Risikobewertung von Robotern im Zeitalter der Automatisierung

Neue Technologien und Roboteranlagen ebnen den Weg dafür, dass die Automatisierung zu einem festen Bestandteil unseres Lebens wird. Effizienz, Sicherheit, Produktivität und Komfort sind nur einige der Gründe für die zunehmende Abhängigkeit von solchen Technologien. Aus finanzieller Sicht ist dies sinnvoll: Maschinen erkranken nicht an der Grippe, sie verletzen sich nicht, nehmen keinen Urlaub und unterliegen keinen Fehleinschätzungen. Solange jedoch Menschen an der Konstruktion, Wartung, Reparatur und den Systemaktualisierungen beteiligt sind, ist der Einsatz von Roboteranlagen jedoch keineswegs risikofrei.

Beliebte Robotertechnologien

Im Jahr 1969 erfand der Robotik-Pionier Victor Scheinman den „Stanford-Arm“ – einen vollelektrischen sechsachsigen Gelenkroboter mit Drehgelenken. Er demonstrierte das Potenzial von Robotern zur Ausführung komplexer Aufgaben wie Schweißen, Verpacken und Montieren. Gelenkroboter sind so konzipiert, dass sie die Funktionsweise eines menschlichen Arms nachahmen, und verfügen über zwei bis zehn Drehgelenke – wobei jedes zusätzliche Gelenk einen größeren Bewegungsumfang ermöglicht.

Stellen Sie sich Folgendes vor: Zwei Roboter, die wie Maschinenarme aussehen, stehen nebeneinander an einer Salatbar und bereiten einen mediterranen Salat zu. Küchenchef Ilan Barniv, ursprünglich ein Bäcker aus Jerusalem, bringt den Robotern bei, seine Rezepte in Gerichte umzusetzen. Die Roboter verfeinern ihre Fähigkeiten, indem sie von Küchenchef Barniv lernen. Sobald ein Roboter neues Wissen erwirbt, wird dieses mit dem zweiten Roboter geteilt; schließlich wird das gesamte Wissen an zukünftige Roboter weitergegeben, die in der Restaurantkette des Küchenchefs zum Einsatz kommen. Tatsächlich handelt es sich hierbei um eine reale Szene, die sich in einem Restaurant namens „Bonapita“ in West Roxbury, Massachusetts, abspielt; beide Roboter gehören zu einer neuen Generation intelligenter Roboter, die mithilfe künstlicher Intelligenz kontinuierlich lernen, sich anpassen und ihre Leistung verbessern.

Andere neue Technologien sind in manchen Umgebungen bereits alltäglich. Auf einem Hochschulcampus sieht man beispielsweise sechsrädrige Essenslieferroboter, die als autonome mobile Roboter (AMRs) bekannt sind. AMRs treffen Entscheidungen in Echtzeit, indem sie Sensoren und Kameras nutzen, die ihnen Informationen über ihre Umgebung liefern. Eine weitere Technologie sind automatisierte Führungsfahrzeuge (AGVs) – das sind die Roboter, die in einem Amazon-Lager von Gang zu Gang rasen, um Bestellungen auszuführen. Schließlich gibt es noch kollaborative Roboter (Cobots), die neben oder direkt mit Menschen zusammenarbeiten und dazu entwickelt wurden, manuelle, gefährliche und anstrengende Aufgaben im Arbeitsablauf des Menschen zu reduzieren.

Branchenwachstum

Der Robotikmarkt wächst und wird laut GlobalData, einem in London ansässigen Datenanalyseunternehmen, voraussichtlich weiterhin exponentiell wachsen. Einem Bericht von GlobalData zufolge erzielte der Markt im Jahr 2020 einen Umsatz von 45,3 Milliarden US-Dollar, und für den Zeitraum von 2021 bis 2030 wird eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 28 % prognostiziert. Bis 2030 soll die Branche einen Umsatz von mehr als 500 Milliarden US-Dollar erzielen.

