einhaltung der BetrSichV hatte zu einem hohen Risiko für die Mitarbeiter und die Umwelt geführt, was die sofortige Schließung des Betriebs zur Folge hatte.

Beispiel 5: In einem Holzverarbeitungsbetrieb musste die gesamte Anlage stillgelegt werden, weil die Auswertung einer Gefährdungsbeurteilung gezeigt hatte, dass die bestehenden Schutzzäune und Absperrungen nicht den gesetzlichen Anforderungen entsprachen. Der Betreiber konnte während der Schließung hohe Einnahmeverluste verzeichnen, bevor die notwendigen Anpassungen und Prüfungen durchgeführt und die Genehmigung zur Wiederinbetriebnahme erteilt wurde.

Fazit

Die BetrSichV legt umfassende Anforderungen an die Betreiber von Maschinen und Arbeitsmitteln fest, um den Schutz der Mitarbeiter und die Sicherheit am Arbeitsplatz zu gewährleisten. Die verantwortungsvollen Betreiber müssen sicherstellen, dass:

Alle Maschinen und sicherheitsrelevanten Komponenten regelmäßig geprüft und gewartet werden.
Eine klare Dokumentation aller durchgeführten Maßnahmen vorliegt.
Die Mitarbeiter kontinuierlich geschult und über die Gefahren sowie den sicheren Umgang mit Maschinen informiert werden.
Die Schutzeinrichtungen ordnungsgemäß installiert und regelmäßig funktionsgeprüft werden, damit sie ihre Schutzfunktion jederzeit erfüllen.

Die Nichteinhaltung dieser Pflichten kann nicht nur rechtliche Konsequenzen in Form von Bußgeldern und Betriebsschließungen nach sich ziehen, sondern auch zu schweren Unfällen führen, die das Wohl der Mitarbeiter gefährden. Daher sollten Betreiber stets höchste Priorität auf die Umsetzung der Vorschriften der BetrSichV legen und gegebenenfalls externe Fachkräfte hinzuziehen, um die Compliance und Sicherheit zu gewährleisten.

Sollten Sie weitere Informationen zu bestimmten Aspekten der BetrSichV oder zu anderen Themen benötigen, stehen wir

Ihnen gerne zur Verfügung!

Safe implementation of collaborative robot applications

Wed, 04 Dec 2024 11:27:29 GMT

Safe implementation of collaborative robot applications

The word ‘cobot’ has been an integral part of automation concepts in large, medium and small enterprises in all industries for several years now. Nevertheless, there are very often gaps in knowledge and misunderstandings in this area when it comes to the handling, characteristics and possibilities of this technology. The intention of this blog post is to help users of this technology to get a better understanding of the world of collaborative robotics and will hopefully help to get more safe implementations of fenceless robot applications.

The word cobot

In one of our previous blog posts, which you will find, following this link , we already dealt with the term ‘cobot’. We already pointed out that this term is misleading, as it implies that the robot itself is always safe. But the fact is, even the most sensitive robot with a knife in its gripper can cause serious injuries. The collaborative robot itself therefore does not exist, only collaborative robot applications, and whether these are actually safe must be clarified as part of a risk assessment. You can also find an informative blog post on the topic of risk assessment here .

Types of collaborative applications

EN ISO 10218-1/-2:2011 currently specifies four different types of collaboration. These are in particular

Safety rated monitored stop (e.g. applications in which a laser scanner brings the robot to a safe standstill when a person enteres the robot working area)
Handguided control (with direct control of the robot at the end effector, e.g. by means of a force/torque sensor. A three-position enabling device on the end effector is also reuired in these kind of applications)
Speed and seperation monitoring (the robot slows down the closer a person gets to the robot)
Power and Force limiting (the robot recognises an unintended collision and stops without injuring the person)

However, the new ISO 10218-1/-2 (to be published in 12/2024) no longer includes these types of collaboration. Ultimately, the new standard only defines, what is meant by collaboration. It is important to note that there is NO definition of a collaborative robot in this new standards, only the definition of a collaborative robot application.

According to this standard, a collaborative robot application is an application that contains one or more collaborative tasks. A collaborative task is defined as follows:

‘Part of the robot sequence where both the robot application and the operator(s) are in the same safeguarded space’

This means, if an operator or a person is able to enter into the robot's workspace, either completely or with parts of his body, while the robot is operating in this space, it is defined as a collaborative application. In most cases, this will be achieved by using the above mentioned method of power and force limiting. But how could such an application be implemented safely?

In this blog post, we deliberately do not want to go into the evaluation of an application as part of a subsequent force and pressure measurement, as this would go beyond the scope of a blog post. Instead, we would like to give you a few recommendations on what you should keep in mind when implementing a collaborative robot application.

Consult experts

First of all, it is ultimately up to you to decide whether you are confident enough to implement such an application safely on your own and also prepare the associated risk assessment at the end by yourself. However, if you are considering having the risk assessment carried out by external experts, such as e.g, our company Cobot Safety, then do yourself and us a favour - please don't wait until the end of your project to call in external expertise. We at Cobot Safety, as well as our competitors, don't like to be the spoilsport who tells you in the end that the application is quite nice, but ultimately will not receive a positive risk assessment and therefore no declaration of conformity in accordance with the EG Machinery Directive. The costs of changes to implement safety concepts that will achive a positive risk assesment will be much higher, if you do your changes in the end of the process. Safe your money and get your external experts on board as early as possible. We and our competitors in the field of risk assessments generally welcome, if customers contact us with a concept idea and we will have the possibility to advise you in an early stage of your project.

The most sensitive topic - the head area

When it comes to collaborative robot applications, everyone has certainly heard or allready had the discussion about the head area. You may often heared that collisions with the head area are prohibited and that a safe application without a safety fence is only possible if a collision with the head can be completely ruled out.

However, the problem about this topic is usually that you can restrict and control the movements of the robot in principle. This might prevent that the robot is moving into the head area of the employee. But what's may not really under our controll is the movement of the employee. In an fenceless application, you can therefore never 100% rule out the possibility of the employee moving his head into the robot's working area. So if a collision with the head were prohibited in any case, this will cause, that all collaborative robot applications would fail.

The opinion that collisions with the head area are not permitted is mainly based on an incorrect interpretation of the ISO/TS 15066. Here you will find a table with biomechanical limit values in Annex A, which shows the following entry for the head area:

Figure 1: Extract from Table A.2 of ISO/TS 15066

In the table shown above, ‘Not applicable’ is indicated in the transient contact column for the head region, while a value can be found in the quasi-static contact area. However, it is important to note that ‘not applicable’ does not mean ‘prohibited’. It means that no value are available in this informative list of biomechanical limits, because no value has been determined or could be determined for this body region. A collision with the head region is therefore not absolutely impermissible. There are just no reference values to determine, as part of the risk assessment, when a collision is critical and when it is still uncritical . Therefore, the assessment of collisions in the head area will depend subjectively on the assessor himself.

Nevertheless, collisions with the head area should always be excluded as far as possible. As a first step, this will start with the mounting height and the working height of the robot. You should always try to mount the robot base as low as possible in order to keep as many robot movements as possible below a height of 1.5 metres, as long only male employees have access to the robot's working area. If women are also working in the robot's area, a maximum working height of 1.3 metres is recommended. Almost all manufacturers of ‘cobots’ offer an option of restricting the robot's working area using safety functions. Figure 2 shows an application with a UR10e in which it uses the gripper (circled in red) to remove a stack of paper from a machine at the point labelled with 1 and places it on the pallet (labelled 2). As the robot does not have to travel higher than the safety level shown in red during normal use, this safety plane can be used to prevent the robot from travelling into the head area due to a programming error or improper reprogramming.

Figure 2: Use of a safety level on a UR10e

However, Figure 2 raises two further issues that need to be considered, even if these do not relate exclusively to the head area.

Gripper design: Particularly when it comes to collaborative applications, the integrator should pay a lot of attention to the geometry of your gripper. Sharp edges, small surfaces, hard metal, etc. should be avoided wherever possible. Figure 3 compares a positive and negative example using a vacuum gripper. In the application shown in Figure 2, there is certainly still some potential for improvement in the gripper area.
Speed: The speed of the robot at the moment of collision in particular is one of the main factors on how severe an injury can be in the event of a collision. Therefore, movements in the head area should be carried out at a slow speed if they cannot be completely ruled out. However, it is not sufficient to reduce the speed in the programme, as this can theoretically be increased again at any time by someone with access to the programme code. An error in the non-safe part of the control system can also cause the robot to move faster than programmed. Only limiting the speed in the safety system can have a positive influence on the outcome of the risk assessment.

Figure 3: Positive and negative example of a collaborative gripper design

If you have taken these points into account so far, you have already done a lot of things right. However, there is of course still the problem of employees sticking their heads into an area where they have no business being. Sp let's see if there is still room for further optimisation.

Figure 4 shows an application in which filters are removed from a box, will be geripped in a geripping station, placed in a machine, checked inside of the machinery, removed out of the machine and placed on a storage area. The head area was also rated as critical in this application. For this reason, the application was partially fenced. Access on the left-hand side is only possible by opening the door. In this area, the robot moves into the head area on the one hand, and on the other hand a possible crushing at the handling station was critical. So opening the door on the left will now cause the robot will entering a safety rated monitored stop. On the front and right, the fencing is only in the upper area. Reaching into the pick-up and placing area with the hand and forearm is possible without any problems. This is safeguarded by the power and force limiting of the robot control system. A collision with hands, fingers and forearms will be below the biomechanical limit values of ISO/TS 15066 (This is approved by a presure and force measurement). The probability of the employee sticking his head into the robot's working area has been significantly reduced with this measure and ensures that the risk is within an acceptable range.

Figure 4: Example of a partial enclosure to exclude the head area

If you have considered all of these points in your planning and concept phase, you are already on the right track and have taken the most critical things, that may can affect the outcome of a risk assesment negeativly, into account.

Reducing potential pinch points

When assessing the safety of a collaborative robot application with power and force limiting, three mechanical hazards allways have to be considered. This three hazards are listed below from most critical to least critical:

shearing
crushing
impact

These three mechanical hazards mentioned in the EG Machinery Directive can occur at various points in all collaborative applications. Some of them can be eliminated and removed and some remain and must then be assessed as part of a force and pressure measurement.

Figure 5 illustrates these three different hazards once again to show why clamping is more critical than impact and shearing is more critical than clamping.

Figure 5: Shearing vs. clamping vs. impact

The aim of minimising pinch and shear points should already be declared in the planning and concept phase. Where ever possible an application should be planned at a location where no obstacles are in the robot working area, so that it can move freely throughout the entire work area. Walls, support pillars, machines, etc. that are in the robot's working area will all cause potential shearing and clamping points. Of course, often it will not be possible to get all hazardous points away. Sometimes there is only room for the robot in one place. And this is where possible pinch and shear points exist.

