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Mobile Robotik und autonome Materialflüsse – Menschen und mobile Maschinen gemeinsam betrachten

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Mobile Robotik und autonome Materialflüsse – Menschen und mobile Maschinen gemeinsam betrachten

Zielgruppe: Berufsausbildung in Logistik, Mechatronik, Automatisierung und Produktion

Dauer: Sechs Lerneinheiten mit jeweils etwa 10 bis 15 Minuten, ergänzt durch Projektarbeit

Kurzbeschreibung: Zugänge und Schutzbedarf: Wie können Menschen und mobile Maschinen gemeinsam arbeiten, ohne Sicherheit, Zugänglichkeit und verlässliche Materialflüsse aus dem Blick zu verlieren?

Leitfrage: Was muss geschützt, geregelt und überprüft werden, bevor mobile Robotik in gemeinsam genutzten Arbeitsbereichen eingesetzt wird?

Sicherheitsregel für den gesamten Kurs: Alle praktischen Robotikaufgaben erfolgen ausschließlich in einer vom Realbetrieb getrennten Simulation. Ein ausdrücklich abgesicherter Schulungsbetrieb darf nur unter Verantwortung fachkundiger Ausbildender nach vorhandenen betrieblichen Freigaben stattfinden. Der Kurs enthält keine Live-Fahrbefehle, keine Anweisungen zur Manipulation von Schutzeinrichtungen und keine Sicherheitsfreigabe. Simulationsergebnisse sind kein Nachweis für die sichere Verwendung realer Maschinen.

Bild: Autonomer mobiler Roboter. Marc Auledas Noguera, CC BY 4.0. Bildquelle und Lizenz.

Einleitung

Mobile Roboter übernehmen Materialtransporte in Lager und Produktion. Dabei teilen sie sich häufig Wege, Türen und Übergabestellen mit Menschen.

Entscheidend ist nicht allein, ob ein Roboter sein Ziel erreicht. Entscheidend ist, wie das gesamte Arbeitssystem mit Menschen, Transportgut, Infrastruktur und Störungen funktioniert.

Nach diesem Kurs kannst Du:

FTF und AMR unterscheiden.
Materialfluss und menschliche Bewegungswege gemeinsam darstellen.
Gefährdungen sowie körperlichen und informationstechnischen Schutzbedarf begründet beschreiben.
Simulation zur Untersuchung von Szenarien nutzen und ihre Grenzen erklären.
Fachnormen, Behördeninformationen, Herstellerdarstellungen und wissenschaftliche Demonstrationen kritisch vergleichen.

Lerneinheit 1: Mobile Maschinen erkennen

Zeit: 10 Minuten

FTF, AMR und FTS

Ein Fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) transportiert Güter automatisch. Ein Autonomer mobiler Roboter (AMR) kann je nach System innerhalb definierter Regeln flexibler navigieren und Wege planen.

Ein Fahrerloses Transportsystem (FTS) umfasst neben Fahrzeugen auch die erforderliche Steuerung und Infrastruktur.

Die Begriffe überschneiden sich teilweise. Die genaue Einordnung hängt von Fahrzeug, Funktion und Einsatzfall ab.

Bild: Fahrerloses Transportfahrzeug. Marta Veverica, CC BY-SA 4.0. Bildquelle und Lizenz.

Datei:Autonomous mobile robot.svg

Grafik: Schematischer mobiler Roboter. Arne Nordmann, gemeinfrei. Quelle.

Video: Mobile Robot Technology Center von SICK, 2026

Herstellerdemonstration eines Trainings- und Ausstellungszentrums. Sie zeigt Anwendungsmöglichkeiten, ersetzt jedoch keine unabhängige Sicherheitsprüfung.

Beobachtungsauftrag: Achte auf Fahrwege, menschliche Zugänge, Sensoren und Übergabebereiche. Was lässt sich tatsächlich erkennen, und was bleibt im Video unbelegt?

Lerneinheit 2: Ein konkreter Ausbildungsfall

Zeit: 15 Minuten

Ausbildungsfall: Materialversorgung in einer Montagehalle

Fiktiver Übungsbetrieb: Die Lernwerk GmbH besitzt ein Materiallager, zwei Montagestationen und einen gemeinsam genutzten Flur.