Die Branche lässt sich in zwei Hauptbereiche unterteilen – Industrieroboter und Serviceroboter. Serviceroboter unterstützen Menschen bei Aufgaben wie dem Umgang mit Sprengstoffen, der Brandbekämpfung, der Zustellung in Krankenhäusern usw. Obwohl das Potenzial auf der Serviceseite als größer eingeschätzt wurde, wird prognostiziert, dass Industrieroboter in den nächsten zehn Jahren schneller eingeführt werden und stärker wachsen werden.

Gefahren beim Einsatz von Robotern

Laut einem von der Arbeitsschutzbehörde (OSHA) veröffentlichten Handbuch deuten Studien darauf hin, dass viele Roboterunfälle bei der Montage, Installation und beim Testen passieren, also in Phasen, in denen die Mitarbeiter zum ersten Mal mit der Roboteranwendung in Berührung kommen – undnichtunter normalen Betriebsbedingungen.

Die OSHA hat mehrere Gefahren identifiziert, die von Robotern für Menschen ausgehen. Zu den Gefahren zählen unter anderem Steuerungsfehler – also Fehler im Steuerungssystem, die zu unvorhersehbarem Verhalten oder zu einer Erhöhung der von der Maschine ausgehenden Gefahrenenergie führen können. Auch mechanische Gefahren können zu unerwarteten Betriebsabläufen führen, wodurch der Roboter unberechenbar und gefährlich wird. Störungen in den Stromversorgungssystemen von Robotern können zu Fehlfunktionen führen, was das Risiko von Stromschlägen oder Bränden erhöht.

Zu den weiteren Risiken zählen eine unsachgemäße Installation, umweltbedingte Ursachen oder Störungen, die die Leistung eines Roboters beeinträchtigen können, unbefugtes Betreten eines gesicherten Bereichs sowie eine Vielzahl menschlicher Fehler, wie beispielsweise fehlerhafte Programmierung, Anbindung oder Wartung, um nur einige zu nennen.

Beispiele für Risiken

In einem Fall im Jahr 2018 geriet ein vom Essenslieferdienst Kiwi gebauter Roboter aufgrund eines menschlichen Fehlers in Brand. In den Roboter war eine defekte Batterie eingelegt worden, was zu einem thermischen Durchgehen führte – einem der Hauptrisiken im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batterien. Wenn die Innentemperatur einer Batterie einen bestimmten Grenzwert überschreitet, kommt es zu einem thermischen Durchgehen, das die Batterie zerstören oder einen Brand auslösen kann.

Ein großer Online-Lebensmittelhändler in Andover, Großbritannien, hatte massiv in Automatisierung investiert, um die Lieferung nach Hause zu beschleunigen. Im Jahr 2019 kam es in seinem Lager zu einem Brand, als ein Defekt an einem Batterieladegerät dazu führte, dass ein Roboter in Flammen aufging. Das Feuer wütete vier Tage lang und zerstörte den Standort. Zwei Jahre später kam es an demselben Standort erneut zu einem Brand, der durch eine Fehlfunktion ausgelöst wurde, bei der drei Roboter miteinander kollidierten.

Schließlich kündigte General Motors im August 2021 an, alle jemals hergestellten Chevrolet Bolt zurückzurufen, nachdem es bei den Bolt-Modellen zu einer Reihe von Bränden gekommen war. Das Unternehmen führte das Problem auf zwei Mängel in den Batterien der Fahrzeuge zurück, die möglicherweise durch einen falsch ausgerichteten Montage-Roboter im Werk verursacht worden waren.

Regress und Sanierung

In Fällen, in denen beispielsweise eine Batterie ausfällt und sich selbst entzündet, das Ladegerät eine Fehlfunktion aufweist, Roboter willkürlich zusammenstoßen oder ein Montageroboter falsch ausgerichtet oder falsch programmiert wurde, ist es wichtig, den Regressanspruch zu berücksichtigen. Die Sicherung und Aufbewahrung von Beweismitteln ist von entscheidender Bedeutung.

Auch die Sanierung darf nicht außer Acht gelassen werden. Unternehmen, die Roboter einsetzen, sind in der Regel groß, und die Einkommensverluste sind oft erheblich. Daher muss ein Team aus Umweltexperten, Bauberatern und Anlagentechnikern zusammengestellt werden, um angemessene Sanierungsmaßnahmen sicherzustellen, bis die Anlage wieder vollständig instand gesetzt ist.

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