Therefore, if you have not already been able to eliminate these hazards in the planning and concept phase, try to eliminate them in the development phase by using software limitations. Utilise the options for restricting the work space of your robot in terms of safety. All so-called cobots have a safety function for axis limitations and almost all of them also have a safety function for Cartesian space limitation. Some by means of planes, some by means of rooms or areas. Use this kind of safety functions to exclude areas of the robots workspace to minimize the robot working area to a minimum that is needed for its process. This will reduce the risk of shearing and clamping in an safety rated way. In a best case the only remaining crushing and shearing hazards are at point, that are needed for the process (e.g. picking and placing point). At this remaining points a force and presure measuring have to be done, to verify, that a possible collision will not cause any injury.

In an upcomming blog post, we will have a deeper look at the force and pressure measurement and also the evaluation and interpretation of the results. However, if you have followed this guidelines so far and have already eliminated as many pinch and shear points from your application you removed many of the potential stumbling blocks for the successful completion of your risk assessment and are well prepared for the way to successfully completing your cobot project.

Kollaborierende Roboterapplikationen sicher umsetzen

Thu, 28 Nov 2024 13:11:02 GMT

Kollaborierende Roboterapplikationen sicher umsetzen

Das Wort "Cobot" ist seit mehreren Jahren im Bereich der Automatisierung nicht mehr weg zu denken und ist ein fester Bestandteil von Automatisierungskonzepten in großen und in kleinen Unternehmen aller Branchen. Dennoch sind in diesem Bereich sehr oft Wissenslücken und Missverständnisse, was den Umgang, die Eigenschaft und die Möglichkeiten dieser Technik angeht. Dieser Blogbeitrag soll dabei helfen, ein besseres Verständnis für die Welt der kollaborativen Robotik zu bekommen und soll dabei helfen schutzzaunlose Roboterapplikationen sicher umzusetzen.

Das Wort Cobot

In einem unserer früheren Blog Beiträge, den Sie hier finden, hatten wir uns schon einmal der Begrifflichkeit "Cobot" angenommen. Wir hatten hier bereits darauf hingewiesen, dass dieser Begriff irreführend ist, da er impliziert, dass der Roboter selbst immer sicher ist. Fakt ist aber, dass selbst der sensitivste Roboter mit einem Skalpell im Greifer zu erheblichen Verletzungen führen kann. Den kollaborierenden Roboter selbst gibt es daher nicht, sondern lediglich kollaborierende Roboterapplikationen und ob diese tatsächlich sicher sind, ist im Rahmen einer Risikobeurteilung zu klären. Auch zum Thema Risikobeurteilung finden Sie hier bereits einen informativen Blogbeitrag.

Arten von kollaborierenden Applikationen

In der EN ISO 10218-1/-2:2011 werden derzeit vier verschiedene Kollaborationsarten genannt. Diese sind

Sicherer überwachter Halt (z.B. Applikationen bei denen ein Laserscanner bei Personenanäherung den Roboter in einen sicheren Stillstand bringt)
Handführung (Bei direkter Kontrolle des Roboters am Endeffektor z.B, mittels Kraft-/Momentensensor. Hierbei kommt ebenso ein dreistufiger Zustimmtaster am Endeffektor zum Einsatz)
Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung (Der Roboter verlangsamt seine Geschwindigkeit, je näher eine Person dem Roboter kommt)
Kraft- und Leistungsbegrenzung (Der Roboter erkennt eine ungewollte Kollision und stoppt ohne, dass die getroffene Person dabei verletzt wird)

Die neue ISO 10218-1/-2 (erscheint 12/2024) enthält diese Kollaborationsarten jedoch nicht mehr. Letztlich ist in der neuen Norm nur noch definiert, was unter Kollaboration verstanden wird. Wichtig dabei ist, dass dort KEINE Definition des kollaborierenden Roboters, sondern lediglich die Definition einer kollaborierenden Roboterapplikation zu finden ist.

Nach dieser Norm ist eine kollaborative Roboterapplikation eine Applikation, die einen oder mehrere kollaborative Aufgaben enthält. Eine Kollaborative Aufgabe ist dabei wie folgt definiert:

"Teil der Robotersequenz, bei dem sich sowohl die Roboteranwendung als auch der/die Bediener im selben Sicherheitsbereich befinden"

Heißt also, hat der Bediener oder eine Person die Möglichkeit, sich ganz oder mit einem Körperteil im Arbeitsraum des Roboters aufzuhalten, so liegt hier eine kollaborierende Applikation vor. In den meisten Fällen wird dies über die oben genannte Methode der Kraft- und Leistungsbegrenzung erreicht. Aber wie setzt man eine solche Applikation sicher um?

Wir möchten in diesem Blogbeitrag bewusst nicht auf die Bewertung einer Applikation im Rahmen einer am Ende folgenden Kraft- und Druckmessung eingehen, da dies den Rahmen eines Blogbeitrags sprengen würde. Vielmehr möchten wir Ihnen hier ein paar Handlungsempfehlungen mitgeben, worauf sie bei der Umsetzung einer kollaborativen Roboterapplikation achten sollten.

Hinzuziehen von Experten

Zuerst einmal ist es letztlich an Ihnen, ob Sie sich zutrauen, eine solche Applikation eigenständig sicher umzusetzen und auch am Ende die dazugehörige Risikobeurteilung erstellen. Sollten Sie aber mit dem Gedanken spielen, die Risikobeurteilung von externen Experten, wie zum Beispiel durch die Firma Cobot Safety, durchführen zu lassen, dann tun Sie sich und auch uns den Gefallen und ziehen Sie die externe Expertise nicht erst zum Schluss hinzu. Sowohl wir von Cobot Safety, als auch unsere Mitbewerber, sind ungern der Spielverderber, welcher Ihnen am Ende sagt, dass die Applikation zwar ganz nett ist, aber so letztlich keinen positiven Abschluss einer Risikobeurteilung und damit auch keine Konformitätserklärung nach Maschinenrichtlinie erhält. Wenn Sie an dieser Stelle dann damit beginnen müssen, aufwendige Änderungen vorzunehmen, ist dies sicher ein Kostenfaktor, welchen Sie sich anders hätten sparen können. Wir und auch unsere Mitbewerber im Bereich der Risikobeurteilungen begrüßen es in der Regel, wenn sich Kunden bereits im Rahmen einer Konzeptidee an uns wenden und wir Sie bereits in der Planungs- und Entwicklungsphase eines Cobotprojekts sicherheitstechnisch beraten, damit die Risikobeurteilung am Ende dann sicher ins Ziel geführt werden kann.

Das heikelste Thema - Der Kopfbereich

Sicher hat jeder bei dem Thema von kollaborativen Roboterapplikationen bereits jeder schon einmal die Diskussion um den Kopfbereich mitbekommen. Oft hört man hier, dass Kollision mit dem Kopfbereich verboten sind und eine sichere schutzzaunlose Anwendung nur dann möglich ist, wenn eine Kollision mit dem Kopf komplett ausgeschlossen werden kann.

Das Problem an dieser Stelle ist jedoch meistens, dass Sie zwar die Bewegungen des Roboters prinzipiell einschränken und kontrollieren können, und somit verhindern können, dass der Roboter sich in den Kopfbereich des Mitarbeiters hinein bewegt. Was Sie jedoch weniger unter Kontrolle haben, ist die Bewegung des Mitarbeiters. Sie können in einer schutzzaunlosen Anwendung daher nie zu 100% ausschließen, dass dieser seinen Kopf in den Arbeitsbereich des Roboters hinein bewegt. Wenn eine Kollision mit dem Kopf verboten wäre, dann würden hier fast alle kollaborativen Roboterapplikationen scheitern.

Die Auffassung, dass Kollisionen mit dem Kopfbereich nicht erlaubt sind, entspringt einer falschen Interpretation der ISO/TS 15066. Hier finden Sie im Anhang A eine Tabelle mit biomechanischen Grenzwerten die für den Kopfbereich den folgenden Eintrag zeigt:

Abbildung 1: Auszug aus Tabelle A.2 der ISO/TS 15066

In der dargestellten Tabelle wird hier für die Region des Kopfes in der Spalte des transienten Kontakts "Nicht anwendbar" angegeben, während im Bereich des quasi statischen Kontakts ein Wert zu finden ist. Wichtig dabei ist jedoch, dass "nicht anwendbar" an dieser Stelle nicht für "Verboten" steht, sondern lediglich dafür, dass in der informativen Liste der biomechanischen Grenzwerte kein Wert verfügbar ist, weil man für diese Körperregion keinen Wert ermittelt hat bzw. keinen Wert ermitteln konnte. Eine Kollision mit dem Kopfbereich ist daher nicht absolut unzulässig. Man hat lediglich keine Referenzwerte um im Rahmen der Risikobeurteilung anhand dieser Werte feststellen zu können, wann eine Kollision kritisch und wann sie noch unkritisch ist. Daher ist die Bewertung von Kollisionen im Kopfbereich immer subjektiv von dem Bewertenden abhängig.

Dennoch sollten Kollisionen mit dem Kopfbereich immer so gut, wie möglich ausgeschlossen werden. In einem ersten Schritt beginnt dies mit Montagehöhe und der Arbeitshöhe des Roboters. Versuchen Sie die Roboterbasis immer so tief wie irgendwie möglich zu montieren, um möglichst viele Bewegungen des Roboters unterhalb einer Höhe von 1,5m zu halten, sofern ausschließlich männliche Mitarbeiter Zugang zum Arbeitsbereich des Roboters haben. Sollten auch Frauen im Bereich des Roboters arbeiten, empfiehlt sich eine maximale Arbeitshöhe von 1,3m. Fast alle Hersteller von "Cobots" bieten Ihnen hier mittlerweile Möglichkeiten den Arbeitsraum des Roboters über Sicherheitsfunktionen einzuschränken. Die Abbildung 2 zeigt hier eine Applikation mit einem UR10e, bei dem dieser mit dem rot eingekreisten Greifer einen Stapel Papier an der mit 1 gekennzeichneten aus einer Maschine entnimmt und diesen dann auf der Palette (Mit 2 gekennzeichnet) ablegt. Da der Roboter in seiner normalen Verwendung nicht höher fahren muss, als die rot dargestellte Sicherheitsebene zeigt, kann mit dieser Sicherheitsebene verhindert werden, dass der Roboter evtl. doch einmal aufgrund eines Programmfehlers oder einer nicht fachmännischen Umprogrammierung in den Kopfbereich hinein fährt.

Abbildung 2: Verwendung einer Sicherheitsebene an einem UR10e

Die Abbildung 2 wirft hierbei jedoch gleich noch zwei weitere Themen auf, die es zu beachten gilt, auch wenn sich diese nicht ausschließlich auf den Kopfbereich beziehen.