Ein mobiler Roboter soll Kleinladungsträger vom Lager zur Montage transportieren.

Bereich	Nutzung	Zu beachten
Materiallager A	Aufnahme von Behältern	Lade- und Übergabebereich
Flur B	Gemeinsamer Verkehrsweg	Personenverkehr und Sicht
Kreuzung C	Zugang zur Montage	Unerwartetes Betreten
Montagestation D	Materialentnahme	Hände und abgestellte Gegenstände
Ladestation E	Energieversorgung	Zutritt und elektrische Gefährdungen

Schematischer Materialfluss:

Lager A → Flur B → Kreuzung C → Montage D

Ladestation E → vorgesehener Anschluss an das Transportsystem

Personenwege: Mitarbeitende gehen vom Eingang über Kreuzung C zur Montage. Auch Auszubildende und Besucher können den Bereich betreten.

Ereignis im Übungsfall: An Kreuzung C bleibt ein Transportbehälter stehen. Eine Person möchte gleichzeitig den Flur betreten. Der Roboter erreicht die Kreuzung.

Deine Frage: Welche Informationen fehlen, um die Situation sachgerecht beurteilen zu können?

Datei:HHLA CTA Presseinfo Automated Guided Vehicle.jpg

Bild: Fahrerloses Transportfahrzeug im Containerumschlag. Wolfgang Klein, CC BY-SA 4.0. Bildquelle und Lizenz. Der Hafen ist ein anderes Einsatzumfeld als unsere Montagehalle.

Drei Blickrichtungen auf den Materialfluss

Blickrichtung	Leitfrage
Mensch	Wer betritt welchen Bereich und warum?
Maschine	Welche Wege und Betriebszustände sind vorgesehen?
Material	Wo wird aufgenommen, übergeben oder zwischengelagert?

Merksatz: Ein funktionierender Materialfluss muss gemeinsam mit den Arbeitswegen der Menschen betrachtet werden.

Videofall: Materialübergabe und Personenschutz

SICK: Safe AGV-to-Crane Coil Transfer at thyssenkrupp Steel, 2026. Herstellerdarstellung zur Überwachung offener Übergabezonen.

Vergleichsauftrag: Welche Schutzidee könnte grundsätzlich auch für eine Materialübergabe relevant sein? Warum dürfen konkrete Lösungen eines Schwerlastbetriebs nicht ungeprüft auf die Lernwerk GmbH übertragen werden?

Feedback: Richtig ist eine Antwort, die Gefährdungen und Zugangsbedingungen vergleicht. Eine Herstellerlösung allein beweist weder Eignung noch rechtliche Zulässigkeit im neuen Einsatzfall.

Lerneinheit 3: Wahrnehmen, navigieren, schützen

Zeit: 15 Minuten

Was Sensoren leisten können

LiDAR nutzt Licht zur Entfernungsmessung. Mobile Roboter können damit ihre Umgebung erfassen und navigieren.

Ein Sicherheitslaserscanner ist dagegen für bestimmte sicherheitsbezogene Schutzfunktionen vorgesehen, wenn das gesamte System entsprechend ausgelegt und überprüft ist.

Wichtig: Ein Navigationssensor ist nicht automatisch eine sicherheitsgerichtete Schutzeinrichtung.

Bild: Mobiler Roboter mit LiDAR. S. Winkvist, gemeinfrei. Quelle.

Video: LiDAR, Laufzeitmessung sowie 2D- und 3D-Sensorik

SICK, 2026. Technische Herstellererklärung mit Demonstrationen; keine unabhängige Prüfung einer vollständigen Schutzfunktion.

Mini-Aufgabe: Erkläre, warum das Erkennen eines Hindernisses allein nicht beweist, dass eine Person unter allen vorgesehenen Bedingungen geschützt ist.

Schutz vor Gefährdungen

Bei gemeinsam genutzten Fahrbereichen sind insbesondere Kollisionen, Quetschstellen, Lastbewegungen, verdeckte Personen und ungeplante Zugänge zu berücksichtigen.

Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin beschreibt für autonom verkehrende mobile Arbeitsmittel die Notwendigkeit einer geeigneten Personenerkennung und eines sicheren Anhaltens vor einem Kontakt.

Geeignete Maßnahmen werden durch eine anwendungsbezogene Gefährdungsbeurteilung festgelegt. Dazu gehören je nach Situation Verkehrsorganisation, bauliche Trennung, technische Schutzfunktionen, Unterweisung und Prüfung der Wirksamkeit.

Fachquelle: BAuA – Transport und mobile Arbeitsmittel.

Demonstration von Sicherheitssteuerungen

SICK, 2026: Scalable Safe Control Solutions. Herstellerübersicht; die gezeigten Eigenschaften gelten nicht automatisch für andere Robotersysteme.

Beobachtung: Unterscheide eine sichtbare Maschinenreaktion von einem dokumentierten Nachweis der funktionalen Sicherheit.

Lerneinheit 4: Zugänge und Schutzbedarf

Zeit: 15 Minuten

Physische Zugänge

Ein Zugang ist jede vorgesehene oder vorhersehbare Möglichkeit, einen Bereich zu betreten.

Untersuche bei der Lernwerk GmbH besonders die Kreuzung C, die Übergabestelle D und die Ladestation E.

Mögliche Fragen:

Zutrittskontrolle: Wer darf den jeweiligen Bereich betreten?
Verkehrsweg: Wie sind Menschen- und Maschinenwege organisiert?
Barrierefreiheit: Können alle berechtigten Personen die Wege sicher nutzen?
Instandhaltung: Welche zusätzlichen Gefährdungen können bei Störungen entstehen?

Bild: Fahrerloses Flurförderzeug. Marc Auledas Noguera, CC BY 4.0. Bildquelle und Lizenz.

Digitale Zugänge

Auch Aufträge, Karten, Statusinformationen und Wartungszugänge brauchen Schutz.

Im IT-Grundschutz wird Schutzbedarf anhand möglicher Schäden begründet. Besonders relevant sind Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit.

Schutzziel	Beispiel im Ausbildungsfall
Vertraulichkeit	Personen- und Nutzungsdaten dürfen nicht unbefugt eingesehen werden
Integrität	Aufträge und Karten dürfen nicht unbemerkt verändert werden
Verfügbarkeit	Störungen der Informationsverarbeitung müssen angemessen berücksichtigt werden
Schutz von Menschen	Ein digitaler Fehler darf nicht ungeprüft als harmlos behandelt werden

Achtung: IT-Sicherheit und funktionale Maschinensicherheit sind unterschiedliche Aufgaben mit möglichen Wechselwirkungen. Eine geschützte Anmeldung ersetzt keine Schutzfunktion am Fahrzeug.

Fachquelle: BSI – Schutzbedarfsfeststellung.

Übungsmodell: Schutzbedarf begründen

Situation	Betrachteter Schaden	Vorläufiger Handlungsbedarf
Person betritt Kreuzung C	Mögliche körperliche Verletzung	Personenbezogene Gefährdung vertieft beurteilen
Unbefugte Kartenänderung	Fehlerhafte Wege oder Betriebsabläufe	Berechtigungen und Änderungsprüfung betrachten
Verlust einer Statusmeldung	Unklarer Zustand des Transports	Störungsbehandlung und Systemabhängigkeiten untersuchen
Offen zugängliche Protokolldaten	Mögliche Datenschutzverletzung	Datenzugriff und Datenminimierung betrachten

Einordnung: Diese Tabelle ist ein didaktisches Denkmodell, keine betriebliche Schutzbedarfsfeststellung oder Risikobewertung.

Lerneinheit 5: Interaktive Modelle und Simulation

Zeit: 15 Minuten plus freiwillige Vertiefung

Wichtig: Benutze ausschließlich virtuelle Roboter ohne Verbindung zu realen Maschinen. Übertrage keine Programme oder Einstellungen auf reale Fahrzeuge.

Modell A: Open Roberta Sim

Interaktives Simulationsangebot: Open Roberta Lab des Fraunhofer IAIS.

Erläuterungen zur Simulation.

