NR-12 in Robotikzellen: Anforderungen an Roboter

Die NR-12 widmet den robotischen Systemen einen einzigen Punkt, nämlich 12.1.12. Außerhalb dieses Punktes taucht der Roboter nur beiläufig auf, im Glossar und als Zuführungsmittel für Pressen in Anhang VIII. Der Punkt ist kurz und beantwortet die Frage, die jedes Projekt stellt: Welche technischen Normen muss eine robotisierte Zelle einhalten, um konform zu sein? Die übrigen Teile der Norm gelten weiterhin vollständig, von Sicherheitssystemen bis hin zu Handbüchern und Qualifizierung.

Dieser Artikel behandelt die Punkte, die in einer Zelle mit Industrieroboter am schwersten wiegen, unter Verwendung der Nummerierung des offiziellen Textes des Ministério do Trabalho e Emprego. Er dient der Information: Er ersetzt weder das Lesen der Norm noch die Risikobewertung Ihrer Zelle.

Was die NR-12 über Roboter sagt

Der Text des Punktes 12.1.12 lautet wie folgt:

Robotische Systeme, die den Vorgaben der Normen ABNT ISO 10218-1, ABNT ISO 10218-2, der ISO/TS 15066 sowie weiteren offiziellen technischen Normen oder, bei deren Fehlen oder Lücken, den anwendbaren internationalen Normen entsprechen, sind mit den Sicherheitsanforderungen dieser NR konform.

Jede genannte Norm hat einen bestimmten Adressaten:

ISO 10218-1 behandelt den Roboter selbst und richtet sich an den Hersteller.
ISO 10218-2 behandelt die Anwendung und die Zelle und richtet sich an den Integrator.
ISO/TS 15066 behandelt kollaborative Anwendungen.

Die ISO hat 2025 neue Ausgaben beider Teile veröffentlicht, die die Ausgaben von 2011 ersetzen. Teil 2 wurde umbenannt in „Anwendungen von Industrierobotern und robotisierten Zellen“, nahm die meisten Anforderungen für kollaborative Anwendungen aus der ISO/TS 15066 auf und fügte Cybersicherheitsanforderungen hinzu, die mit der Robotersicherheit zusammenhängen.

Für bereits installierte Maschinen befreit Punkt 12.1.9.2 von der Einhaltung von Anforderungen aus Normen, die nach der Herstellung, Einfuhr oder Anpassung veröffentlicht wurden, sofern die Maschine der NR-12 und den damals geltenden Normen entspricht. Für ein neues Projekt besteht der Weg darin, mit der gültigen Ausgabe zu arbeiten. Es lohnt sich, im Katalog der ABNT zu prüfen, welche brasilianische Ausgabe zum Zeitpunkt des Projekts gültig ist.

Die Grundlage von allem: Risikobeurteilung

Punkt 12.1.9 bestimmt, dass bei der Anwendung der Norm die Merkmale der Maschine und des Prozesses, die Risikobeurteilung sowie der Stand der Technik zu berücksichtigen sind. Das Glossar definiert die Risikobeurteilung als den vollständigen Prozess, der die Risikoanalyse und die Risikobewertung umfasst, mit Verweis auf ABNT NBR ISO 12100.

In einer robotergestützten Zelle bedeutet dies, jede einzelne Aufgabe zu untersuchen, und nicht nur die automatisierte Produktion: Be- und Entladen, Werkzeugwechsel, Programmierung, Reinigung, Störungsbeseitigung und Wartung. Aus dieser Analyse ergeben sich die Schutzmaßnahmen, nicht aus einem fertigen Modell.

Die Prioritätenreihenfolge der Maßnahmen ist in Punkt 12.1.8 festgelegt: kollektive Schutzmaßnahmen, danach organisatorische oder arbeitsorganisatorische Maßnahmen, danach persönliche Schutzausrüstungen.

