Demonstrationstag des Projektes AQUIAS: Roboter unterstützt Tätigkeiten schwerbehinderter Produktionsmitarbeiter

Im Verbundprojekt AQUIAS entwickeln Wissenschaft und Industrie Lösungen der Mensch-Roboter-Kollaboration. Beim Demonstrationstag am 10. Mai 2017 präsentierte das Projektteam einen Arbeitsplatz in der Düsenmontage der Firma ISAK gGmbH. Der dort eingesetzte Bosch-Roboter „APAS assistant“ arbeitet schwerbehinderten Produktionsmitarbeitern zu und eröffnet ihnen neue Arbeitsmöglichkeiten. Neben einer Live-Demonstration des Mensch-Roboter-Arbeitsplatzes in der Düsenmontage von ISAK erfuhren die Veranstaltungsbesucher mehr über die Entwicklung, Technologie und Sicherheitssysteme der Mensch-Robotik-Lösung.

Der automatische Produktionsassistent „APAS assistant“ von Bosch, der in der Produktion des Unternehmens ISAK in Sachsenheim nahe Stuttgart eingesetzt wird, arbeitet den Mitarbeitern unmittelbar zu. Mit seinem Greifer zieht er die Werkteile des Mitarbeiters zu sich und schiebt sie nach Bearbeitung wieder zurück. So gleicht er die unterschiedliche Reichweite der schwerbehinderten Mitarbeitenden beim Greifen aus. Außerdem benötigen die Beschäftigten aufgrund ihrer unterschiedlichen Einschränkungen individuelle Tischhöhen, die je nach aktueller körperlicher Verfassung im Tagesverlauf variieren können. Kein Problem für den Produktionsassistenten, denn er kann sich mit seinem Roboterarm flexibel an die veränderte Tischhöhe der Mitarbeiter anpassen – und das sogar im laufenden Betrieb.

Im Projekt AQUIAS entwickelt das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO unter arbeitswissenschaftlichen Gesichtspunkten Praxislösungen der Mensch-Roboter-Kollaboration. „Erfolgsfaktor für die menschzentrierte Gestaltung des Mensch-Robotik-Arbeitsplatzes ist die intensive Diskussion gegensätzlicher Gestaltungskriterien im Projektteam“, erläutert David Kremer, Koordinator des Projekts. Die größte Herausforderung des interdisziplinären Entwicklungsteams besteht darin, sehr unterschiedliche Ansprüche und Erwartungen zu integrieren: neben der technischen Machbarkeit muss der Arbeitsplatz wirtschaftlich sein, attraktive Arbeitsaufgaben bieten und zudem die Inklusion von Schwerbehinderten ermöglichen. Hilfreich ist dabei die Visualisierung der Arbeitsplatzentwürfe mittels CAD und virtueller Realität. Sie beschleunigt und vereinfacht die Entwicklung und bietet den schwerbehinderten Produktionsmitarbeitern die Möglichkeit, ihre Anforderungen direkt im Gestaltungsprozess einzubringen.

Die Integrationsfirma ISAK, die derzeit 80 überwiegend schwerbehinderte Mitarbeiter in einfachen Montage- und Qualitätsprüfungstätigkeiten beschäftigt, setzt die Robotik in der Düsenmontage ein. Das Unternehmen befindet sich – wie die gesamte Branche – in einem zunehmenden Spannungsfeld zwischen Inklusionsanspruch und Wirtschaftlichkeit. „Der Mensch-Robotik-Arbeitsplatz dient auf der einen Seite dazu, mehr Schwerbehinderte in der Düsenmontage einsetzen zu können. Auf der anderen Seite erhöht er unsere Flexibilität und trägt zur Anforderungsvielfalt der Arbeit bei“, stellt Thomas Wenzler, Geschäftsführer der ISAK fest. Der Mensch-Robotik-Arbeitsplatz bietet einen entscheidenden Vorteil: Auch Beschäftigte mit nur einem einsetzbaren Arm können die Düsenmontage jetzt ausführen. Das war beim ursprünglichen Arbeitsplatz, einer Handhebelpresse, nicht möglich. Ein wichtiger Beitrag von ISAK im Projekt AQUIAS ist es, die Gestaltungsziele der Aufgabenvielfalt und der ergonomischen Entlastung in den Entwicklungsprozess einzubringen. Zu diesem Zweck analysierte ISAK die Behinderungsarten in der eigenen Belegschaft, um individuelle Unterstützung für die am Robotik-Arbeitsplatz eingesetzten Mitarbeitenden zu ermöglichen.

Bosch stellt als Partner im Projekt AQUIAS den „APAS assistant“ nicht nur als Hersteller zur Verfügung, sondern übernimmt gleichzeitig die Aufgabe, den Produktionsassistenten an die Fertigungsumgebung der Firma ISAK anzupassen. „Seine speziell von Bosch entwickelte Sensorhaut erkennt, wenn sich ein Mensch im Nahbereich befindet; die Maschine stoppt, bevor es zu einer Berührung kommt“, erklärt Wolfgang Pomrehn, Produktmanager für die APAS Produktionsassistenten bei Bosch. Das zertifizierte Sicherheitskonzept berücksichtigt alle vorgeschriebenen Sicherheitsstandards für die Mensch-Roboter-Kollaboration. Um spezielle behinderungsbedingte Risiken auszuschließen, wird zudem eine individuelle Risikoanalyse mit jedem Einzelnen durchgeführt, der am Robotik-Arbeitsplatz arbeiten soll. Daraus werden zusätzliche personenbezogene Sicherheitsmaßnahmen abgeleitet.

Intelligente Unterstützungsfunktionen des Robotik-Arbeitsplatzes entwickelt das Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA. „Ziel ist es, die Flexibilität des Roboters nicht nur für die Bearbeitung individueller Produkte zu nutzen, sondern auch für die Unterstützung individueller Mitarbeiter“, macht Christian Henkel, Projektleiter auf Seiten des Fraunhofer  IPA, deutlich. Um intelligente Service-Funktionen des Roboters optimal auf den Unterstützungsbedarf der Mitarbeiter zuzuschneiden, entwickelt das Fraunhofer IPA eine Digitalisierungs-Roadmap für die Mensch-Roboter-Kollaboration. Darin wird Schritt für Schritt aufgezeigt, wie Unternehmen die digitale Vernetzung von Robotik-Arbeitsplätzen mit der Produktionsumgebung ausbauen und für intelligente Unterstützungsfunktionen nutzen können. Langfristig soll dies dazu beitragen, Win-win-Lösungen für die Balance der Mensch- und Technikzentrierung in Mensch-Roboter-Arbeitssystemen zu entwickeln und die digitale Vernetzung von Robotik-Arbeitsplätzen mit den intelligenten Systemen der Industrie 4.0 voranzutreiben.

Mehr Informationen zum Projekt AQUIAS finden Sie auf der Projektwebsite.

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