Lernauftrag:

Wähle im Lab ausdrücklich „Open Roberta Sim“ beziehungsweise eine verfügbare Simulation.
Untersuche in der virtuellen Darstellung einen Weg mit einem Hindernis.
Vergleiche die Beobachtung mit einer zweiten virtuellen Anordnung.
Dokumentiere, was die Simulation zeigt und was sie nicht zeigen kann.

Basis: Erkenne ein Hindernis auf der virtuellen Strecke.

Anwendung: Vergleiche zwei virtuelle Anordnungen mit unterschiedlich gut sichtbaren Hindernissen.

Transfer: Begründe, warum ein erfolgreich absolvierter Simulationsweg keine Aussage über die Sicherheitsfreigabe eines Industrie-AMR liefert.

Feedback: Der Vergleich ist gelungen, wenn Du Beobachtungen dokumentierst und die fehlende Übertragbarkeit auf reale Sicherheitsfunktionen ausdrücklich benennst.

Modell B: Webots

3D-Simulator: Webots von Cyberbotics.

Offizielles Einstiegstutorial.

Beispiele für Webots-Simulationen.

Webots ermöglicht die Untersuchung virtueller Roboter, Sensoren und Umgebungen. Die vorhandenen Beispiele sind keine zertifizierten Sicherheitsmodelle.

Lernauftrag: Untersuche ausschließlich in einer lokalen oder isolierten Webots-Simulation, wie sich eine andere Hindernisanordnung auf die beobachtete Bewegung auswirkt.

Halte Ausgangszustand, Änderung, Beobachtung und Modellgrenze fest. Ein Programmierauftrag ist nicht erforderlich.

Vergleiche beide Modelle: Open Roberta eignet sich gut für einen niedrigschwelligen Einstieg, Webots für die vertiefte Untersuchung dreidimensionaler Szenen. Beide bleiben Lernwerkzeuge.

Gestufte Hilfen

Hilfe 1 – Orientieren: Zeichne zuerst Lager, Kreuzung, Montage und Personenweg auf Papier.

Hilfe 2 – Strukturieren: Markiere, wo Mensch und Maschine denselben Raum nutzen und wo Informationen fehlen.

Hilfe 3 – Vertiefen: Trenne ausdrücklich Beobachtung, mögliche Gefährdung, denkbare Maßnahme und erforderlichen fachlichen Nachweis.

Lerneinheit 6: Fachquellen kritisch vergleichen

Zeit: 15 Minuten

Was ist ein belastbarer Nachweis?

Quelle	Aussagekraft	Grenze
DIN EN ISO 3691-4:2023-12	Normative Sicherheitsanforderungen und Verifizierung für fahrerlose Flurförderzeuge und Systeme	Volltext ist kostenpflichtig; Anwendbarkeit prüfen
BAuA	Unabhängige staatliche Arbeitsschutzinformationen	Keine Einzelfallfreigabe
VDA 5050, Version 3.0.0	Spezifikation für Kommunikation zwischen Flottensteuerung und mobilen Robotern	Keine eigenständige Sicherheitsnorm
BSI	Systematische Betrachtung des Informationsschutzbedarfs	Ersetzt keine Maschinensicherheitsprüfung
Videos von SICK	Demonstrationen konkreter Technik	Herstellerperspektive und Produktauswahl
Wissenschaftliche Studien	Dokumentierte Verfahren und Versuchsergebnisse	Versuchsumfang und Übertragbarkeit sind begrenzt

Stand der Quellenprüfung: 11. Oktober 2026. DIN EN ISO 3691-4:2023-12 ist als aktuelle Norm gelistet; 2026 wurde außerdem ein Norm-Entwurf veröffentlicht, der nicht mit einer endgültig geltenden Neuausgabe gleichzusetzen ist.

Die VDA 5050 liegt in Version 3.0.0 vom März 2026 vor. Sie berücksichtigt unter anderem Zonen für frei navigierende mobile Roboter. Die Festlegung betrieblicher Bewegungsregeln durch eine Schnittstelle ist noch kein Nachweis einer sicherheitsgerichteten Funktion.

Die EU-Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 gilt grundsätzlich ab dem 20. Januar 2027, mit einzelnen früher geltenden Bestimmungen. Für einen konkreten betrieblichen Fall ist stets die dann maßgebliche Rechtslage zu prüfen.

