„Roboter, die mit dem Menschen verstärkt interagieren, sogenannte Serviceroboter oder Cobots, sind auf dem Vormarsch: Gerade in Produktionsbereichen wie der Montage und Materialbearbeitung, in denen der Großteil der anfallenden Arbeiten noch überwiegend manuell durchgeführt wird, verspricht man sich, durch sie ein hohes Automatisierungspotenzial erschließen zu können“, erklärt Dr. Steffen Wischmann, Institut für Innovation und Technik bei VDI / VDE Innovation + Technik, sowie in der Begleitforschung des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Technologieprogramms PAiCE (Platforms, Additive Manufacturing, Imaging, Communication, Engineering).

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Das liege sowohl an der Komplexität der Aufgaben, die die adaptive Robotersteuerung mit sich bringt, als auch an der aktuell noch ungenügenden Flexibilität klassischer Industrieroboter. Cobots bieten sich in den Bereichen an, in denen eine enge Kollaboration zwischen Mensch und Roboter notwendig beziehungsweise gewünscht ist.

Bedenken bedenken

„Neben technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen, die absehbar bewältigt werden können, hängt der erfolgreiche Einsatz von Servicerobotern im operativen Betrieb ganz wesentlich von der Akzeptanz der Mitarbeitenden ab“, betont Wischmann. Die nichttechnischen Herausforderungen mit ihren sozialen und ethischen Aspekten werden bei der Überlegung, Serviceroboter einzusetzen, aber oft zu wenig oder auch gar nicht bedacht, so der Experte. Dazu zählen körperliche und psychische Unversehrtheit, Veränderungen der Arbeitswelt, Haftung und Datensouveränität sowie Selbstbestimmung und Transparenz.

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Dabei gibt es für diese nichttechnischen Herausforderungen effektive und erfolgreiche Strategien, wie Wischmann an einem fiktiven Fallbeispiel erläutert: In der Produktion eines mittelständischen Zulieferunternehmens soll ein kollaborierender Roboterarm eingesetzt werden, um mit seiner Unterstützung steigende Losgrößen besser bewältigen zu können. Dieser legt selbstständig Werkstücke in eine CNC-Fräse ein und entnimmt sie nach Bearbeitung.

Mitarbeitende, die diese Handlungen früher selbst vollzogen haben, überwachen den Prozess und führen am Ende des Vorgangs eine Qualitätskontrolle durch. Ziel ist es, sie durch den Einsatz des Cobots zu entlasten. – Arbeitet der Roboter jedoch für die Mitarbeitenden zu schnell, kann dies Stress auslösen und die Akzeptanz dadurch mindern.

Diese Herausforderung wird in einem leicht modifizierten Szenario noch verschärft: Anstatt Bauteile in eine CNC-Fräse einzulegen, stellt der Cobot Werkzeuge für bestimmte Arbeitsschritte bereit. Wenn sich die Arbeitsabläufe dadurch verändern oder die Mitarbeitenden in ihrem Handeln eingeschränkt werden, können sie diese Einschränkung beziehungsweise verminderte Flexibilität als belastend empfinden.

Ein solches Verändern von Arbeitsabläufen kann Vorbehalte oder sogar Ablehnung auslösen: Wenn die Belegschaft befürchtet, den veränderten Anforderungen nicht mehr gerecht werden zu können, könnte die Implementierung des Cobots zum Scheitern verurteilt sein.

Üben im Living Lab

„Um die Angst vor Überlastung und Stress zu nehmen, bietet es sich an, zunächst einen Demonstrator als Living Lab aufzubauen, an dem die Mitarbeitenden ihre Arbeitsschritte mit dem Roboter üben können“, rät Wischmann. So werde schnell deutlich, dass der Roboter eher eine unterstützende Funktion hat, entlasten soll und ein hohes Maß an Prozesskontrolle erhalten bleibt.

Damit entstehen weder Stress noch Überlastung. Durch das Living Lab können Mitarbeitende während der Versuchszeit und auch darüber hinaus Verbesserungsvorschläge in den Implementierungsprozess einbringen und werden so partizipativ in den Prozess einbezogen.