Greiferdesign: Gerade wenn es um kollaborative Anwendungen geht, sollten sie sehr sorgfältig darauf achten, wie die Geometrie Ihres Greifers aussieht. Scharfe Kanten, kleine Flächen, hartes Metall usw. sollten nach Möglichkeit verhindert werden. Abbildung 3 stellt hier einmal anhand eines Vakuumgreifers ein Positiv- und Negativbeispiel gegenüber. In der in Abbildung 2 dargestellten Applikation ist daher sicherlich noch etwas Verbessungspotential im Bereich des Greifers vorhanden.
Geschwindigkeiten: Gerade die Geschwindigkeit des Roboters im Kollisionsmoment ist entscheidend dafür, ob und wie schwer eine Verletzung bei einer Kollision sein kann. Daher sollten Bewegungen im Kopfbereich, wenn Sie nicht komplett ausgeschlossen werden können mit einer langsamen Geschwindigkeit ausgeführt werden. Hierbei ist es allerdings nicht ausreichend, die Geschwindigkeit im Programm zu reduzieren, da diese ja theoretisch jederzeit, von jemanden mit Zugang zum Programmcode, wieder angehoben werden kann. Auch kann ein Fehler im nicht sicheren Teil des Kontrollsystems dazu führen, dass der Roboter sich schneller bewegt, als programmiert. Nur durch eine Begrenzung der Geschwindigkeit im Sicherheitssystem können sie hier positiven Einfluss auf das Outcome der Risikobeurteilung nehmen.

Abbildung 3: Positiv und Negativbeispiel für ein kollaboratives Greiferdesign

Haben Sie diese Punkte bis jetzt beachtet, so haben Sie schon vieles richtig gemacht. Allerdings besteht natürlich noch immer das Problem, dass der Mitarbeiter seinen Kopf in einen Bereich hinein hält, in dem er eigentlich nichts zu suchen hätte. Aber auch an dieser Stelle kann man noch weiter optimieren.

Die Abbildung 4 zeigt eine Applikation, bei welcher Filter aus einer Kiste entnommen, in einer Umgriffstation umgegriffen, in eine Maschine eingelegt, dort geprüft, wieder entnommen und auf einer Ablagefläche abgelegt werden. Auch in dieser Applikation war der Kopfbereich als kritisch bewertet. Aus diesem Grund wurde die Applikation teileingehaust. Der Zugang auf der linken Seite ist dabei nur durch Öffnen der Tür möglich. In diesem Bereich fährt der Roboter zum einen in den Kopfbereich, zum anderen war hier eine mögliche Klemmung an der Umgriffstation kritisch. Wird die Tür links geöffnet, so wird der Roboter still gesetzt. Auf der Vorderseite und rechts ist dagegen die Einhausung nur im oberen Bereich. Ein Eingreifen mit Hand und Unterarm in den Aufnahme und Ablagebereich ist hier problemlos möglich. Dies wird über die Kraft- und Leistungsbegrenzung abgefangen. Eine Kollision mit Händen, Fingern und Unterarmen liegt dabei unterhalb der biomech. Grenzwerte der ISO/TS 15066. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Mitarbeiter seinen Kopf in den Arbeitsbereich des Roboters streckt wurde mit dieser Maßnahme noch einmal erheblich reduziert und sorgt dafür, dass das Risiko in einem akzeptablen Bereich liegt.

Abbildung 4: Beispiel einer Teileinhausung zum Ausschluss des Kopfbereiches

Haben Sie nun diese Punkte alle bereits bei Ihrer Planungs- und Konzeptphase beachtet, so sind Sie hier bereits auf einem guten Weg und haben den größten Stolperstein für eine positive Risikobeurteilung bereits gekonnt umrundet.

Reduzieren von möglichen Klemmstellen

Bei der sicherheitstechnischen Bewertung einer kollaborativen Roboterapplikation mit Kraft- und Leistungsbegrenzungen müssen am Ende immer drei mechanische Gefährdungen betrachtet werden, welche nachfolgend von am kritischsten zu am wenigsten kritisch aufgelistet sind:

Scheren
Quetschen
Stoß

Diese drei in der Maschinenrichtlinie genannten mech. Gefährdungen können in allen kollaborativen Applikationen an verschiedenen Stellen auftreten. Manche von Ihnen können eliminiert und heraus genommen werden und manche bleiben bestehen und müssen dann im Rahmen einer Kraft- und Druckmessung bewertet werden.

In Abbildung 5 sind diese drei unterschiedlichen Gefährdungen noch einmal bildlich dargestellt um zu verdeutlichen, warum eine Klemmung kritischer ist als ein Stoß und eine Scherung kritischer ist als eine Klemmung.

Abbildung 5: Scherung vs. Klemmung vs. Stoß

Das Ziel Klemm- und Scherstellen zu minimieren sollte bereits in der Planungs- und Konzeptphase ausgerufen werden. Planen Sie den Montageort des Roboters möglichst so, dass er sich im gesamten Arbeitsraum frei bewegen kann. Wände, Stützpfeiler, Maschinen usw. die im Arbeitsbereich des Roboters liegen bieten alle mögliche Scher- und Klemmstellen. Natürlich ist es oft nicht möglich, hier alle Gefahrenstellen weg zu optimieren. Manchmal ist eben nur an einer Stelle der Platz für den Roboter. Und an dieser, existieren dann eben mögliche Klemm und Scherstellen.

Wenn Sie daher in der Planungs- und Konzeptphase diese Gefährdungen nicht bereits real eliminieren konnten, dann versuchen Sie sie in der Entwicklungsphase softwaretechnisch zu eliminieren. Nutzen Sie die Möglichkeiten zur sicherheitstechnischen Arbeitsraumeinschränkung Ihres Roboters. Alle sog. Cobots bringen eine Sicherheitsfunktion zur Achsbegrenzung und fast alle haben auch eine Sicherheitsfunktion zur kartesischen Raumbegrenzung. Manche mittels Ebenen, manche mittels Räumen oder Flächen. Hier ist es möglich Bereich, in die der Roboter in seinem Prozess gar nicht fahren muss sicherheitstechnisch auszuschließen, womit das Risiko der Scher- und Klemmstellen in diesen Bereichen bereits ausreichend gemindert ist. Somit müssen nur noch die im noch möglichen Arbeitsraum verbleibenden Gefährdungen weiter geprüft werden. Dies erfolgt dann letztlich mit einer Messung von Kraft- und Druck bei einer möglichen Kollision.

Die Kraft- und Druckmessung und die Auswertung und Interpretation der Ergebnisse werden wir in einem kommenden Blogbeitrag separat betrachten. Haben Sie aber bis hier schon einmal soviel Klemm- und Scherstellen aus Ihrer Applikation eliminiert, so haben Sie noch einmal viele der möglichen Stolpersteine für den erfolgreichen Abschluss Ihrer Risikobeurteilung heraus genommen und sind auf einem guten Weg Ihr Cobot-Projekt erfolgreich abzuschließen.

Risikobeurteilung vs. Gefährdungsbeurteilung

Fri, 22 Nov 2024 16:10:37 GMT

Risikobeurteilung vs. Gefährdungsbeurteilung

In der heutigen Arbeitswelt sind Sicherheit und Gesundheitsschutz von größter Bedeutung. Zwei zentrale Konzepte in diesem Kontext sind die Risikobeurteilung und die Gefährdungsbeurteilung. Beide dienen dem Ziel, Risiken am Arbeitsplatz zu identifizieren und zu minimieren, verfügen jedoch über unterschiedliche Schwerpunkte und rechtliche Grundlagen.

Definitionen

Risikobeurteilung: Die Risikobeurteilung ist ein umfassender Prozess, der darauf abzielt, die potenziellen Risiken in einem bestimmten Kontext zu identifizieren, zu analysieren und zu bewerten. Dabei wird sowohl die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Risikos als auch dessen mögliche Auswirkungen auf Menschen, Umwelt und Vermögenswerte betrachtet.

Gefährdungsbeurteilung: Die Gefährdungsbeurteilung ist ein systematisches Verfahren zur Identifizierung und Bewertung von Risiken für Menschen, Eigentum und die Umwelt.

Die Gefährdungsbeurteilung kann nach normativen Beurteilungskriterien (z. B. Grenzwerte) und/oder nach subjektiven Beurteilungskriterien (z. B. Eintrittswahrscheinlichkeit, voraussichtliche Schwere eines möglichen Gesundheitsschadens) erfolgen. Gefährdungsbeurteilungen sind für ein definiertes Arbeitssystem vorzunehmen.

Die Beurteilung der einzelnen Arbeitssysteme ist die Grundlage zur Erfüllung der Forderung gem. § 5 Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG), wonach der Arbeitgeber eine Beurteilung der Arbeitsbedingungen aller Beschäftigten je nach Art ihrer Tätigkeit durchzuführen hat. Die Gefährdungsbeurteilung ist somit ein Handlungsinstrument, mit dem

Handlungsschwerpunkte bestimmt,
betriebliche Aktivitäten der Verbesserung des Arbeitsschutzes zielorientiert gesteuert und
Arbeitsschutzaktivitäten kontrolliert sowie auf ihre Wirksamkeit hin beurteilt werden können.

Wer muss welche Durchführung?

Hersteller: Der Hersteller ist in der Regel für die Risikobeurteilung verantwortlich, insbesondere wenn es um die Sicherheitsprüfung von Maschinen, Geräten oder Produkten geht. Gemäß der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) ist er verpflichtet, eine Risikobeurteilung durchzuführen, um sicherzustellen, dass das Produkt sicher in den Verkehr gebracht werden kann.

Betreiber: Der Betreiber hingegen ist für die Gefährdungsbeurteilung zuständig. Dies betrifft alle Arbeitgeber, die verpflichtet sind, eine Gefährdungsbeurteilung zu erstellen, um die Sicherheit am Arbeitsplatz zu gewährleisten. Diese Verantwortung ist im Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) verankert.

Wann muss eine Beurteilung durchgeführt werden?

Risikobeurteilung: Eine Risikobeurteilung muss immer dann durchgeführt werden, wenn eine neue Maschine erstellt oder an einer bereits bestehenden Maschine eine wesentliche Veränderung vorgenommen wird (letzteres ist im Interpretationspapier des BMAS "Wesentliche Veränderung" vom April 2015 geregelt. Dieses Dokument finden Sie hier .).

Wichtig dabei ist, dass die Risikobeurteilung ein entwicklungsbegleitender Prozess sein sollte und nicht erst nach Aufbau der Maschine erstellt wird. Dies hilft nicht nur dabei die Maschine sicher zu konstruieren und zu bauen, sondern erspart dem Hersteller auch unnötige Kosten.

Gefährdungsbeurteilung: Eine Gefährdungsbeurteilung muss jedes Mal durchgeführt werden, wenn neue Arbeitsmittel, Arbeitsprozesse und Arbeitsverfahren eingesetzt werden, die möglicherweise ein Gesundheits- oder Sicherheitsrisiko für die Beschäftigten bergen. Gefährdungsbeurteilungen sollten zudem regelmäßig durchgeführt werden, damit bestehende Gefährdungen überwacht, kontrolliert und gesteuert werden können. Über die gesetzliche Verpflichtung zur Durchführung von Gefährdungsbeurteilungen nach ArbSchG hinaus sollen Gefährdungsbeurteilungen insbesondere dann durchgeführt werden, wenn

bei Planung oder Änderung von Arbeitsplätzen, Anlagen und Verfahren Entscheidungshilfen im Sinne der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes benötigt werden
auf Grund von Hinweisen oder bekannt gewordener Beinahe-Unfälle auf besondere Gefährdungssituationen zu schließen ist
sich besondere Unfall- oder Gesundheitsbelastungen an bestimmten Arbeitsplätzen, bei bestimmten Arbeitsverfahren oder Tätigkeiten zeigen
bei Überprüfungen der Arbeitsplätze festgestellt wird, dass Arbeitsschutzmaßnahmen nicht mehr ausreichend wirksam sind.