EU-Rechtsquelle.

Forschungsdemonstration: Menschen in gemeinsam genutzten Räumen

Demonstrationsvideo zur wissenschaftlichen Arbeit „Crowd navigation in a multi-room environment: a model predictive control framework for mobile robots“, Frontiers in Robotics and AI, 2026.

Wissenschaftlichen Fachartikel lesen.

Prüffrage: Was kann die Studie über das untersuchte Navigationsverfahren zeigen? Was müsste zusätzlich nachgewiesen werden, bevor ein reales industrielles Transportsystem eingesetzt werden dürfte?

Feedback: Eine wissenschaftliche Demonstration liefert begrenzte Erkenntnisse zum untersuchten System. Sie ersetzt weder die Gefährdungsbeurteilung am Arbeitsplatz noch die erforderliche Prüfung der konkreten Maschine und ihrer Integration.

Medienrechte und Quellenprüfung

Die verwendeten Wikimedia-Commons-Medien besitzen auf ihren Dateiseiten überprüfbare Angaben zu Urheber und Lizenz. Die Quellen und Lizenzen sind jeweils direkt am Bild angegeben.

Zusätzliches frei lizenziertes Demonstrationsvideo:

Datei:Jungheinrich EAE 212a autonomous mobile robot.webm

Aufnahme eines autonomen mobilen Roboters, Marc Auledas Noguera, CC BY 4.0. Datei und Lizenz.

Bei YouTube-Videos gilt: Der eingebettete Verweis bedeutet nicht, dass der Film unter einer freien Lizenz steht. Keine eigene Weiterverbreitung, Bearbeitung oder Übernahme von Videomaterial ohne entsprechende Rechteprüfung.

Herstellervideos dienen der Anschauung und sind als solche gekennzeichnet. Eine überprüfte URL ist keine Bestätigung aller darin enthaltenen Werbe- oder Sicherheitsbehauptungen.

Prüfe vor erneutem Unterrichtseinsatz Erreichbarkeit, Herausgeber, Veröffentlichungsstand und Nutzungsrechte.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Welche Aussage beschreibt eine mögliche Fähigkeit eines AMR? (Er kann innerhalb vorgegebener Regeln eigene Wege planen) (!Er benötigt niemals eine Gefährdungsbeurteilung) (!Er besitzt grundsätzlich keine Sensoren) (!Er darf überall ohne Einschränkung fahren)

Was ist an einer gemeinsam genutzten Kreuzung besonders zu beachten? (Das mögliche Zusammentreffen von Personen und Fahrzeugen) (!Nur die Farbe des Fahrzeugs) (!Nur die Anzahl der Transportbehälter) (!Ausschließlich der Batteriestand)

Welche Aussage zu Navigationssensoren ist richtig? (Ein Navigationssensor ist nicht automatisch eine geprüfte Schutzeinrichtung) (!Jede Kamera erfüllt jede Sicherheitsfunktion) (!Ein Sensor macht Verkehrsregeln überflüssig) (!Eine erfolgreiche Navigation garantiert Personenschutz)

Was ist für die betriebliche Verwendung von Arbeitsmitteln wesentlich? (Eine anwendungsbezogene Gefährdungsbeurteilung) (!Eine Werbeaussage des Herstellers) (!Ein erfolgreicher Versuch in einem Lernspiel) (!Eine besonders kurze Transportzeit)

Was beschreibt die VDA 5050 hauptsächlich? (Die Kommunikation zwischen Flottensteuerung und mobilen Robotern) (!Die Ausbildung von Gabelstaplerfahrern) (!Die vollständige Sicherheitsfreigabe eines Betriebs) (!Die Berechnung aller zulässigen Schutzabstände)

Was gehört zum informationstechnischen Schutzbedarf? (Die Integrität von Karten und Aufträgen) (!Die Lackfarbe des Roboters) (!Die Größe des Firmenlogos) (!Die Form der Transportetiketten)

Welche Feststellung gilt nach einer erfolgreichen Simulation? (Die Übertragbarkeit auf den Realbetrieb bleibt zu prüfen) (!Das reale Fahrzeug ist automatisch freigegeben) (!Eine Unterweisung ist nicht erforderlich) (!Alle Gefährdungen sind ausgeschlossen)

