Was ist eigentlich Validierung von MRK-Applikationen?

Roboter sind gemäß der Maschinenrichtlinie an sich nur unvollständige Maschinen; erst durch Greifer und Arbeitsauftrag bzw. das für die jeweilige Applikation notwendige Werkzeug erhält der Roboter einen bestimmten Zweck und muss als vollständige Maschine betrachtet werden. Der Integrator oder Anwender wird damit zum Hersteller der Maschine und ist für die CE-Kennzeichnung inklusive sicherheitstechnischer Überprüfung verantwortlich.

Am Anfang des CE-Prozesses steht die Risikobeurteilung. Zu den Inhalten zählen die Bestimmung der Grenzen der Maschine, die Ermittlung sämtlicher Gefahren innerhalb jeder Lebensphase der Maschine, die eigentliche Risikoeinschätzung und -beurteilung sowie die empfohlene Herangehensweise zur Reduzierung des Risikos. Zusätzlich zu den Gefahren, die vom Roboter ausgehen, müssen die Bewegungen des Menschen berücksichtigt werden.

Auf Basis der Risikobeurteilung entsteht individuell das Sicherheitskonzept sowie die Systemintegration und letztlich die Validierung, in der die vorangegangenen Schritte nochmals reflektiert werden. Im Gegensatz zur Risikobeurteilung wird bei der Validierung jede Gefahrenstelle mit Schutzmaßnahmen betrachtet. Die Roboterapplikation muss hierfür in einem auslieferungsfertigen Zustand sein.

Für die Validierung sind unterschiedliche Methoden anzuwenden, darunter optische Kontrollen, praktische Tests und Messungen. Die Validierung umfasst unter anderem die Verifizierung des geforderten Performance Levels PLr, eine Fehlersimulation (2-kanalige Auslösung, Querschluss, etc.), eine Nachlaufwegmessung, wenn die MRK-Applikation mittels Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung abgesichert werden soll, die Prüfung der über 200 Punkte umfassenden Checkliste der EN ISO 10218-2 Anhang G sowie eine Kollisionsmessung im Falle einer Leistungs- und Kraftbegrenzung.

Letztlich muss aber zwingend durch ein Messverfahren ermittelt werden, ob die möglichen Kollisionen sicherheitstechnisch unbedenklich sind. Im Anhang A der Technischen Spezifikation ISO/TS 15066 wird ein Körpermodell mit 29 spezifischen, in zwölf Körperregionen eingeteilte Köperbereiche aufgeführt. Das Körperzonenmodell macht zu jedem Körperteil (z. B. am Kopf, an der Hand, am Arm oder am Bein) eine Angabe zu den jeweiligen Belastungsgrenzwerten mit Blick auf Kraft und Druck. Die Körperregion mit den niedrigsten zulässigen Kollisionswerten ist das Gesicht. Hier darf maximal eine Kraft von 65 N und ein Druck von 110 N/cm2 einwirken. Bleibt die Anwendung während einer Begegnung zwischen Mensch und Roboter innerhalb dieser Grenzen, so ist sie normenkonform.