Mensch-Robotik-Anwendungen in der Produktion. Interview mit David Kremer vom Fraunhofer IAO

Mensch-Robotik-Anwendungen in der Produktion im Projekt AQUIAS

Der Einzug der Roboter in die Produktionshallen deutscher Unternehmen ist bereits in vollem Gange. Doch wie kann die Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter so gestaltet werden, dass Mitarbeiter weiterhin attraktive Aufgaben erhalten? Und wie lassen sich die neuen Chancen der barrierefreien Mensch-Roboter-Kooperation speziell für schwerbehinderte Personen nutzen? Mit diesen und weiteren Fragen beschäftigt sich das Verbundprojekt AQUIAS. Hier stellt sich David Kremer vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO einigen aktuellen Fragen.

Im Projekt AQUIAS wurde erstmalig ein Arbeitsplatz für die Mensch-Roboter-Kollaboration mit schwerbehinderten Produktionsmitarbeitern auf Basis eines Industrieroboters realisiert. Was unterscheidet den Arbeitsplatz von herkömmlichen Mensch-Robotik-Anwendungen?

David Kremer: Voraussetzung für den Einsatz von kollaborativen Robotern mit schwerbehinderten Menschen sind besonders hohe Sicherheitsstandards. Diese erfüllt der im Projekt AQUIAS eingesetzte Industrieroboter „Automatischer Produktionsassistent – APAS“ der Robert Bosch GmbH. Er besitzt eine mit über 120 Sensoren bestückte Haut, die bei Annäherung eines Menschen die Bewegung des Greifarms abbremst, noch bevor ein Kontakt stattfindet. Neben den zahlreichen weiteren Sicherheitsfunktionen des Roboters wurde auch der in AQUIAS entwickelte Arbeitsplatz für schwerbehinderte Produktionsmitarbeiter mit digitalen Sicherheitslösungen ausgestattet.
Ergebnis ist ein Arbeitsplatz, an dem der Roboter dem Mitarbeiter wortwörtlich entgegenkommt. Zum einen kann die Höhe der beiden Arbeitstische vom Mitarbeiter individuell eingestellt werden, denn der Greifarm passt sich der veränderten Tischhöhe sofort an - und das sogar bei laufendem Betrieb. Auch horizontal kommt der Roboter dem Mitarbeiter entgegen, denn er holt mit seinem Greifarm die zu bearbeitenden Werkstücke vom Mitarbeiter ab und schiebt sie nach automatischer Bearbeitung zum Mitarbeiter zurück. Beide Funktionen ermöglichen eine ergonomische Anpassung des Arbeitsplatzes nach individuellen Erfordernissen, einen dynamischen Wechsel zwischen Sitzen und Stehen während der Arbeit, und gleichen verringerte manuelle Reichweiten aus, wie sie bei Schwerbehinderten oft auftreten.

Welche Potenziale bieten sich dadurch für Unternehmen und ihre Beschäftigten?

David Kremer: Das Projekt AQUIAS zeigt, wie die Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter gezielt im Sinne der Arbeitsqualität der Mitarbeiter gestaltet werden kann. Bei vielen Roboteranwendungen ersetzt der Roboter ganz oder teilweise die Arbeitsaufgaben des Menschen, denn oberstes Prinzip ist oft die schnelle Amortisierung der Anschaffungskosten für die Robotik. Beim in AQUIAS entwickelten Arbeitsplatz ist es dagegen gelungen, die oft gegenläufigen Kriterien der Arbeitsgestaltung, Sicherheit, Ergonomie, Inklusion, technischen Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit ausgewogen zu integrieren. So übernimmt der Roboter nur die für den Menschen belastenden Arbeitsaufgaben, die Prüf- und Kontrollaufgaben dagegen verbleiben bewusst beim Mitarbeiter.

Erfolgsfaktor für die mensch-zentrierte Gestaltung der Mensch-Roboter-Kollaboration ist die konsequente Moderation des Entwicklungsprozesses. Entwürfe des Arbeitsplatzes müssen immer wieder mit den konträren Gestaltungskriterien der jeweiligen Partner abgeglichen und systematisch weiterentwickelt werden. Dieses Wissen und die dafür entwickelten Methoden können zum Beispiel für Inklusionsfirmen, Behindertenwerkstätten und Berufsförderungswerke wertvoll sein, aber auch für Unternehmen des ersten Arbeitsmarkts, die Schwerbehinderte und andere leistungseingeschränkte Mitarbeiter beschäftigen.