Warum müssen Menschen beim Materialfluss berücksichtigt werden? (Sie nutzen Verkehrswege und Arbeitsbereiche) (!Sie bewegen sich nie während eines Transports) (!Sie können keine Materialübergabe beeinflussen) (!Sie sind für die Planung grundsätzlich unerheblich)

Wie sollten Herstellerdemonstrationen verwendet werden? (Als Anschauung mit kritischer Quellenprüfung) (!Als allgemeingültige Sicherheitszertifikate) (!Als Ersatz für Betriebsanleitungen) (!Als Beweis für jede beliebige Anwendung)

Welche Aussage zur Schutzbedarfsfeststellung ist zutreffend? (Mögliche Schäden und Abhängigkeiten müssen betrachtet werden) (!Der günstigste Schutz ist immer ausreichend) (!Datenschutz und Zugriffsschutz sind bedeutungslos) (!Jede Anlage besitzt identischen Schutzbedarf)

Begründetes Quiz-Feedback

Fragen	Fachliche Begründung
Eins und zwei	Flexible Navigation benötigt weiterhin Regeln; gemeinsam genutzte Kreuzungen verursachen zusätzliche Gefährdungen
Drei und vier	Sensorfunktionen und die Sicherheit des ganzen Arbeitssystems sind getrennt zu bewerten
Fünf und sechs	Kommunikationsstandards ersetzen keinen Sicherheitsnachweis; Manipulation von Daten kann Betriebsabläufe verändern
Sieben und acht	Simulationen bilden nur ausgewählte Bedingungen ab; Menschen sind Teil des betrachteten Arbeitssystems
Neun und zehn	Quellenqualität und Schutzbedarf müssen anhand von Geltungsbereich und Schadensfolgen begründet werden

Memory

Autonomer mobiler Roboter	Flexible Navigationsplanung
Fahrerloses Transportsystem	Automatisierter Materialtransport mit Systemkomponenten
Leitsteuerung	Koordination von Transportaufträgen
Sicherheitslaserscanner	Sicherheitsbezogene Schutzfelder
Gefährdungsbeurteilung	Systematische Untersuchung von Gefährdungen
Materialübergabe	Geregelter Wechsel von Transportgütern
Zugriffsberechtigung	Begrenzung erlaubter Systemzugriffe

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Kreuzung	Gemeinsamer Bereich von Menschen und Fahrzeugen
Übergabestation	Wechsel eines Transportbehälters
Schutzfeld	Überwachter Bereich einer Schutzfunktion
Leitsteuerung	Koordination von Transportaufträgen
Simulation	Virtuelle Untersuchung eines Modells
Zugangskontrolle	Regelung berechtigter Zutritte

Kreuzworträtsel

Kreuzung	Wie heißt ein Ort, an dem sich Verkehrswege überschneiden?
Navigation	Wie nennt man die Bestimmung und Planung eines Weges?
Laserscanner	Welcher Sensortyp erfasst Entfernungen durch Laserabtastung?
Leitsteuerung	Welche zentrale Funktion koordiniert Transportaufträge?
Simulation	Wie heißt die Nachbildung eines Systems in einer Modellumgebung?
Schutzbedarf	Welcher Begriff bezeichnet die begründete Notwendigkeit von Schutz?

LearningApps

Hinweis: Die Einbindung öffnet eine thematische Suche. Einzelne von Dritten erstellte Übungen müssen vor ihrer Verwendung fachlich und rechtlich geprüft werden.

Lückentext

Ein fahrerloses Transportfahrzeug kann Güter ohne mitfahrenden

bewegen.

Ein autonomer mobiler Roboter kann innerhalb festgelegter Regeln seine

anpassen.

Der innerbetriebliche Transport von Gütern gehört zur

.

Eine zentrale Koordination von Fahrzeugaufträgen kann durch eine

erfolgen.

Gemeinsame Wege können an einer

zusammentreffen.

Zur Entfernungsmessung kann ein Roboter einen

verwenden.

Die systematische Untersuchung betrieblicher Gefährdungen heißt

.