Die wichtigsten Punkte in einer robotergestützten Zelle

Punkt	Was die Norm vorschreibt	Wie es sich in der Zelle darstellt
12.5.1	Gefahrenzonen mit festen Schutzeinrichtungen, beweglichen Schutzeinrichtungen und verriegelten Sicherheitseinrichtungen	Perimeterabschirmung, Türen, Lichtschranken, Scanner
12.5.2	Sicherheitskategorie gemäß Risikobeurteilung, technische Verantwortung eines gesetzlich befugten Fachmanns, Installation, die Umgehung erschwert	Sicherheitskonzept mit der Kategorie oder dem Performance Level jeder Funktion
12.5.6	Bewegliche Schutzeinrichtung, wenn der Zugang mehr als einmal pro Schicht erforderlich ist, mit Verriegelung, wenn das Öffnen den Zugang ermöglicht, bevor die Gefahr aufgehört hat	Ladetür, die erst bei stehendem Roboter entriegelt
12.5.3 und 12.5.13.1	Manuelles Zurücksetzen, wenn durch die Risikobeurteilung angezeigt, mit einem Aktor, der so positioniert ist, dass er eine vollständige Sicht auf die geschützte Zone bietet	Reset-Taste außerhalb der Zelle, von wo aus das gesamte Innere einsehbar ist
12.5.13.3	Not-Halt innerhalb der geschützten Zone und Mittel zur Befreiung eingeschlossener Personen	Interne Taste und Öffnung von innen
12.6	Zugänglicher Not-Halt, der anderen Steuerbefehlen Vorrang hat	Tasten am Bedienpult, am Programmiergerät und an den Arbeitsplätzen
Anhang I	Mindestabstand für Lichtschranke: S = (K x T) + C	Lichtschranke nach Berechnung positioniert, nicht nach verfügbarem Platz
12.11.3	Eingriffe bei stillstehender Maschine, mit Trennung und Blockierung der Energiequellen	Verfahren zum Sperren und Kennzeichnen (Lockout/Tagout)
12.13	Handbuch in brasilianischem Portugiesisch, geliefert vom Hersteller oder Importeur	Dokumentation des Roboters und der Zelle in portugiesischer Sprache
12.16	Qualifizierung, bevor der Arbeitnehmer die Aufgabe übernimmt	Schulung für Betrieb, Programmierung und Wartung

Drei dieser Punkte verdienen eine genauere Erläuterung.

Sicherheitskategorie und qualifizierter Fachmann

Das Glossar der NR-12 definiert Kategorie als die Klassifizierung der sicherheitsbezogenen Teile eines Steuerungssystems hinsichtlich ihrer Fehlerfestigkeit in fünf Stufen (B, 1, 2, 3 und 4) gemäß ABNT NBR 14153. Punkt 12.1.11 erkennt zudem Maschinen an, die nach NBR ISO 13849, Teile 1 und 2, hergestellt wurden, welche mit Leistungsstufen arbeitet.

Punkt 12.5.2 verlangt, dass die Sicherheitssysteme unter der technischen Verantwortung eines gesetzlich befugten Fachmanns stehen. In der Technik wird diese Verantwortung durch die Anotação de Responsabilidade Técnica dokumentiert, eingeführt durch das Gesetz Nr. 6.496/1977. Und je nach Risiko erlaubt Punkt 12.5.17, den Entwurf, das Diagramm oder die schematische Darstellung der Sicherheitssysteme zu verlangen, mit Spezifikationen in portugiesischer Sprache.

Abstand des Lichtschutzes

In der Formel im Anhang I ist S der Mindestabstand zwischen der Gefahrenzone und der Erkennungsebene, K ist die Annäherungsgeschwindigkeit des Körpers, T ist die Gesamtstillstandszeit des Systems und C ist ein zusätzlicher Abstand, der mit der Erkennungsfähigkeit des Lichtschutzes zusammenhängt. Für vertikale Lichtschutze adoptiert der Anhang 2.000 mm/s, wenn der Abstand bis zu 500 mm beträgt, und lässt 1.600 mm/s darüber hinaus zu.

Die praktische Konsequenz ist direkt: Je länger der Roboter zum Stillstand braucht, bei realer Last und Geschwindigkeit, desto weiter muss der Lichtschutz entfernt sein. Deshalb ist die Position des Lichtschutzes ein Ergebnis des Designs und nicht der Layout-Bequemlichkeit.

Programmierung und Wartung innerhalb der Zelle

Wenn ein Eingriff bei stehender und verriegelter Maschine nicht möglich ist, verlangt Punkt 12.11.3.1 einen Betriebsmodus, der die automatische Steuerung deaktiviert und die Arbeit mit einem Dauertriebsgerät in Verbindung mit einer Geschwindigkeitsreduzierung ermöglicht. Dies entspricht der Logik des manuellen Modus von Robotern, bei dem der Programmierer den Arm direkt über eine Handeinrichtung steuert. Die ISO 10218-1 definiert die Funktion der reduzierten Geschwindigkeit als Grenzwert von maximal 250 mm/s.

Wer haftet wofür

Roboterhersteller. Liefert den Roboter gemäß ISO 10218-1 mit dokumentierten Sicherheitsfunktionen. Für die Norm ist der isolierte Roboter eine unvollständige Maschine.
Integrator. Ist für die Anwendung und die Zelle verantwortlich, Gegenstand der ISO 10218-2: Risikobeurteilung der Anwendung, Auslegung der Sicherheitssysteme, Validierung und Benutzerinformationen. Die Rolle wird im Artikel über den Roboterintegrator detailliert beschrieben.
Arbeitgeber. Muss Schutzmaßnahmen für die Arbeit an Maschinen ergreifen (12.1.7), die Wartung dokumentieren (12.11), Arbeits- und Sicherheitsverfahren auf Basis der Risikobeurteilung erstellen (12.14) und die Beschäftigten schulen (12.16).

