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Risikobeurteilung bei der Installation eines Cobots
Interview mit unserem Experten Bernd Reichart
Arbeitssicherheit ist Grundvoraussetzung für den Betrieb jeder Maschine. Da Cobots mit Mitarbeitenden Hand in Hand kollaborieren, können sich völlig neue, ungewohnte Situationen ergeben. Diese müssen im Zuge einer Risikobeurteilung insgesamt bewertet werden. Wir zeigen Ihnen, wie wir als Systemintegrator von kollaborierenden Robotern Schritt für Schritt vorgehen, damit ein Cobot absolut sicher in seinem jeweiligen Umfeld arbeiten kann.
Inhaltsverzeichnis
» Das Wichtigste in Kürze
- Eine Risikobeurteilung ist vor Inbetriebnahme eines Cobots zwingend erforderlich.
- Für Cobots gelten allgemeine und auch sehr spezifische Normen und Vorschriften.
- Aufgabe ist die Messung von Drücken und Kräften für die vorab identifizierten Gefährdungen.
- Die ermittelten Werte sind immer vor dem Hintergrund der individuellen Einbausituation zu beurteilen.
Welche hauptsächlichen Normen gelten bei der Installation eines Cobots?
Für Cobots gelten allgemeine Vorschriften, wie die EU-Maschinenverordnung, aber auch sehr spezifische Normen für Roboter, wie die ISO 10218. Diese sind bei einer Risikobeurteilung vor Installation zwingend zu beachten.
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Maschinenverordnung (EU) 2023/1230*
Ist Grundlage für die CE-Kennzeichnung, legt einheitliche Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen fest. -
ISO 10218-1:2025 und ISO 10218-2:2025
Beschreibt grundlegende Sicherheitsanforderungen für den Roboter selbst.
Regelt die sichere Integration, Installation und Anwendung des Roboters in einer Anlage. -
ISO/TS 15066:2016
Gibt Hilfestellungen für den Arbeitsschutz bei kollaborierenden Roboteranwendungen.
* ab Januar 2027, davor Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
Wie ermittelt man den bestimmungsgemäßen Einsatz eines Cobots?
Um den bestimmungsgemäßen Einsatz eines Cobots zu ermitteln, muss zunächst die konkrete Anwendung genau beschrieben und abgegrenzt werden. Dabei sind sowohl die technischen Rahmenbedingungen, als auch die Tätigkeiten und Arbeitsbedingungen der Beschäftigten zu berücksichtigen. Entscheidend ist, unter welchen Bedingungen der Cobot eingesetzt werden soll und welche vorhersehbaren Fehlanwendungen dabei auftreten können.
Er umfasst die genaue Beschreibung der Anwendung:
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Welche Produkte werden bewegt?
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Welche Greifer und Lasten kommen zum Einsatz?
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Welche Geschwindigkeit und Reichweite sind erforderlich?
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Wo arbeiten die Beschäftigten und welche Tätigkeiten führen sie aus?
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Welche Fehlanwendungen können passieren?
Welche Gefährdungen müssen systematisch ermittelt werden?
Nach der Festlegung des bestimmungsgemäßen Einsatzes ist im nächsten Schritt zu prüfen, welche Gefährdungen sich aus der konkreten Anwendung ergeben können. Dabei müssen sowohl die Bewegungen und Funktionen des Cobots, als auch das Zusammenspiel mit den eingesetzten Greifern, Lasten, der Fördertechnik und den Beschäftigten betrachtet werden. Ziel ist es, mögliche Gefährdungen zu erfassen und die daraus resultierenden Risiken abzuleiten.
Bei der Gefährdungsanalyse wird das Risiko eines Cobots identifiziert.
Typische Gefährdungen beim Palettieren sind beispielsweise:
- Quetsch- und Scherstellen durch Roboterbewegungen
- Herabfallende oder verrutschende Lasten
- Gefährdungen durch den Greifer
- Unerwarteter Wiederanlauf
- Kollisionen mit Personen
- Gefährdungen durch Fördertechnik
- Elektrische Gefährdungen
Wie erfolgt die Risikobeurteilung?
Auf Grundlage der ermittelten Gefährdungen folgt die eigentliche Risikobeurteilung. Dabei wird untersucht, wie hoch das Risiko für die Beschäftigten in der konkreten Arbeitssituation ist und ob die vorgesehenen Schutzmaßnahmen ausreichend sind. Bei kollaborierenden Robotern spielen insbesondere die möglichen Kräfte und Drücke bei einem Kontakt zwischen Mensch und Roboter eine wichtige Rolle. Hierfür können die in der ISO/TS 15066 beschriebenen biomechanischen Grenzwerte als Orientierung herangezogen werden.
Beispiele aus der ISO/TS 15066
| Körperbereich | max. Druck, quasi statisch |
max. Kraft, quasi statisch |
|---|---|---|
| Gesicht / Kaumuskel | 110 N/cm² | 65 N |
| Halsmuskel | 140 N/cm² | 150 N |
| Brustbein | 120 N/cm² | 140 N |
| Bauch | 140 N/cm² | 110 N |
| Becken | 210 N/cm² | 180 N |
| Oberarm | 220 N/cm² | 150 N |
| Unterarm | 180–190 N/cm² | 160 N |
| Handfläche | 260 N/cm² | 140 N |
| Fingerkuppe | bis 300 N/cm² | 140 N |
| Oberschenkel | 250 N/cm² | 220 N |
| Kniescheibe | 220 N/cm² | 220 N |
| Schienbein | 220 N/cm² | 130 N |
| Wade | 210 N/cm² | 130 N |
Die zugrunde liegende Tabelle umfasst insgesamt 29 definierte Körperstellen.
Bei der Risikobeurteilung werden Kräfte und Drücke gemessen und bewertet.
Hier gilt zu beachten:
- Bei den Beispielen handelt sich um keine pauschalen „Cobot-Kräfte“, die man einfach in der Robotersteuerung einstellen kann. Die individuelle Arbeitssituation muss mit berücksichtigt werden.
- Auch der Greifer und die zu bewegende Last gehören zur Risikobeurteilung.
- Risiken bei Wartungen, Programmänderung, Montage und Demontage sind ebenfalls zu bewerten.
Erst wenn die Risikobeurteilung zu dem Ergebnis kommt, dass der Betrieb des Cobots sicher ist, kann die Anlage an den Betreiber übergeben werden.
Wie lassen sich Risiken reduzieren?
Die Reduzierung von Risiken sollte entsprechend dem bewährten Prinzip der Rangfolge umgesetzt werden: Zunächst sind Risiken durch konstruktive Vorkehrungen zu vermeiden oder zu reduzieren. Anschließend sind technische Schutzmaßnahmen vorzusehen, gefolgt von organisatorischen Vorkehrungen und geeigneten Warnhinweisen.
- Bereichsscanner mit 2-Zonen-Überwachung für Langsam-Fahrt und Stopp.
- Begrenzung des Bewegungsradius über Software- und Harware-Einstellungen.
- Berührungsloser Vorkollisionsschutz, z.B. SafeSkin, an allen Achsen des Cobots.
- Mechanische Schutzzäune, Kontaktmatten, Zugangsberechtigungen und Warnhinweise.
Hier können Sie sich weiter informieren:
Bernd Reichart
Verkauf - Projektierung und Robotics
Tel. +49 8323 9660-18