Ein wichtiges Schutzziel für digitale Daten ist ihre

.

Eine virtuelle Nachbildung technischer Vorgänge nennt man

.

Die VDA 5050 beschreibt eine

.

Die Wirksamkeit einer Schutzmaßnahme muss angemessen

werden.

Eine erfolgreiche Simulation ersetzt keine betriebliche

.

Offene Aufgaben

Bearbeite die Aufgaben mit Papier, Text, eigenen Zeichnungen, geprüften Medien oder ausschließlich virtuellen Simulationsmodellen. Verwende keine Live-Maschinenzugriffe.

Leicht – Basisaufgaben

Robotertypen: Erstelle eine beschriftete Bildkarte, auf der Du FTF und AMR vergleichst. Feedback: Richtig, wenn Du Aufgaben und Navigation erklärst, ohne Autonomie mit garantierter Sicherheit gleichzusetzen.
Materialfluss: Zeichne den Weg vom Lager zur Montage im Ausbildungsfall. Feedback: Richtig, wenn die Übergabestelle und mindestens eine gemeinsam genutzte Kreuzung erkennbar sind.
Sensor: Fertige eine Skizze zu LiDAR und Hinderniserkennung an. Feedback: Richtig, wenn Entfernungserfassung und sicherheitsgerichteter Personenschutz unterschieden werden.
Arbeitsschutz: Schreibe drei Fragen, die Du vor der gemeinsamen Nutzung eines Fahrwegs stellen würdest. Feedback: Richtig, wenn Personenzugang, Betriebsbedingungen und mögliche Gefährdungen vorkommen.

Standard – Anwendungsaufgaben

Verkehrsplanung: Entwickle zwei alternative Wegeführungen für den fiktiven Betrieb und stelle sie gegenüber. Feedback: Gut begründet, wenn Du Begegnungsbereiche und organisatorische Folgen vergleichst.
Simulation: Dokumentiere einen virtuellen Hindernisvergleich in Open Roberta oder Webots. Feedback: Vollständig, wenn Ausgangslage, Änderung, Beobachtung und Simulationsgrenze enthalten sind.
Schutzbedarf: Fertige eine Matrix zu physischen und digitalen Zugängen an. Feedback: Nachvollziehbar, wenn Du jedem Schutzbedarf eine mögliche Schadensfolge zuordnest.
Quellenkritik: Vergleiche ein Herstellervideo mit BAuA-Informationen. Feedback: Überzeugend, wenn Du sichtbare Eigenschaften von nicht nachgewiesenen Sicherheitsbehauptungen trennst.

Schwer – Transferaufgaben

Mensch-Roboter-Interaktion: Gestalte ein Schulungsplakat für Personen, die einen gemeinsamen Verkehrsbereich nutzen. Feedback: Geeignet, wenn es verständlich informiert, keine falsche Sicherheit suggeriert und auf betriebliche Unterweisung verweist.
Fehlermanagement: Entwirf eine Entscheidungskarte für einen gemeldeten Transportstillstand, ohne Eingriffe am Fahrzeug vorzusehen. Feedback: Geeignet, wenn Meldung, Verantwortlichkeit, Absicherung und fachkundige Klärung unterschieden werden.
Industrie 4.0: Verfasse eine Stellungnahme zu einer herstellerübergreifenden Roboterflotte mit VDA 5050. Feedback: Fachlich schlüssig, wenn Du Kommunikationsvorteile und verbleibende Sicherheitsanforderungen unterscheidest.
Berufliche Handlungskompetenz: Erstelle ein kleines Ausstellungskonzept mit virtuellem Hallenplan, Quellenvergleich und Lernvideo oder Präsentation. Feedback: Gelungen, wenn Du begründete Entscheidungen, Medienrechte, Unsicherheiten und die Grenze zur betrieblichen Freigabe sichtbar machst.

