In der vorliegenden Arbeit wird das Verständnis der Industrie 4.0 als übergeordnetes System einer neuen Kategorie von Robotern erläutert. Der sogenannte kollaborative Roboter wird zunächst definiert und hinsichtlich des Einsatzes in Montageprozessen eingegrenzt. Das soziotechnische System, in dem technologische Entwicklungen, ergonomische Bedürfnisse des Menschen und sicherheitstechnische Herausforderungen entstehen, werden in ihren Wechselwirkungen untereinander genauer betrachtet. Im Fokus steht die zentrale Frage der Veränderung der Arbeitswelt und den beteiligten Aktoren. Die Arbeit verfolgt das Ziel, das Spektrum an Herausforderungen und den einhergehenden Chancen und Risiken zu verdeutlichen beziehungsweise den aktuellen Stand aus unterschiedlichen Betrachtungsweisen darzustellen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Aufbau der Arbeit und Zielsetzung
1.3 Spezifikation der Aufgabenstellung
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Industrie 4.0
2.2 Kollaborative Robotik
2.3 Technischer Aufbau
2.4 Besonderheiten
2.5 Stand der Technik
2.6 Einsatzpotentiale
3 Mensch-Roboter-Kollaboration
3.1 Kollaboratives Arbeiten in Montageprozessen
3.2 Arbeitssicherheit
3.3 Veränderung der Arbeitswelt im Kontext von Cobots
4 Fazit
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Ziel dieser Arbeit ist es, die Potenziale von kollaborierenden Robotern (Cobots) innerhalb industrieller Montageprozesse wissenschaftlich zu analysieren, wobei insbesondere die Mensch-Maschine-Interaktion sowie die daraus resultierenden Veränderungen der Arbeitswelt kritisch betrachtet werden.
- Grundlagen der Industrie 4.0 und Robotik
- Technischer Aufbau und Einsatzgebiete von Cobots
- Herausforderungen der Arbeitssicherheit in der Kollaboration
- Soziotechnische Auswirkungen auf die Arbeitswelt
Auszug aus dem Buch
2.4 Besonderheiten
Neben zahlreichen Funktionen ist die Besonderheit von kollaborierenden Robotern, die Interaktion mit dem Menschen. Das sogenannte soziotechnische System, teilt sich einen gemeinsamen Arbeitsbereich und kommt während der Arbeitsausführung immer wieder miteinander in Berührung.
2004 wurde diese Kollaboration von Thiemermann wie folgt definiert:
„der gemeinsam genutzte Arbeitsraum ist die räumliche Schnittmenge des Arbeitsraums des Roboters (begrenzt durch Bewegungsfähigkeit und Reichweite der Roboterkinematik) mit dem Arbeitsraum des Menschen (begrenzt durch Armlänge des Menschen). Die sogenannte räumliche Überschneidung des Arbeitsraums ist für die Interaktion zwischen Mensch und Roboter unerlässlich. Der uneingeschränkte Zugriff auf das herzustellende Produkt ist für beide Parteien notwendig, um arbeitsteilig zu bearbeiten.“ (Mensch-Roboter-Kollaboration, 2020, Springer, S.21)
Die gemeinsame Arbeit zwischen Mensch und Roboter setzt eine gefahrenfreie Arbeit für den Menschen voraus. Neue Herausforderungen und rechtliche Anforderungen an den Arbeitsschutz entstehen. Eine rechtskonforme und sicherer Nutzung von Robotern und der damit einhergehende Haftungsfall beziehungsweise die Versicherung bei Arbeitsunfällen mit Robotern
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik der Industrieroboter ein, definiert die Problematik und legt die Zielsetzung sowie den Aufbau der Assignment-Arbeit fest.
2 Theoretische Grundlagen: Hier werden die Basiskonzepte von Industrie 4.0, die Definition kollaborativer Robotik, der technische Aufbau von Cobots sowie deren Besonderheiten und Einsatzpotenziale erläutert.
3 Mensch-Roboter-Kollaboration: Dieses Hauptkapitel analysiert das kollaborative Arbeiten in der Montage, die essenziellen Aspekte der Arbeitssicherheit und die weitreichenden Veränderungen des Arbeitsumfeldes.
4 Fazit: Das Fazit fasst die Analyseergebnisse zusammen und bewertet die Chancen sowie Risiken beim Einsatz von Cobots kritisch vor dem Hintergrund der Arbeitswelt von morgen.
Schlüsselwörter
Industrie 4.0, Kollaborative Robotik, Cobots, Mensch-Roboter-Kollaboration, MRK, Montageprozesse, Arbeitssicherheit, Automatisierung, Industrieroboter, Soziotechnisches System, Arbeitsorganisation, Produktionstechnik.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit im Kern?
Die Arbeit untersucht den Einsatz von kollaborierenden Robotern, sogenannten Cobots, in industriellen Montageprozessen und beleuchtet die Mensch-Maschine-Interaktion.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Neben technischen Grundlagen der Robotik stehen die Arbeitssicherheit, die Flexibilisierung der Produktion und die sozioökonomischen Auswirkungen auf die menschliche Arbeitswelt im Vordergrund.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, ein Verständnis für das Spektrum an Herausforderungen, Chancen und Risiken zu schaffen, die beim Einsatz von Cobots im industriellen Umfeld entstehen.
Welche wissenschaftliche Methodik liegt der Arbeit zugrunde?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturanalyse und einer kritischen Auseinandersetzung mit theoretischen sowie praxisorientierten Beispielen der industriellen Robotik.
Was umfasst der Hauptteil der Arbeit?
Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Begriffsdefinitionen zur Industrie 4.0 und Robotik sowie eine spezifische Betrachtung der Kollaborationsformen, Sicherheitsaspekte und Veränderungen der Arbeitswelt.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren diese Publikation?
Die zentralen Schlagworte umfassen Industrie 4.0, Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), Cobots, Arbeitssicherheit und Automatisierung.
Wie unterscheidet sich ein Cobot von einem klassischen Industrieroboter?
Klassische Industrieroboter operieren meist hinter Schutzzäunen und sind physisch vom Menschen getrennt, während Cobots darauf ausgelegt sind, sicher Hand in Hand mit dem Menschen zu arbeiten.
Welche Rolle spielt die Arbeitssicherheit bei Cobots?
Die Arbeitssicherheit ist entscheidend und wird durch Sensorik, biomechanische Grenzwerte und spezielle Betriebsarten wie sicherheitsgerichtete Stopps oder Abstandsüberwachungen gewährleistet.
Welche Auswirkung hat die Robotik auf die Beschäftigung?
Die Arbeit diskutiert den drohenden Wegfall einfacher Tätigkeiten, betont aber auch die Chance, durch Entlastung von monotonen Arbeiten die Attraktivität und Qualität der menschlichen Arbeit zu steigern.
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- Julia Brehm (Author), 2022, Die Rolle kollaborativer Roboter in der Industrie 4.0. Herausforderungen und Chancen im Kontext von Montageprozessen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1437015
