Sicherer Betrieb eines AMR
Autor: Mahsun Mervan Tekin
Art: Projektarbeit
Dauer: April - September 2022
Betreuer: Prof. Schneider
Thema
Das Ziel dieser Projektarbeit ist es den sicheren Betrieb des FTF zu gewährleisten. Hierzu wird es unter anderem um die Entwicklung eines Bumpers gehen welcher in seiner Funktion eine schadfreie Kollision gewährleisten soll. Außerdem wird im Zuge der Arbeit eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt anhand der im Anschluss eine Betriebsanweisung entwickelt werden soll, an welcher sich Studierende die in Zukunft mit dem FTF arbeiten möchten orientieren können.
Aufgabenstellung
- Bumperentwicklung für schadfreie Kollisionen
- Optional: Notaus/Flucht über Bumper auslösen
- Gefährdungsbeurteilung
- Betriebsanweisung (Optional: Inbetriebnahmevideo/Sicherheitseinweisung)
- Test/Prüfung der Funktion, Gefährdungsbeurteilung, Betriebsanweisung durch Dritte (z. B. Fachkraft für Arbeitssicherheit der HSHL)
- Dokumentation der Erkenntnisse in einem Wiki Artikel
Fachkraft für Arbeitssicherheit
Michael Dettmann-Müthing
- +49 (0)2381 8789-263
- michael.dettmann-muething@hshl.de
Sina Meiselbach, Assistentin der Fachkraft für Arbeitssicherheit
- +49 (0)2381 8789-7204
- sina.meiselbach@hshl.de
Anforderungen an die Projektarbeit
- Wissenschaftliche Vorgehensweise (Projektplan, etc.), nützlicher Artikel: Gantt Diagramm erstellen
- Zweiwöchentlicher Fortschrittsberichte (informativ)
- Projektvorstellung im Wiki
- Regeln zum Umgang mit SVN
- Studentische Arbeiten bei Prof. Schneider
- Anforderungen an eine wissenschaftlich Arbeit
Literatur
- https://www.bgw-online.de/bgw-online-de/themen/sicher-mit-system/gefaehrdungsbeurteilung
- https://hshl.bsz-bw.de/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=270131&query_desc=su%2Cwrdl%3A%20Morphologischer%20Kasten MK
- https://www.umwelt-online.de/recht/arbeitss/uvv/bgi8000/8700_ges.htm
- https://www.safetyxperts.de/arbeitsschutz/gefaehrdungsbeurteilung/gefahren-und-gefaehrdungen/
- https://elib.uni-stuttgart.de/bitstream/11682/9715/1/Oberer-Treitz_77_.pdf
- https://www.gesetze-im-internet.de/arbschg/__5.html Arbeitsschutzgesetz
- https://www.ta.hu-berlin.de/res/co.php?symname=GUVI_8700
- https://publikationen.dguv.de/widgets/pdf/download/article/2909
[7] AGUM HS Hamm-Lippstadt. URL: https://hshl.agu-hochschulen.de - 26.08.2022
Projektdurchführung
Im Rahmen dieses Projekts soll zunächst eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden. Auf Grundlage dieser wird ein Rahmen konstruiert und montiert werden, auf welchen im Nachgang eine Kontaktleiste angebracht wird. Abschließend wird eine Bedienungsanleitung für das Fahrerloses Transportfahrzeug erstellt.
Da im ArbSchG (Arbeitsschutzgesetz) keine konkrete Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung festgelegt ist, werden in Zusammenarbeit mit der Fachkraft für Arbeitsschutz der Hochschule, der Inhalt und die Kriterien der Gefährdungsbeurteilung festgelegt und diese anhand derer durchgeführt.
Zur Entwicklung des Rahmens soll in diskursiv mit den anderen Studierenden der Projektgruppe entschieden werden worauf bei der Entwicklung des Rahmens geachtet werden muss. Hierbei können beispielsweise Kriterien wie das nicht Überdecken verschiedener Bauteile eine Rolle spielen. Anschließend sollen unterschiedliche Lösungsansätze ausgearbeitet und analysiert werden. Bei der Bewertung der verschiedenen Lösungsansätze wird anhand eines morphologischen Kastens die passende Variante ausgesucht, konstruiert, gefertigt und an der Rahmen an das FTF angebracht.
Abschließend wird die Betriebsanweisung nach vorgegebenen Muster erarbeitet.
Gefährdungsbeurteilung
Rechtsgrundlagen bezogen auf den Prozess der Gefährdungsbeurteilung
- § 5 ArbSchG - Beurteilung der Arbeitsbedingungen
- DGUV Vorschrift 1 - Grundsätze der Prävention
- § 3 BetrSichV
Zuständigkeiten
Die AGUM der Hochschule regelt, wer welche Verantwortung bei der Durchführung der Gefährdungsbeurteilung trägt. Die übergeordnete Kontrollverantwortung trägt die Leitung der Hochschule. Führungskräfte wie bsp. Laborverantwortliche Professoren sind jedoch für die Durchführung verantwortlich - bei unzureichender Kenntnis, muss eine Fachkraft für Arbeitssicherheit hinzugezogen werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Durchführung der Gefährdungsbeurteilung an einen Mitarbeiter oder an einen mit dem Thema betrauten Studenten, zu delegieren, unter der Voraussetzung, dass regelmäßig kontrolliert wird, dass die Aufgabe vorschriftsgemäß und sorgfältig erfüllt wird.
