Arbeitsplatzausstattung

Inklusive Arbeitsplätze der nächsten Generation

Die Einsatzpotenziale von Robotern werden nicht allein von technischen Entwicklungen bestimmt. Auch die passenden kulturellen, sozialen und betrieblichen Bedingungen spielen eine entscheidende Rolle.
Während vor wenigen Jahrzehnten Industrieroboter noch meist durch Käfige von Menschen getrennt waren und linear ihre Aufgaben verrichteten, agieren Roboter heutzutage (teil)autonom und kollaborieren zunehmend in sämtlichen Einsatzgebieten mit dem Menschen.

Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration (kurz MRK) im Projekt, soll der Roboter dem Menschen assistieren. Das bedeutet: Die Maschine ersetzt nicht den Menschen, sondern ergänzt seine Fähigkeiten und nimmt ihm belastende Arbeiten ab. Mensch und Roboter arbeiten interaktiv und ohne trennenden Schutzzaun in einem gemeinsamen Arbeitsbereich. Außerdem ist das gleichzeitige Arbeiten von Mensch und Roboter am selben Objekt gewährleistet.

Das Kernelement des Projekts besteht dementsprechend im Einsatz von Leichtbaurobotern als flexible Hilfsmedien und auf den jeweiligen Grad der Behinderung zugeschnittenen Arbeitsplätze. Dies unterstützt die individuelle Erweiterung der physischen und kognitiven Fähigkeiten von schwermehrfachbehinderten Personen.

Hierdurch lässt sich das Spannungsfeld zwischen einer wirtschaftlichen Produktivität und der Inklusion von Menschen mit Behinderung auflösen.

Formen der Interaktion zwischen Mensch und Roboter

Adaptives Multi-User-System

  • Gleichwertige Nutzbarkeit für alle:

     Der Zugang soll für alle Nutzer gleichwertig sein. Stigmatisierung und Ausgrenzung sollen vermieden werden.                                         Der Erhalt der Privatsphäre und die Sicherheit sollen gewährleistet und das Design soll für alle Nutzer ansprechend sein.

  • Flexible Nutzbarkeit:

     Das Design soll möglichst verschiedene Vorlieben und Fähigkeiten sowie die Fehlerfreiheit und Präzision des Nutzers                           unterstützen. Dazu gehört die Bedienungsweise: z.B. rechts- oder linksseitig und in unterschiedlicher Geschwindigkeit.

  • Einfach und intuitiv:

     Das Design ist leicht zu verstehen – unabhängig von Vorkenntnissen, Sprachkompetenzen, Wissen oder                                                 Konzentrationsvermögen.

  • Wahrnehmbare Information:

     Die wichtigste Information wird dem Nutzer effizient zur Verfügung gestellt – unabhängig von Umweltbedingungen oder den             individuellen sensorischen Fähigkeiten.

  • Fehlertoleranz:

     Das Design minimiert die Wahrscheinlichkeit von Fehlbedienungen und die möglichen Konsequenzen einer Fehlbedienung.

  • Geringe physische Anforderungen:

     Das Design erlaubt eine komfortable und effiziente Nutzung unter geringen Ermüdungserscheinungen.

  • Bewegungsfreiheit und Raum für Zugang und Benutzung:

     Das Design erlaubt den Zugang und die Nutzung unabhängig von der Körpergröße und Beweglichkeit durch ausreichende                 Bewegungsfreiheit und Raum.

Ein solcher Roboter für sich allein hat noch keinen konkreten Nutzen. Erst durch Integration der richtigen Werkzeuge und Greifer, durch eine geeignete Anbringung des Roboters am Kollaborationsarbeitsplatz und letztlich die Einbindung des Roboters in das industrielle Kommunikationsnetz des Unternehmens wird er wirklich zu einer einsatzbereiten MRK-Applikation.

Wenn die Anwendung sicher geplant ist, ermöglichen inzwischen neue Technologien eine direkte Kollaboration des Roboters mit dem Menschen. So lassen sich die Vorteile der Robotersysteme mit den menschlichen Fähigkeiten optimal kombinieren. Weiterhin sind mit MRK-Anwendungen neuartige Produktionskonzepte möglich.