Rechtliche Grundlagen

Risikobeurteilung: Die rechtliche Grundlage für die Durchführung der Risikobeurteilung liegt vor allem in der Maschinenrichtlinie, die spezifische Anforderungen für Hersteller von Maschinen und Anlagen vorgibt. Weitere relevante Normen sind die ISO 12100 (Sicherheit von Maschinen) und verschiedene Produktsicherheitsgesetze.

Gefährdungsbeurteilung: Die Gefährdungsbeurteilung ist gesetzlich im Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) und in der Unfallverhütungsvorschrift (UVV) festgeschrieben. Arbeitgeber sind verpflichtet, Gefährdungen am Arbeitsplatz zu identifizieren, zu bewerten und geeignete Maßnahmen zur Risikominderung abzuleiten.

Regulierungen

Die Verfahren für die Durchführung der Gefährdungsbeurteilung sind in der Technischen Regel für Arbeitsstätten (ASR A2.2) und in den Vorschriften der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) detailliert beschrieben. Für die Risikobeurteilung existieren Normen und Leitlinien, die je nach Branche und Art des Produkts variieren. Im Bereich Maschinenbau ist hier insbesondere die EN ISO 12100 als Norm zu nennen.

Gemeinsamkeiten und Unterschiede

Gemeinsamkeiten:

Beide Beurteilungen verfolgen das gemeinsame Ziel, Risiken und Gefahren zu identifizieren, um die Gesundheit und Sicherheit von Personen zu schützen.
Sowohl Risikobeurteilung als auch Gefährdungsbeurteilung erfordern eine systematische Analyse und Dokumentation.
Sie müssen regelmäßig aktualisiert werden, um Veränderungen im Arbeitsumfeld oder bei Produkten zu berücksichtigen.

Unterschiede:

Fokus: Die Risikobeurteilung betrifft die Gesamtheit der Risiken eines Produktes oder Prozesses, während die Gefährdungsbeurteilung spezifisch auf Gefahren am Arbeitsplatz abzielt.
Verantwortlichkeit: Die Verantwortung für die Risikobeurteilung liegt beim Hersteller, während der Betreiber für die Durchführung der Gefährdungsbeurteilung verantwortlich ist.
Rechtliche Anforderungen: Die Risikobeurteilung ist spezifisch notwendig für Produkte und wird durch Produktsicherheitsgesetze geregelt, während die Gefährdungsbeurteilung allgemeine Anforderungen für alle Arbeitgeber darstellt.

Fazit

Risikobeurteilung und Gefährdungsbeurteilung sind komplementäre Instrumente im Arbeitsschutz. Während die Risikobeurteilung beim Hersteller ansetzt und auf die Sicherheit von Produkten fokussiert, ist die Gefährdungsbeurteilung essenziell für Betreiber, die ein sicheres Arbeitsumfeld gewährleisten müssen. Ein integrierter Ansatz, der beide Beurteilungen berücksichtigt, ist entscheidend für die Minimierung von Risiken und die Förderung der Sicherheit in der Arbeitswelt.

Sie haben Fragen zur Risikobeurteilung oder zur Gefährdungsbeurteilung? Wir können Ihnen bei beiden helfen. Wir führen sowohl Risikobeurteilungen für Hersteller von Maschinen als auch Gefährdungsbeurteilungen für Betreiber durch. Ebenso schulen wir Sie gerne in diesen Bereichen. Sprechen Sie uns gerne an!

Der Cyber Resilience Act (CRA) und dessen Auswirkung auf den Machinenbau

Fri, 22 Nov 2024 15:41:46 GMT

Cyber Resilience Act: Auswirkungen auf den Maschinenbau

Mit der zunehmenden Digitalisierung in der Industrie wächst auch die Bedeutung von Cybersecurity. In diesem Kontext spielt der Cyber Resilience Act (CRA) eine entscheidende Rolle, insbesondere im Maschinenbau. Der CRA ist Bestandteil der neuen Maschinenverordnung der Europäischen Union und zielt darauf ab, die Cyberresilienz von Maschinen und industriellen Systemen zu stärken. In diesem Artikel beleuchten wir die wichtigsten Aspekte des Cyber Resilience Acts und seine Auswirkungen auf die Maschinenbauindustrie.

Was ist der Cyber Resilience Act?

Der Cyber Resilience Act ist ein bedeutendes legislatives Instrument der EU, das darauf abzielt, ein hohes Maß an Cybersecurity für Produkte, die in der EU auf den Markt gebracht werden, zu gewährleisten. Der Gesetzestext fordert Hersteller auf, sicherzustellen, dass ihre Produkte von Anfang an sicher gestaltet werden, wobei der Fokus auf der Widerstandsfähigkeit gegen Cyberangriffe liegt. Insbesondere für Maschinenbauer bedeutet dies, dass sie bei der Entwicklung und dem Betrieb ihrer Produkte neue Sicherheitsstandards einhalten müssen und das Thema Cybersecurity auf alle Fälle mit betrachten müssen.

Nachfolgen ist der Zeitplan für den CRA dargestellt. Wie hieraus ersichtlich wird, ist die Umsetzung ein etappenweiser Prozess, welcher im November 2027 vollständig abgeschlossen wird. Bis zu diesem Zeitpunkt sind alle Anforderungen des CRA umzusetzen.

Abbildung 1: Zeitlicher Ablauf für die Einführung des CRA (Quelle: BSI) (KBS = Konformitätsbewertungsstelle)

Cyber Resilience Act und die Maschinenverordnung

Der Cyber Resilience Act ist eng mit der neuen Maschinenverordnung verbunden, die darauf abzielt, die Sicherheit und Gesundheit von Personen sowie den Schutz der Umwelt durch risikobasierte Ansätze in der Maschinenentwicklung zu fördern. Da Maschinen und Anlagen zunehmend vernetzt sind, wird Cybersecurity zu einem wesentlichen Bestandteil der unter der Maschinenverordnung harmonisierten Normen. Unternehmen im Maschinenbau müssen sich an die neuen Vorschriften anpassen, damit sie weiterhin konforme Produkte auf den Markt bringen können.

Auswirkungen auf den Maschinenbau

Erhöhte Haftung für Hersteller: Der CRA definiert klare Verantwortlichkeiten für Hersteller, wodurch sie rechtlich verpflichtet sind, Sicherheitsanforderungen in den gesamten Lebenszyklus ihrer Produkte zu integrieren. Dies kann zu Änderungen in den Entwicklungsprozessen führen, da Sicherheitsaspekte nun von Anfang an berücksichtigt werden müssen.
Investitionen in Cybersecurity: Um den Anforderungen des CRA gerecht zu werden, müssen Maschinenbauer möglicherweise erhebliche Investitionen in Cybersecurity-Technologien und -Schulungen vornehmen. Dies schließt sowohl die Implementierung von Sicherheitslösungen als auch Schulungen für Mitarbeiter im Bereich Cybersecurity ein.
Marktzugang: Die Nichteinhaltung der neuen Richtlinien des CRA kann den Marktzugang gefährden. Maschinenbauer, die die Anforderungen nicht erfüllen, riskieren, dass ihre Produkte nicht für den europäischen Markt zugelassen werden. Das stellt eine wesentliche Herausforderung dar, insbesondere für kleinere Unternehmen, die möglicherweise nicht über die erforderlichen Ressourcen verfügen.
Förderung von Innovation: Trotz der Herausforderungen bietet der Cyber Resilience Act auch Chancen für Innovation. Unternehmen, die in Cybersecurity investieren und neue, sichere Lösungen entwickeln, können sich in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Markt differenzieren und neue Geschäftsfelder erschließen.

Fazit

Der Cyber Resilience Act ist ein entscheidender Bestandteil der neuen Maschinenverordnung und hat weitreichende Implikationen für den Maschinenbau. Während die Umsetzung der neuen Vorschriften eine Herausforderung darstellen kann, bietet sie auch die Möglichkeit, die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Maschinen zu erhöhen und damit das Vertrauen von Kunden und Partnern zu fördern. Hersteller im Maschinenbau sind gut beraten, sich frühzeitig mit den neuen Anforderungen auseinanderzusetzen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um ihre Cyberresilienz zu stärken.

Die neue Maschinenverordnung - Was ändert sich?

Wed, 30 Oct 2024 10:07:15 GMT

Maschinenverordnung - Was ist neu, was ändert sich?

Einleitung

Die Maschinenrichtlinie (MRL) ist ein zentrales Element der europäischen Produktsicherheitsgesetzgebung, die sicherstellen soll, dass Maschinen in der Europäischen Union (EU) sicher betrieben werden können. Sie legt grundlegende Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen für Maschinen fest, um den Schutz von Menschen und Tieren sowie den Schutz von Eigentum zu gewährleisten. Mit der Einführung der Maschinenverordnung (MV) im Jahr 2023 erfolgt eine grundlegende Neubewertung der Rahmenbedingungen für die Sicherheitsanforderungen an Maschinen. In diesem Artikel betrachten wir die Historie der Maschinenrichtlinie und die wesentlichen Änderungen, die die Maschinenverordnung mit sich bringt, sowie deren Auswirkungen auf Maschinenbauer und Roboterintegratoren.

Historie der Maschinenrichtlinie

Die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG wurde 2006 verabschiedet und trat 2009 in Kraft. Sie war ein entscheidender Schritt in der Harmonisierung der Sicherheitsanforderungen für Maschinen innerhalb der EU und sollte einen einheitlichen Sicherheitsstandard gewährleisten. Die MRL legte fest, dass Maschinen, die in der EU auf den Markt gebracht werden, den grundlegenden Anforderungen an Gesundheit und Sicherheit entsprechen müssen.

Im Zuge der fortschreitenden Technologisierung, insbesondere im Bereich der Robotik und Automatisierung, war es offensichtlich, dass eine Überarbeitung der bestehenden Regelungen notwendig wurde. Um den aktuellen technologischen Entwicklungen Rechnung zu tragen, wurde die Maschinenverordnung 2023 n. F. verabschiedet. Sie ersetzt die bestehende Maschinenrichtlinie und definiert einen neuen rechtlichen Rahmen für Maschinen und ihre Integration. Bis zum 20. Januar 2027 haben Integratoren und Maschinenbauer Zeit, sich mit den Inhalten der neuen Maschinenverordnung auseinander zu setzen. An diesem Stichtag tritt sie dann in Kraft und löst damit die bis dahin gültige Maschinenrichtlinie ab.

Wesentliche Änderungen und Neuerungen

1. Erweiterter Anwendungsbereich

Die Maschinenverordnung umfasst nicht nur traditionelle Maschinen, sondern auch robotergestützte Systeme und autonomes Fahren. In der zunehmend digitalisierten und automatisierten Fertigungswelt ist der erweiterte Anwendungsbereich von großer Bedeutung. Maschinenbauer und Roboterintegratoren müssen nun bei der Entwicklung ihrer Produkte die neuen Anforderungen an autonome Systeme berücksichtigen.