Gestufte Lernhilfe und Rückmeldung

Niveau	Vorgehen	Woran erkennst Du eine gute Lösung?
Basis	Benennen und markieren	Mensch, Maschine, Material und Zugang werden korrekt erkannt
Anwendung	Alternativen vergleichen	Du nennst mögliche Schäden, Abhängigkeiten und Grenzen des Modells
Transfer	Entscheidung begründen	Du trennst Lernmodell, Fachquelle, betriebliche Verantwortung und erforderliche Prüfung

Rückmeldeprinzip: Eine Antwort ist nicht allein deshalb gut, weil der Roboter möglichst schnell transportiert. Gute Lösungen begründen auch menschliche Bedürfnisse, Schutzbedarf und Unsicherheiten.

Lernkontrolle

Systemdenken: Begründe am Ausbildungsfall, warum die Verbesserung eines Transportwegs zu neuen Gefährdungen an einer Kreuzung führen kann.
Arbeitssicherheit: Vergleiche organisatorische Verkehrsregeln mit technischen Schutzeinrichtungen. Erkläre, weshalb sie nicht ungeprüft gegeneinander austauschbar sind.
IT-Sicherheit: Untersuche, wie eine unbemerkte Kartenänderung den Materialfluss beeinflussen könnte. Trenne Informationsschutz und Personenschutz.
Simulation: Formuliere drei offene Fragen, die auch nach einem erfolgreichen virtuellen Versuch für einen realen Betrieb bestehen bleiben.
Quellenkritik: Beurteile die Behauptung eines Anbieters, sein System sei wegen autonomer Navigation ohne weitere Prüfung überall einsetzbar.
Transfer: Erstelle für eine zweite fiktive Halle mit Besucherverkehr ein nachvollziehbares Untersuchungsprogramm, das keine realen Fahrversuche und keine eigenständige Sicherheitsfreigabe vorsieht.

Bewertungskriterien: Zusammenhänge erkennen, plausible Schadensfolgen beschreiben, Fachquellen richtig einordnen, fehlende Informationen benennen und Schlussfolgerungen begründen.

Lernnachweis

Dein Lernnachweis besteht aus einer kompakten Ausbildungsmappe mit:

Einem beschrifteten Plan des fiktiven Materialflusses einschließlich der Wege von Menschen.
Einer nachvollziehbaren Übersicht zu körperlichen Gefährdungen und digitalem Schutzbedarf.
Einem Vergleich von mindestens zwei Lösungsvarianten mit begründeten Vor- und Nachteilen.
Einem dokumentierten virtuellen Versuch oder einer begründeten Modellanalyse.
Einem kritischen Vergleich einer amtlichen oder normativen Quelle mit einer Herstellerdarstellung.
Einer Erklärung, warum Simulationsergebnisse keine Sicherheitsfreigabe ermöglichen.
Einem vollständigen Quellen- und Medienverzeichnis mit geprüften Lizenzangaben.

Bestanden ist der Lernnachweis, wenn die Darstellung fachlich nachvollziehbar ist, der Mensch als Teil des Systems berücksichtigt wird, wesentliche Unsicherheiten benannt werden und keine unzulässigen Freigabeaussagen getroffen werden.

OERs zum Thema

Wikipedia: Mobilrobotik

Wikipedia: Fahrerloses Transportfahrzeug

Weitere überprüfbare Lernquellen:

Open Roberta: Offenes Bildungsprojekt und Einstieg in virtuelle Robotik.
Webots: Open-Source-Simulationssoftware mit offizieller Dokumentation.
Wikimedia Commons: Frei lizenzierte Bilder und Medien nach jeweiliger Dateilizenz.
VDA 5050: Öffentlich verfügbare fachliche Kommunikationsspezifikation.

Lizenzhinweis: Nicht alle hier verlinkten Materialien sind OER im lizenzrechtlichen Sinn. Insbesondere DIN-Normen und YouTube-Herstellerfilme sind nicht automatisch offen lizenziert. Prüfe die Lizenz jedes einzelnen Mediums.

Verknüpfte Lernbereiche

Mobile Robotik

Intralogistik

Sicherheit

Zusammenfassung: Mobile Robotik kann Materialflüsse automatisieren. Für einen verantwortlichen Einsatz müssen Menschen, Wege, Maschinen, Informationssysteme und Zugänge gemeinsam betrachtet werden. Simulation, Fachnormen und Demonstrationen liefern unterschiedliche Erkenntnisse und dürfen nicht mit einer Sicherheitsfreigabe verwechselt werden.