Die Arbeitsplatzausstattung kann wie folgt gestaltet sein: 

  • Arbeitsplatz/-tisch, höhenverstellbar
  • Zubehör
    • Lichtquelle
    • Behälter, Schubladen, Regalsysteme, Zuführ-, Halteeinrichtungen
  • manuelle Werkzeuge
  • Mess-/Prüfeinrichtungen zur Qualitätskontrolle

Ergänzung des Arbeitsplatzes durch die Installation eines Robotersystems.

Systemkomponenten sind unter anderem:

  • Leichtbauroboter
  • Robotersteuerung
  • Bedienelemente (z.B. Touch-Panel, Joystick, Gestensteuerung)
  • Endeffektor (Werkzeug/Greifer)
  • Sensoren (intern/extern)

Voraussetzung für den kollaborierenden Betrieb industrieller Roboter ist die Einhaltung von Grenzwerten hinsichtlich der Geschwindigkeit und Kraft-/Momentenübertragung sowie die Ausstattung mit entsprechenden Schutzeinrichtungen ([EN ISO 10218-1: 2016 Anforderungen an den Industrieroboter], [DIN ISO/TS 15066: 2016 Anforderungen an kollaborative Roboter]).

  • Schutzeinrichtung (z.B. optische Arbeitsraumüberwachung, Lichtschranken, Kraft-Momenten-Sensor)
  • Not-Aus-Schalter

Das folgende Bild veranschaulicht die Konzeptidee eines inklusiven Mensch-Roboter-Arbeitsplatzes:

Konzeptidee

Beispiele typischer Leichtbauroboter

KUKA LBR iiwa
KINOVA Jaco²
Universal Robots UR3

Wir suchen Industrie-Unternehmen im Sozialraum Köln, die Interesse haben an diesem Projekt mitzuwirken!

Was bedeutet eine Teilnahme am Projekt für Ihr Unternehmen?

  • Sie engagieren sich aktiv im Rahmen eines innovativen Forschungsprojektes gemeinsam mit dem Caritasverband der Stadt Köln, der RWTH Aachen University und der Fachhochschule des Mittelstandes;
  • Ihr Engagement für behinderter Menschen wird als Übernahme sozialer Verantwortung honoriert;
  • Eine Möglichkeit zur kostenlosen Erprobung teilautomatisierter Arbeitsprozesse;
  • Sie erhalten wesentlichen Kontakte und Informationen über staatliche Fördermöglichkeiten.

 

Mit Ihrer Unterstützung…

  • … geben Sie Menschen mit Behinderung die Chance, am Arbeitsleben teilzuhaben; 
  • … steigern Sie die Bereitschaft zur Umsetzung inklusionsfördernder Mensch-Roboter-Arbeitsplätze;
  • … wird eine innovative Vision Wirklichkeit;

 

Ihre Expertise aus allen Bereichen/Organisationen ist uns wichtig!

Werden Sie Teil unseres projektbegleitenden Ausschusses  (s. Zusammensetzung der Projektarbeitsgruppe).

Nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf.

Zwei mitwirkende Industrieunternehmen wurden gefunden!

Wir freuen uns, dass wir zwei Unternehmen für das Projekt gefunden haben. 

Das Industrieunternehmen Buschhoff Stanztechnik und das Cölner Hofbräu P. Josef Früh KG aus Köln stellt uns Musteranwendungen zur Verfügung. 

Die ausgewählten Musteranwendungen werden dann in den Werkstätten für unsere Zielgruppe mit den Leichtbauroboter implementiert. Im Detail werden alle Einzelkomponenten zusammengestellt, montiert und in einem praxisnahen Szenario getestet. 

Anschließend wird die entwickelte MRK-Arbeitsplatzausstattung im betrieblichen Umfeld integriert und verifiziert, wobei technische Systeme ggf. adaptiert werden. Zudem erfolgt eine Integration potentieller neuer Mitarbeiter in die Organisation und in das soziale Gefüge des Unternehmens.