2. Integration von Cybersecurity

Mit der Maschinenverordnung wird der Aspekt der Cybersecurity in den Mittelpunkt gerückt. Sicherheitsanforderungen für Software und digitale Systeme sind jetzt integraler Bestandteil der Konformität. Dies bedeutet, dass Maschinenbauer und Roboterintegratoren geeignete Maßnahmen ergreifen müssen, um die Sicherheit ihrer Maschinen gegen Cyberangriffe zu gewährleisten. Dazu gehören regelmäßig durchgeführte Sicherheitsprüfungen und Updates. Grundlage für die Behandlung der Cybersecurtity ist dabei der Cyber resilance act der EU, welchen wir hier noch in einem zukünftigen Blog Beitrag detaillierter behandeln werden.

3. Risikobewertung und Dokumentation

Die Neuregelungen verlangen eine umfassendere Risikobeurteilung und Dokumentation. Hersteller werden aufgefordert, detaillierte technische Unterlagen zu erstellen, die den gesamten Lebenszyklus der Maschinen abdecken, einschließlich Konstruktion, Produktion, Testung und Inbetriebnahme. Die Dokumentation dient nicht nur der Transparenz, sondern auch der Rückverfolgbarkeit von Sicherheitsmaßnahmen und möglichen Risiken, die während des Betriebs auftreten können.

Hier könnte man natürlich erst einmal denken, dass dies doch auch schon in der Maschinenrichtlinie so vorgegeben wurde, Allerdings bringt die Maschinenverordnung (MV) in Bezug auf dieses Thema einige präzisierende und erweiternde Neuerungen mit sich, die für Maschinenbauer und Roboterintegratoren von Bedeutung sind.

So verlangt Maschinenverordnung zum Beispiel eine detailliertere Risikobewertung, die auch spezifische Risiken im Zusammenhang mit neuen Technologien, wie z.B. der Integration von Software oder KI, berücksichtigt. Während die MRL schon eine Risikobewertung verlangte, wird in der MV näher beschrieben, wie solche Bewertungen konkret durchzuführen sind, vor allem im Kontext autonomer Systeme.

Ebenso wird die Dokumentationsanforderungen unter der Maschinenverordnung enger gefasst und fordert eine bessere Nachvollziehbarkeit der Sicherheitsevaluierung. Hersteller müssen umfassende technische Unterlagen bereitstellen, die alle identifizierten Risiken, die durchgeführten Bewertungen und die getroffenen Sicherheitsmaßnahmen dokumentieren. Während auch die MRL bereits Dokumentation verlangte, wird in der MV nun mehr Wert auf eine konsistentere und nachvollziehbare Struktur gelegt.

4. Neue Konformitätsbewertungsverfahren

Die Maschinenverordnung führt verschiedene Konformitätsbewertungsverfahren ein, die je nach Art und Risikostufe der Maschine angewendet werden. Diese Verfahren sind dabei differenzierter und spezifischer auf die jeweilige Maschine oder das System zugeschnitten. So müssen Maschinenbauer und integratoren sicherstellen, dass sie über das notwendige Know-how und die Ressourcen verfügen, um diese neuen Verfahren einzuhalten. Speziell beim Thema KI im Bereich Safety ist besondere Vorsicht geboten. Denn hier schreibt die MV klar vor, dass sobald eine KI im Bereich Safety Verwendung findet (auch wenn nur eine Teilkomponente der Gesamtanlage eine KI im Bereich Safety hat), eine annerkannte Prüfstelle (wie z.B. der TÜV) für das Konformitätsbewertungsverfahren heran zu ziehen ist.

5. Verpflichtung zur Marktüberwachung

Eine weitere wichtige Änderung ist die verstärkte Marktüberwachung. Die Behörden werden mehr Verantwortung für die Überwachung der Einhaltung der neuen Regelungen haben. Dies bedeutet, dass Maschinenbauer und Roboterintegratoren proaktiv sicherstellen müssen, dass ihre Produkte den Anforderungen entsprechen, da unangemessene Nonkonformität zu rechtlichen Folgen führen kann. Das heißt, die MV legt mehr Gewicht auf die fortlaufende Überprüfung und Anpassung der Risikobeurteilung. Das bedeutet, dass nach der Marktfreigabe ständig überprüft werden muss, ob die Maschinen weiterhin den neuen Anforderungen und Sicherheitsstandards entsprechen, insbesondere wenn neue Risiken identifiziert werden.

Auswirkungen auf Maschinenbauer und Roboterintegratoren

Die Einführung der Maschinenverordnung hat weitreichende Konsequenzen für Maschinenbauer und Roboterintegratoren:

Erhöhte Verantwortung: Die neuen Anforderungen erfordern eine proaktive Herangehensweise an die Sicherheit von Maschinen und Systemen. Unternehmen müssen sicherstellen, dass sie nicht nur die technischen Anforderungen erfüllen, sondern auch gute Dokumentationspraktiken implementieren und auf dem neuesten Stand der Technik bleiben.
Schulung und Weiterbildung: Durch die neuen Anforderungen sind Schulungs- und Weiterbildungsmaßnahmen für Mitarbeiter unerlässlich. Fachkräfte müssen mit den neuen Regeln, insbesondere in Bezug auf Risikobeurteilung und Cybersecurity, vertraut gemacht werden.
Investitionen in Technologien: Die Integration von Sicherheitsmaßnahmen, insbesondere im Bereich Cybersecurity, erfordert Investitionen in neue Technologien und Systeme. Maschinenbauer und Roboterintegratoren müssen bereit sein, diese Veränderungen zu akzeptieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Fazit

Die Maschinenverordnung stellt einen wichtigen Schritt in der Weiterentwicklung der Sicherheitsstandards für Maschinen und automatisierte Systeme dar. Mit ihrem erweiterten Anwendungsbereich, den neuen Anforderungen an Cybersecurity und der verstärkten Verantwortung für die Dokumentation und Risikobewertung wird auf Maschinenbauer und Roboterintegratoren eine entscheidende Rolle zu kommen, damit die neuen Regelungen erfolgreich umgesetzt werden.

Die Änderungen der Maschinenverordnung bringen sowohl Herausforderungen als auch Chancen mit sich. Insbesondere der Fokus auf moderne Technologien und Sicherheitsaspekte wie Cybersecurity unterstreicht die Notwendigkeit für Unternehmen, sich ständig weiterzuentwickeln und anzupassen. Um in einem zunehmend wettbewerbsintensiven und technologisch komplexen Umfeld erfolgreich zu sein, müssen Maschinenbauer und Roboterintegratoren die neuen Anforderungen nicht nur erfüllen, sondern auch als Gelegenheit nutzen, um Innovationen voranzutreiben und Sicherheitsstandards zu übertreffen.

Ausblick: Adaptation an den neuen regulatorischen Rahmen

Die Anpassung an die Maschinenverordnung erfordert Zeit und gründliche Vorbereitung. Unternehmen sollten folgende Schritte berücksichtigen:

Frühzeitige Analyse der Auswirkungen: Maschinenbauer sollten eine umfassende Analyse durchführen, um die spezifischen Auswirkungen der Maschinenverordnung auf ihre Produkte und Prozesse zu bewerten. Dies umfasst Investitionen in Schulungen und Technologien, die zur Erfüllung der neuen Anforderungen nötig sind. Hier beraten und unterstützen wir von Cobot Safety Sie natürlich gerne.
Zusammenarbeit und Austausch : Der Dialog mit Branchenkollegen, Verbänden und Institutionen kann wertvolle Einsichten bieten. Branchenforen und Workshops sind nützlich, um Best Practices auszutauschen und Erfahrungen zu teilen.
Innovative Sicherheitslösungen: Unternehmen sind gefordert, innovative Lösungen zu entwickeln, die nicht nur die Sicherheitsanforderungen der Maschinenverordnung erfüllen, sondern auch einen Mehrwert für die Kunden bieten. Dies kann durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen und modernen Datensicherheitstechnologien geschehen.
Feedback-Mechanismen implementieren: Um kontinuierlich zu lernen und sich zu verbessern, sollten Unternehmen Mechanismen zur Rückmeldung von Kunden und Benutzern implementieren. Das Feedback zu Maschinen in der praktischen Anwendung kann entscheidend sein, um Sicherheitsmaßnahmen zu optimieren und die Leistung zu steigern. Bedenken Sie hierbei, dass die kontinuierliche Überprüfung und Anpassung dabei durch die Maschinenverordnung verpflichtend ist.

Unsere finalen Gedanken

Die Maschinenverordnung markiert einen bedeutenden Wandel für den Maschinenbau und die Robotik-Integration in Europa. Die neuen Anforderungen bieten die Chance, Sicherheitsstandards auf ein höheres Niveau zu heben und innovative Lösungen zu erforschen, die den Bedürfnissen einer dynamischen Industrie gerecht werden. Maschinenbauer und Roboterintegratoren sind gefordert, sich proaktiv mit den neuen Vorschriften auseinanderzusetzen und die notwendigen Anpassungen vorzunehmen, um nicht nur gesetzeskonform zu sein, sondern auch wettbewerbsfähig zu bleiben.

In einer Zukunft, die zunehmend auf Automatisierung und digitale Technologien setzt, wird die Fähigkeit, sich schnell an neue regulatorische Rahmenbedingungen anzupassen, entscheidend für den Erfolg von Unternehmen in der Maschinenbau- und Robotikbranche sein. Gerne beraten wir von Cobot Safety Sie in der Umsetzung oder schulen Ihre Mitarbeiter.

Auch der Betreiber einer Maschine hat Pflichten

Wed, 09 Oct 2024 10:30:11 GMT

Betreiberpflichten im Maschinenbau

Die Sicherheit am Arbeitsplatz ist ein zentrales Anliegen in der Industrie. Maschinenbetreiber tragen eine entscheidende Verantwortung, um Gefahren zu minimieren und die Sicherheit ihrer Mitarbeiter zu gewährleisten. Zu den wichtigsten Betreiberpflichten gehört die regelmäßige Prüfung der vorhandenen Schutzmaßnahmen. Dieser Artikel beleuchtet die rechtlichen Grundlagen, die Bedeutung dieser Prüfungen sowie die praktischen Schritte zur Umsetzung.

Rechtliche Grundlagen

In Deutschland sind die Betreiberpflichten für Maschinenbetreiber im Rahmen des Arbeitsschutzgesetzes (ArbSchG) und der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) festgelegt. Diese Vorschriften verlangen von den Betreibern, dass sie sicherstellen, dass Maschinen und Anlagen sicher betrieben werden können. Hierzu zählen die Implementierung von Schutzmaßnahmen sowie deren regelmäßige Überprüfung.

Laut § 3 BetrSichV sind Arbeitgeber verpflichtet, die Gefährdungen zu ermitteln und geeignete Schutzmaßnahmen zu treffen. Diese Maßnahmen müssen regelmäßig auf ihre Wirksamkeit überprüft werden. Dies beinhaltet sowohl technische Schutzmaßnahmen (z. B. Schutzeinrichtungen) als auch organisatorische Maßnahmen (z. B. Schulungen).