Zukunftswerkstatt nutzt Erfahrung

Ein weiteres Werkzeug kann eine sogenannte Zukunftswerkstatt sein. Hier können die insbesondere bei älteren, festangestellten Mitarbeitenden auftretenden Bedenken aufgegriffen werden, die sie hinsichtlich eines drohenden Arbeitsplatzverlustes haben oder dazu, dass der Roboter schwierig zu bedienen, zu warten und instand zu halten sein könnte.

„Mitarbeitende mit langjähriger Erfahrung kennen die Herausforderungen des Alltagsgeschäfts sehr genau. Es gilt, diese Kenntnisse bei der Weiterentwicklung des Roboters effektiv zu nutzen“, erläutert Wischmann. Gemeinsam mit den Mitarbeitenden wird ein Playbook erstellt. Auf Basis ihres Know-hows entwickeln sie Konzepte.

Außerdem können sie auf diesem Weg herausfinden, welche Aufgaben in ihrem Berufsfeld von einem Roboter erfüllt werden können, welche Herausforderungen sie dabei mitdenken müssen und wie sie sich das Stellenprofil der menschlichen Fachkraft in der Zukunft vorstellen. Zusammen mit einem Graphic Recorder, einem Robotikentwickler und einem Anwender werden auf Flipchartwänden Szenarien aus der Alltagspraxis skizziert und weiterentwickelt.

Spielerisch zum Ziel

„Gamification ist eine weitere, noch zu selten genutzte, aber effektive Strategie zur Akzeptanzsteigerung“, zählt der Experte ein weiteres Tool auf. „In unserem Fall kann mit dem Roboterhersteller ein interaktives Tutorial für die Belegschaft bereitgestellt werden, das in animierten Filmen neben einer Bedienungsanleitung auch prinzipielle Informationen zu den Funktionsweisen des Roboters liefert.“

Im Rahmen einer Betriebsfeier könnte beispielsweise eine Rallye veranstaltet werden: Hand in Hand mit dem Roboter fertigen die Mitarbeitenden Bauteile, wobei sie den Arbeitsablauf des Roboters selbst steuern und um die kreativste Lösung für die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter wetteifern können. „So wird der Belegschaft spielerisch vermittelt, dass sie noch immer die Geschwindigkeit des Fertigungsprozesses vorgeben kann.“

Rechtsfragen an Beispielen erklären

Eine unüberschaubare rechtliche Situation kann ebenfalls zu mangelnder Akzeptanz führen, erläutert Wischmann: Kommt es in der Interaktion mit einem Serviceroboter zu Produktionsfehlern, muss den Mitarbeitenden klar sein, wer in diesem Fall haftet. Einen noch höheren Stellenwert erfahren diese Bedenken dann, wenn der Roboter beim Herstellen von Produkten unterstützt, die aus Sicherheitsgründen gewissen Materialanforderungen unterliegen und deren Mängel zu Unfällen führen und Dritte verletzen können.

„Hier kann das Management mit Präzedenzfällen und Beispielszenarien ansetzen, die juristisch relevante Faktoren der Mensch-Roboter-Kollaboration beleuchten“, hebt der Experte hervor. Das Recherchieren nach Informationsmaterialien, Workshopberichten, Weiterbildungsangeboten und Präsentationen aus Wissenschaft und Wirtschaft kann dabei ebenso zielführend sein wie die Kontaktaufnahme zum Hersteller. „Eine einfache und transparente Aufbereitung maßgeblicher rechtlicher Aspekte stärkt das Vertrauen von Belegschaft und Betriebsrat in die Entscheidung, Serviceroboter einzusetzen.“

Einen Überblick über alle relevanten Herausforderungen sowie eine praxisnahe Toolbox bietet die Studie „Akzeptanz von Servicerobotern: Tools und Strategien für den erfolgreichen betrieblichen Einsatz“ (externer Link zur Downloadmöglichkeit der Studie), die im Rahmen der Begleitforschung von PAiCE entstanden ist. Gemeinsam mit den aktiven Robotikprojekten wird sich das Technologieprogramm auch auf der automatica 2020 vorstellen.