Durchführung
- Festlegung des Arbeitsmittels
- Gefährdungsgruppen ermitteln
- Risiken anhand eines Gefährdungschecks akkurat bewerten
- Schutzziele definieren und Maßnahmen ableiten
S-T-O-P-Prinzip als Orientierung [7]
- Substitution
- Technische Schutzmaßnahmen
- Organisatorische Schutzmaßnahmen
- Persönliche Schutzmaßnahmen
Festlegung Inhalt und Kriterien der Gefährdungsbeurteilung für das AMR
- Mechanische Gefährdungen
- Elektrische Gefährdungen
- Thermische Gefährdungen
- Physikalische Gefährdungen
- Umgebungsgegebenheiten
Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung
Nachfolgend die Ergebnisse der Gefährdungsbeurteilung. Die Vorlage der Gefährdungsbeurteilung ist in der AGUM der Hochschule Hamm-Lippstadt zu finden. Quelle: [7]
- Gefährdungsbeurteilung
-
Abb.2: Gefährdungsbeurteilung Teil 1
-
Abb.3: Gefährdungsbeurteilung Teil 2
Entwickeln des Rahmens mit Kontaktleiste
Parameterfestlegung
Tabelle. 1:Anforderungsliste
| Mahsun Mervan Tekin | Anforderungsliste
Stoßdämpfer für das FTF - Projektgruppe Robotik und autonome Systeme |
Blatt 1 | |
|---|---|---|---|
| Änderung | F W | Anforderung | Verantwortlich |
| F | Abfederung beim Zusammenstoß | ||
| F | Leichtes Material um unnötiges Zusatzgewicht zu vermeiden | ||
| W | Sicherheitskontaktpuffer mit integrierter Sicherheitsabschaltung (Not-Aus) | ||
| W | Stoßdämpfer mit integriertem Signalgeber, welcher bei Betätigung den Kurs des FTF ändert |
Morphologischer Kasten
Variantenauswahl
Im diskursiven Austausch wurde sich dazu entschieden einen Rahmen zu entwickeln bei dem die Räder überdeckt werden. Die Stärke der Kontaktleiste sollte klein sein und eine monotone Farbe haben. Die Funktionsweise sollte so sein, dass bei Berührung ein Signal ausgegeben wird, welches individuell programmierbar ist.
Auswahl der geeigneten Kontaktleisten
Aufgrund der geringen Biegeradien wurde die SENTIR edge 8-8 Mini-Kontaktleiste von ASO Safety Solutions ausgesucht.
Die Kontaktleiste ist unter folgendem Link zu finden:
Konstruktion des Rahmens zum Anbringen der Kontaktleisten
Nachdem entschieden wurde, welche Kontaktleisten zum Einsatz kommen und an das FTF angebracht werden, war es an der Reihe einen Rahmen zu konstruieren, an welchen die Kontaktleisten angebracht werden. Hierbei galt es folgenden Dinge zu beachten:
- Welches Material wird benutzt ?
- Was sind die minimalen Biegeradien der Kontaktleisten ?
- Wie werden die minimalen Biegeradien bei der Konstruktion des Rahmens realisiert ?
Um den Rahmen zu fertigen wird Plexiglas verwendet. Zunächst war die Überlegung mittels einer Biegevorrichtung das Plexiglas zu biegen und dadurch die minimalen Biegeradien zu realisieren. Der Einfachheit Halber wurden mittels eines 3D-Druckers die Rundkanten gedruckt, da dadurch sichergestellt werden konnte, dass die Biegeradien genau eingehalten werden und keine Fehler in der Realisierung enstehen.
CAD Modell FTF
Nachfolgend wurde das Grundgerüst des FTF in SolidWorks dargestellt. Dieses soll nachfolgend für die Konstruktion des Rahmens dienen.
Anschließend wird der Rahmen entworfen und als Baugruppe mit dem Grundgerüst zusammengefügt:
Zur Fertigung des Rahmens wird Plexiglas benutzt. Die abgerundeten Ecken werden mit einem 3D-Drucker gefertigt, da die Einhaltung der Biegradien so am zuverlässigsten gewährleistet werden kann. Der Rahmen wird dann mit Gewindestangen im Bosch-Profil befestigt. Um die Gewindestange mit dem Rahmen zu verbinden wird zusätzlich noch ein Verbindungselemente konstruiert und ebenfalls additiv gefertigt.
Abgerundete Ecken und Verbindungselement
BOM
Betriebsanweisung
Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf
Komponentenspezifikation
Programmierung
Ergebnis
Zusammenfassung
Lessons Learned
Projektunterlagen
Link zu dem SVN_Ordner des Projekt.
Weblinks
Literatur
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