Haben Sie z.B. eine kollaborierende Roboteranwendung in Ihrem Unternehmen, so sind Sie verpflichtet, die Wirksamkeit der Kollisionserkennung durch jährliche Wiederholungsmessungen zu prüfen und zu dokumentieren. Nutzen Sie Laserscanner oder Lichtgitter, so müssen Sie einmal pro Jahr prüfen, ob die Reaktions- und Anhaltezeit der Maschine noch den Anforderungen entspricht. Sie müssen eine jährliche Stoppzeit und Stoppwegmessung durchführen.

Bedeutung der regelmäßigen Prüfungen

Die regelmäßige Prüfung von Schutzmaßnahmen ist entscheidend, um die Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten. Maschinen unterliegen Abnutzungs- und Alterungsprozessen, die ihre Sicherheit beeinträchtigen können. Ein Beispiel ist die Abnutzung von Schutzeinrichtungen, die den Zugang zu gefährlichen Bereichen der Maschine verhindern sollen.

Durch regelmäßige Prüfungen können Betreiber:

Sicherheitsrisiken frühzeitig erkennen : Potenzielle Gefahren können identifiziert und behoben werden, bevor es zu Unfällen kommt.
Rechtlichen Verpflichtungen nachkommen : Die Nichteinhaltung der Prüfpflichten kann rechtliche Konsequenzen nach sich ziehen, einschließlich Bußgeldern oder Haftung für Unfälle.
Das Vertrauen der Mitarbeiter stärken : Ein sicheres Arbeitsumfeld fördert das Vertrauen und die Motivation der Mitarbeiter, was sich positiv auf die Produktivität auswirkt.

Praktische Umsetzung der Prüfungen

Um die Verpflichtungen zur regelmäßigen Prüfung der Schutzmaßnahmen effektiv umzusetzen, sollten Betreiber folgende Schritte in Betracht ziehen:

Erstellung eines Prüfplans : Definieren Sie einen klaren Zeitrahmen für die Prüfungen basierend auf der Art der Maschinen und den spezifischen Risiken.
Dokumentation : Führen Sie Protokolle über durchgeführte Prüfungen, festgestellte Mängel und durchgeführte Maßnahmen. Dies dient nicht nur der Nachverfolgbarkeit, sondern kann auch als Nachweis bei Audits oder Inspektionen dienen.
Schulung der Mitarbeiter : Stellen Sie sicher, dass alle Mitarbeiter, die mit den Maschinen arbeiten, über die sicherheitsrelevanten Aspekte informiert sind und wissen, wie sie Schutzmaßnahmen überprüfen können.
Zusammenarbeit mit Fachleuten : In vielen Fällen kann es sinnvoll sein, externe Fachleute hinzuzuziehen, um die Prüfungen durchzuführen oder die Betreiber bei der Umsetzung von Sicherheitsmaßnahmen zu unterstützen.

Fazit

Die regelmäßige Prüfung von Schutzmaßnahmen ist eine essentielle Betreiberpflicht, die sowohl rechtliche als auch praktische Dimensionen hat. Durch die Implementierung eines strukturierten Prüfprozesses können Maschinenbetreiber nicht nur gesetzliche Anforderungen erfüllen, sondern auch aktiv zur Sicherheit am Arbeitsplatz beitragen. Ein sicheres Arbeitsumfeld ist nicht nur ein rechtliches Gebot, sondern auch ein fundamentaler Bestandteil erfolgreicher Unternehmensführung.

Sie haben Fragen zu diesem Thema oder benötigen Unterstützung bei der Umsetzung Ihrer Betreiberpflichten. Gerne bieten wir Ihnen eine jährliche Prüfung Ihrer Schutzmaßnahmen an. Wir führen die geforderten Kraft- und Druckmessungen an Ihrer kollaborierenden Roboterapplikation durch und Messen die Wirksamkeit Ihrer Laserscanner und Lichtgitter im Rahmen einer Stoppzeit und Stoppwegmessung. Sprechen Sie uns gerne an.

Kleiner Einstieg in die Thematik der funktionalen Sicherheit

Mon, 07 Oct 2024 15:37:49 GMT

Funktionale Sicherheit – Kompakt

Funktionale Sicherheit ist ein entscheidender Aspekt in der Entwicklung sicherheitskritischer Systeme, insbesondere in Branchen wie Automobil, Luftfahrt und Maschinenbau. Sie bezieht sich auf die Fähigkeit eines Systems, sicher zu funktionieren, selbst in der Präsenz von Störungen oder Fehlfunktionen. Ein zentrales Konzept in diesem Kontext ist der Performance Level (PL), der sowohl die erforderlichen Sicherheitsanforderungen als auch die tatsächliche Sicherheitsleistung eines Systems beschreibt.

Performance Level Required (PLr)

Ermittlung des PLr

Der Performance Level Required (PLr) wird durch eine umfassende Risikoanalyse ermittelt. Dieser Prozess umfasst mehrere Schritte:

Identifikation von Gefahren : Zunächst müssen alle potenziellen Gefahren identifiziert werden, die mit dem System verbunden sind. Dies beinhaltet sowohl mechanische als auch elektrische Gefahren. Eine gute Hilfestellung, welche Gefahren alle betrachtet werden sollen, bietet der Anhang I der Maschinenrichtlinie mit den darin enthaltenen Allgemeinen Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen.

Risikoabschätzung: Jede identifizierte Gefahr wird hinsichtlich der Schwere einer möglichen Verletzung beim Eintritt, der Häufigkeit und der Möglichkeit der Vermeidung bewertet. Hierbei kommen Methoden wie die Fehlerbaumanalyse (FTA) oder die Gefährdungsanalyse (HAZOP) zum Einsatz.

Klassifizierung : Basierend auf der Risikoabschätzung wird der PLr in eine der Kategorien (PLa bis PLe) eingestuft, wobei PLa die niedrigste und PLe die höchste Sicherheitsanforderung darstellt. Die Einstufung erfolgt nach den Kriterien der Normen wie ISO 13849 oder IEC 61508, wobei letztere statt eines Performance Levels (PL) einen Safety Integrity Level (SIL) beschreibt.

Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen : Der PLr legt fest, welchen Performance Level die implemetierten Sicherheitsfunktionen aufweisen müssen, um die identifizierten Risiken ausreichend zu minimieren.

Tatsächlicher Performance Level (PL)

Berechnung des PL

Nachdem der PLr definiert wurde, muss der tatsächliche Performance Level (PL) des Systems ermittelt werden. Dies geschieht durch die Bewertung der implementierten Sicherheitsfunktionen und ihrer Wirksamkeit:

Analyse der Sicherheitsfunktionen : Zunächst müssen die Sicherheitsfunktionen, die zur Erfüllung des PLr implementiert wurden, detailliert analysiert werden. Dazu gehört die Betrachtung der Funktionsweise, der Redundanz (des Aufbaus der Sicherheitsfunktion) und der Zuverlässigkeit der Systeme.

Bestimmung der Sicherheitsmerkmale : Jedes System hat spezifische Sicherheitsmerkmale, wie Fehlertoleranz, Diagnosefähigkeit und die Möglichkeit zur Fehlererkennung. Diese Merkmale werden quantifiziert, um die Leistungsfähigkeit der Sicherheitsfunktionen zu bewerten.

Berechnung der Sicherheitswerte : Anhand von statistischen Daten und Erfahrungswerten wird die Wahrscheinlichkeit von Fehlfunktionen ermittelt. Diese Werte fließen in die Berechnung des PL ein. Die Berechnung erfolgt typischerweise durch die Formel:

PL = f(MTTFd, SFF, DC)

Hierbei stehen MTTFd (Mean time to failure dangerous), SFF (Safe Failure Fraction) und DC (Diagnostic Coverage) für die relevanten Parameter zur Berechnung der Sicherheitsleistung.

Überprüfung und Validierung : Der berechnete PL muss mit dem PLr abgeglichen werden. Wenn der PL den Anforderungen des PLr entspricht oder diese übersteigt, gilt das System als sicher. Andernfalls sind weitere Maßnahmen erforderlich.

Fazit

Die funktionale Sicherheit ist ein komplexes, aber essentielles Konzept, das eine systematische Herangehensweise zur Identifizierung, Bewertung und Minimierung von Risiken erfordert. Die korrekte Ermittlung des Performance Level Required (PLr) und die anschließende Berechnung des tatsächlichen Performance Levels (PL) sind entscheidend, um die Sicherheit von Systemen zu gewährleisten. Unternehmen müssen sicherstellen, dass sie die richtigen Methoden und Normen anwenden, um die Sicherheit ihrer Produkte und Systeme zu garantieren.

Wir von Cobot Safety stehen Ihnen gerne jederzeit mit Rat und Tat zur Seite, um Sie dabei zu unterstützen, Ihre Maschine arbeitsschutztechnisch sicher und auch rechtssicher auszulegen. Wir unterstützen Sie auch gerne im Rahmen einer Betriebsbegehung, zeigen Ihnen dabei mögliche arbeitsschutztechnische Mängel auf und geben Empfehlungen zur Behebung der Mängel.

Kontaktieren Sie uns gerne!

Der Begriff "Cobot" muss aus den Köpfen

Wed, 11 Sep 2024 11:11:43 GMT

„Cobot“ – Begriff auf dem Prüfstand

Die Veröffentlichung der neuen ISO 10218 mit Ihren beiden Teilen für Roboter und Roboterapplikationen rückt immer näher und sollte bis Ende 2024 erfolgen. Eine der wesentlichen Veränderungen in der Neufassung dieser Norm sollten wir jedoch bereits vorab schon einmal verinnerlichen. Der Begriff „Cobot“ oder „kollaborierender Roboter“ muss weg! Wir müssen endlich verstehen, dass ein Roboter (egal welcher Hersteller) nicht kollaborierend sein kann. Wir können zwar Applikationen kollaborierend gestalten, indem wir entsprechende Risikominderungsmaßnahmen vornehmen (z.B. die Verwendung der Kraft- und Leistungsbegrenzung eines Roboters), jedoch ist auch ein „Cobot“ an dessen Ende ein Messer montiert ist alles andere als ein kollaborativer Roboter. Wir sollten damit anfangen diese Art der Roboter als „Roboter mit erweiterten Sicherheitsfunktionen“ bezeichnen. Denn genau das sind sie.

Die Neufassung der ISO 10218 wird diesen Aspekt auch genauso wieder spiegeln. In der Fassung von 2011 findet sich noch die Definition eines „kollaborierenden Roboters“ im Teil 2 als Roboter, der designet wurde, um direkte Interaktionen mit dem Meschen in einem kollaborativen Arbeitsraum durchzuführen. In der Neufassung ist diese Definition aus o.g. Gründen bewusst weggefallen. In der bald veröffentlichten Version wird nur noch die kollaborative Applikation definiert und behandelt, was auf jeden Fall der Weg in die richtige Richtung ist. Nun muss es nur noch in die Köpfe der Anwender und vor allem in die Köpfe der Marketingabteilungen der Hersteller rein, dass es keinen „Cobot“ gibt und dieses Wort der Vergangenheit angehören sollte.