In der Gesellschaft, und damit auch auf dem Arbeitsmarkt, wird Inklusion immer stärker gefordert. Dabei geht es auch darum, Menschen mit Behinderungen eine Teilnahme am Arbeitsleben zu ermöglichen. Welchen Beitrag leistet das Projekt AQUIAS?

David Kremer: Robotik-Anwendungen wie der in AQUIAS entwickelte Arbeitsplatz helfen, Arbeit für leistungseingeschränkte Menschen durchlässiger zu machen. Das betrifft sowohl die Durchlässigkeit zwischen Arbeitsmärkten der Sozialwirtschaft und der Wirtschaft, aber auch innerhalb von Unternehmen. So können Roboter in Zukunft mit ihren Assistenzfunktionen Schwerbehinderten helfen, von einer Behindertenwerkstatt in ein Unternehmen des ersten Arbeitsmarkts zu wechseln. Oder dazu beitragen, dass Mitarbeiter sich innerhalb eines Unternehmens vom einfachen Robotik-Bediener zum Robotik-Steuerer mit erweitertem Aufgabenspektrum weiterqualifizieren. Dies wird umso besser gelingen, je besser Roboter die individuellen Fähigkeitseinschränkungen des Mitarbeiters ausgleichen können und ihm ein Leistungsniveau ermöglichen, das dem von Nichtbehinderten entspricht.

Gibt es bereits Erkenntnisse aus dem Projekt, wie sich die Mensch-Roboter-Zusammenarbeit sicher und gesund gestalten lässt?

David Kremer: Die wichtigste Erkenntnis zur Sicherheit für die Mensch-Roboter-Kollaboration mit Schwerbehinderten ist, dass die gesetzlich vorgeschriebene Gefährdungsbeurteilung des Robotik-Arbeitsplatzes individuell, das heißt für jeden einzelnen Mitarbeiter separat, durchgeführt werden muss. Es gibt keine pauschale Absicherung. Das liegt zum einen daran, dass es keine Sicherheitsnormen zur Mensch-Roboter-Kollaboration mit Schwerbehinderten gibt, wie z. B. Höchstgrenzen für am Körper auftretende Kräfte bei Kontakt mit dem Roboter. Diese beziehen sich nur auf durchschnittlich gesunde Mitarbeiter. Auf der anderen Seite sind die Behinderungsbilder pro Mensch so einzigartig, dass eventuelle Risikofaktoren immer auf der Basis individueller Einschränkungen beurteilt werden müssen. Im Projekt AQUIAS werden dazu das Verfahren IMBA (Integration von Menschen mit Behinderungen in den Arbeitsmarkt) sowie eine selbst entwickelte Evaluation eingesetzt.

Zu guter Letzt – wie praxistauglich wird der Einsatz des mobilen Produktionsassistenten sein?

David Kremer: Am 10. Mai 2017 wurde der lauffähige Pilot des Mensch-Robotik-Arbeitsplatzes bei der Inklusionsfirma ISAK gGmbH in Sachsenheim im Rahmen eines Demonstrationstags vorgestellt. Dort wurde die Praxistauglichkeit der Robotik-Anwendung demonstriert. Die Resonanz von Presse und Fachöffentlichkeit lässt darauf schließen, dass der Arbeitsplatz beträchtliches Potenzial für den Transfer in andere Unternehmen und Branchen besitzt. Für Unterstützung bei der Anpassung des Mensch-Robotik-Arbeitsplatzes für neue Einsatzfelder stehen wir gerne zur Verfügung.

Weitere Informationen zum Projekt AQUIAS finden Sie auf der Projekthomepage www.aquias.de. Einblicke zum Demonstrationstag des Projektes AQUIAS bei der Firma ISAK bekommen Sie hier.

Das Interview führte Marie Louise Posdzich.