Des Weiteren wird es in Zukunft auch noch eine weitere Änderung in der Normenwelt geben. Die fast jedem bekannte ISO/TS 15066, welche leider auch den Begriff „Kollaborative Roboter“ trägt, soll von einer TS in eine ISO-Norm umgewandelt werden. Da der Hauptteil der ISO/TS 15066 bereits in die Neufassung der ISO 10218-2 übernommen wurde, wird dieser Inhalt nicht mehr in einer zusätzlichen Norm benötigt. Die 15066 als ISO-Norm wird sich dann hauptsächlich auf den jetzigen Anhang A – die biomechanischen Grenzwerte - beziehen. Auch hier wird dann der Titel der Norm nicht mehr „Kollaborierende Roboter“ sein, was dann das letzte Argument für die Bezeichnung eines Roboters als kollaborierenden Roboters aus der Normenwelt entfernt.

Als kleine Zusatzinformation sei hier noch angemerkt, dass die Umwandlung der ISO/TS 15066 in eine ISO-Norm noch gut ein bis zwei Jahre dauern wird und mehrere Teile für eine ISO 15066 geplant sind:

Teil 1 = Biomechanische Grenzwerte aus jetziger ISO/TS 15066
Teil 2 = Jetziger Inhalt der ISO/PAS 5672
Teil 3 = Berechnungsmethoden zur modelbasierten Kollisionskraftermittlung

Es ist aber davon auszugehen, dass die Teile 2 und 3 hier noch länger als ein bis zwei Jahre bis zur Veröffentlichung benötigen.

Aber dennoch sollten wir JETZT bereits damit anfangen, das Wort „Cobot“ oder auch „kollaborierender Roboter“ aus unseren Köpfen zu löschen. Wir müssen damit beginnen zu verstehen, dass nur Applikationen kollaborierend sein können!

Die neue ISO 10218 kommt

Tue, 09 Jan 2024 09:30:43 GMT

ISO 10218 – Neues in der Robotersicherheit

Seit 2011 und damit seit 12 Jahren ist die aktuelle Fassung der ISO 10218 in Ihren beiden Teilen erhältlich. Diese nach dem EU Harmonisierungskonzept auch als EN ISO 10218 übernommene Norm ist damit seit vielen Jahren der Anker der Robotik weltweit. In dieser Norm werden im Teil 1 die sicherheitstechnischen Anforderungen an Industrieroboter definiert und im Teil 2 erhalten Integratoren von Robotiklösungen Anweisungen, worauf sie bei der Integration von Roboterapplikationen zu achten haben. Die ISO 10218 ist daher in ihren beiden Teilen ein nicht weg zu denkender Bestsandteil der Automatisierung.

Jedoch hat dich in den letzten 12 Jahren auch sehr viel auf dem Robotikmarkt getan. Neue Player sind auf dem Markt erschienen, andere haben sich verabschiedet. Neue Techniken, neue Ansätze, neue Funktionen, neue Sicherheitskonzepte usw. Der Markt im Bereich der Robotik ist einer der am stärksten wachsenden und damit auch ein Bereich, der ständigen Neuerungen und Anpassungen unterliegt. Die Anpassung der ISO 10218 auf diese neuen Gegebenheiten ist damit längst überfällig.

2024 wird es dann auch endlich so weit sein. Mit coronabedingten Verzögerungen wird bis Mitte des Jahres die Neufassung der ISO 10218 erwartet. Hervorheben muss man hier, dass es sich tatsächlich um eine Neufassung und nicht nur um eine Überarbeitung handelt, was speziell am Teil 2 der neuen Norm ersichtlich wird. In der neuen ISO 10218-2 wird dann nämlich nicht nur der Inhalte der alten ISO 10218-2, sondern zusätzlich noch die Inhalte der

ISO/TS 15066 – Kollaborative Roboter
ISO/TR 20218-1 – Greiforgane
ISO/TR 20218-2 – Manuelle Be- und Entladestationen

zu finden sein. Der neue Teil 2 wird damit auf ein mächtiges Dokument mit mehr als 250 Seiten anwachsen, welche es für Integratoren und Maschinenbauer in Zukunft umzusetzen gilt.

Aber auch der Teil 1 wird sich in seiner Neufassung erheblich von seiner Vorgängerversion unterscheiden. Es wurden neue Strukturierungen geschaffen, Erkenntnisse der letzten 10-15 Jahren sind eingeflossen, es werden Unter-scheidungen gemacht, wo es vorher keine gab und die Frage nach dem Performance Level von Sicherheitsfunktionen wird weit komplexer als sie es vorher war.

Änderungen in der ISO 10218-1

Natürlich können in diesem Artikel nicht sämtliche Änderungen im Teil 1 aufgezeigt werden. Aber die gravierendsten und wichtigsten Neuerungen wollen wir hier kurz darlegen.

Komplette Neustrukturierung des Abschnitts 5 – „Design Anforderungen und Schutzmaßnahmen “

Neuer Anhang mit der Darstellung der verschiedenen Räume rund um einen Roboter
Neue Anlage zur Ermittlung des benötigten PL für verschiedene Sicherheitsfunktionen
Unterscheidung in zwei Roboterklassen und daraus folgenden unterschiedlichen Perfomance Level sowie unterschiedliche benötigte Sicherheitsfunktionen
Neue verpflichtende Sicherheitsfunktionen
Normal Stop/Operational Stop
Start Interlock
Restart Interlock

Speziell die neu hinzugekommenen Sicherheitsfunktionen bedürfen einiger Erläuterungen, da man sich hier sicher erst einmal fragt, wozu diese dienen. Alle drei neuen Sicherheitsfunktionen wurden deshalb in die ISO 10218-1 mit aufgenommen, weil diese Funktion von der Maschinenrichtlinie (MRL) gefordert wird. Eine Harmonisierung ohne diese Funktionen in der neuen Norm zu berücksichtigen wäre daher voraussichtlich fehlgeschlagen.

Die Normal Stop Funktion spiegelt letztlich die Anforderung wieder, eine Anlage auszuschalten, unbeobachtet zurück lassen zu können und dabei sicher zu stellen, dass die Anlage nicht aus irgend einem Grund wieder anläuft. Oft wird dies z.Z. mit der Betätigung des Not-Halt-Tasters sicher gestellt. Wer kennt es nicht - Der Mitarbeiter geht ins Wochenende und betätigt davor erst einmal den Not-Halt um sicher zu sein, dass die Anlage übers Wochenende nicht plötzlich unerwartet anläuft. Da ein Not-Halt-Taster und eine Not-Halt-Funktion aber nur für Notfälle und nicht für einen regelmäßigen Gebrauch vorgesehen ist, wird von der MRL eben eine solche Normal Stop Funktion gefordert.

Der Start Interlock soll sicherstellen, dass ein Roboter nach dem Einschalten oder dem Wiederherstellen der Spannungsversorgung nicht sofort anläuft. Es muss hier erst eine bewusste Handlung durchgeführt werden, bevor sich der Roboter bewegt.

Der Restart Interlock wird z.B. bei der Betriebsartumschaltung benötigt und stellt sicher, dass ein Roboter z.B. nach dem Umschalten von Manuell auf Automatik nicht direkt im Automatikmodus anläuft, sondern auch hier zuerst eine bewusste Handlung durchgeführt werden muss, damit die Bewegungen des Automatik-programms gestartet werden.

Änderungen in der ISO 10218-2

Wie oben bereits erläutert, wächst der neue Teil 2 der ISO 10218 auf etwa das Dreifache des Inhalts der Vorgängerversion aus dem Jahr 2011. Dies alleine wird es, für einen Integrator einer Roboterapplikation, in Zukunft sicher nicht einfach machen alle normativen Vorgaben zu kennen und umzusetzen. Jedoch ist die Robotik leider über die letzten Jahre immer komplexer geworden, weswegen es unabwendbar war, dass sich dies im Inhalt der ISO 10218 widerspiegelt. Ein wenig Hilfe soll jedoch ein weiteres Dokument bringen, welches ebenfalls im Laufe des Jahres 2024 veröffentlicht werden soll. Der ISO/TR 20218-3 soll bei komplexen und schwer verständlichen Themen der ISO 10218-2 noch einmal weitere Infos und Erläuterungen geben und dem Integrator hier dabei helfen, seine Applikation entsprechend der Norm umzusetzen. Ein Integrator ist mit der Veröffentlichung der neuen ISO 10218-2 gut beraten, entsprechende Weiterbildungen zu der neuen Norm zu besuchen oder einen externen Experten ein prüfendes Auge auf die Sicherheit seiner Applikation werfen zu lassen.

Der neue ISO/TR 20218-3

Wie bereits erläutert, hat das ISO-Normungsgremium TC 299 WG3 neben der neuen ISO 10218-1 und -2 noch einen neuen ISO/TR 20218-3 erarbeitet, welcher Hilfestellung im Umgang und der Anwendung mit dem Teil 2 der ISO 10218 geben soll. In diesem TR wird in einzelnen Abschnitten noch einmal explizit auf die folgenden Themen eingegangen:

Normal Stop / Operational Stop
Manual Mode und High Speed manual mode
Sicherheitsfunktionen
Single Point of Control
Start- und Restartinterlock
Reset einer Sicherheitsfunktion
Mode-Activation vs. Mode-Selection
Räume und Modi – Der Sicherheitsbereich kann dynamisch sein
Cybersecurity
Weitere Hilfestellung zur Thematik rund um die Kraft- und Leistungsbegrenzung

Man stellt bei der Betrachtung der vorgenannten Themen sehr schnell fest, dass auch in diesem Dokument viele Informationen enthalten und veröffentlicht werden. Es ist daher jedem Integrator von Robotikapplikationen absolut zu empfehlen, in Zukunft nicht nur die ISO 10218-2 sondern auch diesen neuen ISO/TR 20218 griffbereit zu haben.

Risikobeurteilung von Maschinen: Ein entscheidender Schritt zur Gewährleistung von Sicherheit und Gesundheitsschutz

Tue, 10 Oct 2023 08:30:44 GMT

Risikobeurteilung – Basis sicherer Automation

Risikobeurteilungen sind ein wichtiger Bestandteil des Maschinenbaus und spielen eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit und dem Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz. Durch eine systematische Bewertung und Analyse von potenziellen Gefährdungen können Unternehmen Risiken minimieren, Arbeitsunfälle verhindern und die Einhaltung von Gesetzen, Richtlinien und Vorschriften gewährleisten. In diesem Artikel wird wir die Bedeutung der Risikobeurteilung von Maschinen noch einmal herausgestellt und verdeutlicht.

Definition und Zweck der Risikobeurteilung:

Die Risikobeurteilung ist ein Verfahren, welches dem Inverkehrbringer einer Maschine ermöglicht, potenzielle Risiken zu erkennen, zu bewerten und geeignete Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Sie zielt darauf ab, der Maschine oder Anlage das gesetzlich geforderte Maß an Sicherheit zu verleihen und dies nach Möglichkeit, ohne dabei die Funktionsfähigkeit der Maschine zu verlieren. Der Mitarbeiter soll so vor möglichen Gefahren geschützt werden. Der Zweck der Risikobeurteilung besteht daher darin, Risiken zu minimieren und die Einhaltung von Sicherheitsstandards sicherzustellen.

Normen und Vorschriften:

Verschiedene Normen und Vorschriften beschäftigen sich mit dem Thema der Risikobeurteilung. Zum Beispiel die Maschinenrichtlinie der Europäischen Union (2006/42/EG) und deren Nachfolger der Maschinenverordnung 2023/1230/EU, welche Unternehmen dazu verpflichten, eine Risikobeurteilung durchzuführen, bevor ihre Produkte auf den Markt gebracht werden. Die harmonisierte Norm EN ISO 12100 "Sicherheit von Maschinen - Allgemeine Gestaltungsleitsätze", gibt weitere Anleitungen zu einer standardisierten Risikobeurteilung. Und der ISO Technical Report 14121-2 gibt hier noch einmal genauere Durchführhilfen für denjenigen, der die Risikobeurteilung durchführt.

Durchführung einer Risikobeurteilung:

Die Risikobeurteilung umfasst eine Reihe von Schritten. Zunächst werden alle potenziellen Gefahren identifiziert, die mit dem Betrieb und der Nutzung einer Maschine verbunden sind. Dies beinhaltet die Analyse der Maschine selbst, ihrer Umgebung, der Arbeitsprozesse und der möglichen menschlichen Interaktionen. Anschließend wird die Risikobewertung durchgeführt, indem die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer gefahrbringenden Situation und der Schweregrad der daraus folgenden Verletzung identifiziert wird- Hieraus wird dann das Risiko ermittelt. Basierend auf der Ergebnisbewertung werden, bei zu hohem Risiko, anschließend geeignete Maßnahmen zur Risikominderung festgelegt und umgesetzt. Nach der Umsetzung der Risikominderungsmaßnahme werden dann die vorgenannten Schritte erneut durchgeführt. Erst wenn das verbleibende Risiko akzeptabel ist, ist die Risikobeurteilung in diesem Punkt abgeschlossen.

Dokumentation und regelmäßige Überprüfung:

Eine sorgfältige Dokumentation aller durchgeführten Schritte ist unerlässlich. Dies beinhaltet eine detaillierte Beschreibung der identifizierten Gefahren, der bewerteten Risiken sowie der ergriffenen Schutzmaßnahmen. Zudem sollten regelmäßige Überprüfungen und Aktualisierungen der Risikobeurteilung durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die dokumentierten Maßnahmen weiterhin effektiv bleiben.

Vorteile der Risikobeurteilung:

Durch eine sorgfältige Risikobeurteilung können Unternehmen zahlreiche Vorteile erzielen. Dazu gehören eine erhöhte Sicherheit am Arbeitsplatz, die Vermeidung von Arbeitsunfällen und Verletzungen, die Einhaltung von Gesetzen und Vorschriften, der Schutz des Unternehmens vor Haftungsansprüchen sowie letztendlich eine Steigerung der Produktivität und Effizienz.

Fazit:

Die Risikobeurteilung von Maschinen ist ein unverzichtbarer Schritt im Maschinenbau dem leider immer noch zu wenig Beachtung geschenkt wird, der aber die Sicherheit und Gesundheit der Mitarbeiter gewährleistet. Durch eine systematische Identifizierung, Bewertung und Minderung von Risiken können Unternehmen ihre Betriebsabläufe optimieren und den Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz verbessern. Ebenso können Inverkehrbringer einer Maschine hierdurch Haftungsrisiken minimieren. Eine ordnungsgemäße Dokumentation und regelmäßige Überprüfung gewährleisten die kontinuierliche Einhaltung von Sicherheitsstandards. Die Risikobeurteilung ist somit von zentraler Bedeutung für den erfolgreichen Betrieb von Maschinen und die Gewährleistung der Sicherheit aller Beteiligten.

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Der Vergleich von Äpfel und Birnen bei Cobot Applikationen

Tue, 26 Sep 2023 08:30:44 GMT

Sicherheit – Klarheit in der Normenwelt

2004 und damit vor fast 20 Jahren wurde der erste kollaborative Roboter, der LBR 3 verkauft. Da sollte man doch meinen, dass wir heute im Jahr 2023 kollaborative Roboter sicher einsetzen können und es umfängliche Regeln gibt, welche den Einsatz in den unterschiedlichsten Applikationen genau definieren.

Leider ist es jedoch nicht ganz so. Zwar wurde 2016 (12 Jahre nach dem ersten Cobot auf dem Markt) die ISO TS 15066, mit Regeln für die Anwendung von kollaborativen Roboterapplikationen, veröffentlicht. Jedoch unterscheidet diese in ihrer Betrachtung nicht wirklich Applikationen bei denen ein Cobot tatsächlich 24/7 Seite an Seite mit einem Mitarbeiter zusammen arbeitet und solche Anwendungen, bei denen der Roboter zwar ohne Schutzzaun arbeitet aber eigentlich weit und breit kein Mitarbeiter in der Nähe ist.

Schaut man in die ISO 12100 - Sicherheit von Maschinen - Risikobeurteilung und Risikominderung, so findet man dort, dass sich das Risiko aus den Faktoren "Schwere der möglichen Verletzung" und der "Wahrscheinlichkeit des Auftretens" zusammen setzt. Im letzteren Faktor sind die Aufenthaltsdauer im Gefahrenbereich, die Frequenz mit der man in den Gefahrenbereich eintritt und die Möglichkeit der Vermeidung des Schadens inkludiert.

Schaut man nun in die ISO TS 15066, so findet sich dort in der Anlage A eine Auflistung an Kräften und Drücken welche den Schmerzeintritt definieren. Diese Werte werden nun seit Jahren für alle kollaborierenden Applikationen gleicher-maßen heran gezogen und als Obergrenze gesetzt. Ganz gleich ob die Applikation eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen Mensch und Roboter aufweist, da sich ein Mitarbeiter im normalen Arbeitsprozess ständig in der Nähe des Roboters aufhält, oder ob die Wahrscheinlichkeit eher gering ist, da der Cobot für sich alleine arbeitet und nur alle paar Stunden mal ein Mitarbeiter vorbei schaut und z.B. ein neues Tray bei einer Maschinenbeladung einlegt. Das Betrachten beider Applikationen mit den gleichen Maximalwerten für Kraft und Druck kommt mit Hinblick auf die oben beschriebene Ermittlung des Risikos nach ISO 12100 dem berühmten Vergleichen von Äpfel und Birnen gleich!

Nehmen Sie einmal an, sie bewerten die Klemmung einer Hand nach der oben genannten ISO TS 15066. Nachfolgend ist hierzu ein Auszug aus der Anlage 1 dargestellt. Wie Sie sehen, wird hier die maximale Kraft mit 140N für eine Klemmung und einem transienten Faktor von 2 beziffert. Der transiente Faktor bezieht sich dabei auf eine zulässige Überhöhung in den ersten 0,5 Sekunden. Es dürfte so also bei einer Messung in einer Applikation 280N in den ersten 0,5 Sekunden auftreten und 140N nach 0,5 Sekunden. Liegt einer der beiden gemessenen Werte über diesen Werten so wäre die Applikation nach dieser Technischen Spezifikation (TS) als nicht sicher zu bewerten.

Auszug aus der Anlage A der ISO TS 15066

Angenommen es würden bei der Messung nun 200N innerhalb der ersten 0,5 Sekunden und 100N nach 0,5 Sekunden als statische Klemmkraft gemessen. Und den gleichen Wert würde man auch in einer anderen Applikation messen. Unterscheiden sich nun jedoch die Wahrscheinlichkeiten für eine Klemmung der Hand, weil in der einen Applikation ein Mitarbeiter 24/7 mit dem Roboter zusammen arbeitet und in der anderen Applikation nur alle vier Stunden ein Mitarbeiter für ca. 15 Sekunden in den Bereich des Roboters tritt um ein Tray zu wechseln, so ergibt sich daraus, dass das Risiko in der zweiten Applikation weit geringer ist. Würde es daher nicht Sinn machen, bei solch unterschiedlichen Applikationen auch mit zweierlei Maß zu messen? Durchaus möchte man sagen. Alles andere entspräche nicht der Logik und auch nicht der ISO 12100.

Das Problem war nur bis dato, dass es keinen zweiten Datensatz gab auf welchen man sich beziehen konnte. Die Werte der ISO TS 15066 wurden seinerzeit im Auftrag der DGUV und der Berufsgenossenschaft Holz und Metall vom arbeitsmedizinischen Institut der Johannes Gutenberg Universität in Mainz ermittelt. Man hat aus diesen Werten zwei Erkenntnisse gewonnen:

Beim Überschreiten der genannten Werte tritt der Schmerz ein und
so lange die Werte nicht überschritten werden, tritt keine Verletzung ein

Und genau der zweite Punkt ist hier der wichtige Punkt. Zwar könnte man argumentieren, dass die Maschinenrichtlinie die Anforderung stellt, dass eine Maschine keine Person verletzen darf, jedoch dort an keiner Stelle von Schmerz gesprochen wird. Ein "über den Schmerzeintritt hinaus gehen" widerspricht damit nicht automatisch der Maschinenrichtlinie. Jedoch gab es keine Studien zu Werten, bis zu denen man gehen könnte ohne das eine Verletzung eintritt und war damit an die Werte der ISO TS 15066 gebunden, da man nur beim Einhalten dieser Werte sicher sagen konnte, dass KEINE Verletzung eintreten kann.

Neue Hoffnung aus Südkorea

Nun sind seit der Veröffentlichung der ISO TS 15066 schon wieder einige Jahre vergangen und mittlerweile wurden verschiedene neue Studien durch geführt. Eine sehr vielversprechende Studie kommt hier aus Südkorea, welche auch schon Einzug die nationale südkoreanische Norm KOROS 1162-1 gefunden hat.

In der genannten Studie wurden statt der Schmerzeintrittsschwellen die sog. Schmerztoleranzschwellen ermittelt. Also ein Schmerzwert, den ein Person noch toleriert. Diese Werte liegen erwartungsgemäß über den Werten für den Schmerzeintritt aus der ISO TS 15066. Auch hier ist ein wichtiger Aspekt der Studie, dass bei Einhaltung dieser Werte noch immer keine Verletzung auftritt. Ein Überschreiten der Werte der ISO TS 15066 ist damit theoretisch machbar. Das nachfolgende Diagramm stellt einmal die Kraftwerte für Schmerzeintritt und Schmerztoleranz gegenüber.

Gegenüberstellung Kraftwerte ISO TS 150066 vs. KOROS 1162-1

Nun soll natürlich nicht komplett auf die Werte der Schmerzeintrittsschwellen der ISO TS 15066 verzichtet werden. Diese sind gerade bei Applikationen bei welchen Mensch und Roboter 24/7 Seite an Seite arbeiten noch immer als absoluter Maßstab heran zu ziehen. Jedoch eröffnet der weitere Werte-Satz aus Südkorea die Möglichkeit unterschiedliche Applikationen auch unterschiedlich zu bewerten und somit nicht weiter Äpfel und Birnen zu vergleichen. Man hat somit einen Satz Werte für die "Apfel"-Applikationen und einen anderen Satz für die "Birnen"-Applikationen. Darüber hinaus kann man sich natürlich sowohl mit den Applikationen als auch mit den Werten zwischen Äpfeln und Birnen bewegen!

Wir von Cobot Safety finden, dass dies genau der richtige Weg ist um kollaborative Applikationen in Zukunft sinnvoller einsetzen zu können!