Importierter Roboter

Punkt 12.15.2 verbietet die Herstellung, den Import, den Vertrieb, die Vermietung und die Überlassung von Maschinen, die der Norm nicht entsprechen. Und Punkt 12.13 verlangt eine vom Hersteller oder Importeur bereitgestellte Bedienungsanleitung in brasilianischem Portugiesisch mit Sicherheitsinformationen für alle Nutzungsphasen.

In der Praxis wird der Roboter als unvollständige Maschine geliefert, und die Zelle wird in Brasilien ausgelegt und validiert. Die Konformität wird hier aufgebaut, durch den Integrator, mit der Dokumentation, die die Norm fordert.

Kollaborative Anwendung unterliegt ebenfalls der Norm

Die Ausgabe 2025 der ISO 10218 hat den Begriff „kollaborativer Roboter“ aufgegeben und spricht nun von „kollaborativer Anwendung“, da nur die konkrete Anwendung als kollaborativ entwickelt, überprüft und validiert werden kann. Die Risikobeurteilung berücksichtigt Roboter, Werkzeug, Werkstück und Aufgabe. Ein Roboter mit Kraftbegrenzung, der ein Werkstück mit scharfer Kante handhabt, bleibt eine zu behandelnde Gefahr.

Die Unterschiede zwischen den beiden Ansätzen sind im Artikel Kollaborativer Roboter oder Industrieroboter beschrieben.

Punkte, auf die bei robotisierten Zellen zu achten ist

Lichtschranke installiert ohne Berechnung gemäß Anhang I.
Wiederanlauf ohne vollständige Sicht auf die geschützte Zone. Für diesen Fall fordert Punkt 12.5.13.2 eine Präsenzerkennung oder ein System, das einen Gang zur nicht eingesehenen Zone erzwingt, wie z. B. ein Doppel-Wiederanlauf.
Tür mit einfacher Verriegelung, wo die Stoppzeit eine Blockierung erfordert (12.5.6).
Leicht zu umgehende Verriegelung (12.5.2, Buchstabe d).
Schutzvorrichtungen werden als optionaler Posten im Angebot behandelt. Punkt 12.5.16 besagt, dass Schutzvorrichtungen, Schutzeinrichtungen und Sicherheitssysteme integrierende Bestandteile der Maschine sind.
Schulung nur für das Bedienpersonal. Die Punkte 12.16.1 und 12.16.2 umfassen Betrieb, Wartung, Inspektion und sonstige Eingriffe.
Generische Risikobeurteilung ohne Berücksichtigung der tatsächlichen Aufgaben der Zelle.

Was zusammen mit der Zelle angefordert werden sollte

Risikobeurteilung der Anwendung unter Berücksichtigung der jeweiligen Aufgaben.
Entwurf oder Diagramm der Sicherheitssysteme in deutscher Sprache.
Kategorie oder Performance Level jeder Sicherheitsfunktion.
Dokumentation der Berechnung der Sicherheitsabstände.
Handbücher für den Roboter und die Zelle in deutscher Sprache.
Schulungsplan für Betrieb, Programmierung und Wartung.
Nachweis der technischen Verantwortung.

Diese Punkte gelten für jede Anwendung, von der robotergestützten Schweißzelle bis zur Zelle mit einem Palettierroboter, und sind Teil der tatsächlichen Projektkosten, wie im Artikel Was kostet ein Industrieroboter? dargestellt wird.

Häufige Fragen

Gilt die NR-12 für Industrieroboter?

Ja. Die Robotikzelle ist im Sinne der Norm eine Maschine. Punkt 12.1.12 betrachtet robotische Systeme als konform, wenn sie der ISO 10218-1, der ISO 10218-2, der ISO/TS 15066 sowie den übrigen geltenden offiziellen technischen Normen entsprechen.

Braucht jede Robotikzelle einen Zaun?

Die Norm verlangt, dass Gefahrenzonen mit Sicherheitssystemen ausgestattet sind, die aus festen Schutzvorrichtungen, beweglichen Schutzvorrichtungen und verriegelten Sicherheitsgeräten bestehen können. Die Kombination aus Zaun, verriegelten Türen, Lichtschranken und Scannern ergibt sich aus der Risikobeurteilung jeder einzelnen Zelle.

Muss ein kollaborativer Roboter die NR-12 erfüllen?

Ja. Die in Punkt 12.1.12 genannte ISO/TS 15066 behandelt genau kollaborative Anwendungen. Die Risikobeurteilung berücksichtigt das Gesamtsystem: Roboter, Werkzeug, Werkstück und Aufgabe. Ein schneidendes Werkzeug oder ein schweres Werkstück kann Schutzvorrichtungen erfordern, selbst bei einem für Kollaboration ausgelegten Roboter.

Wer haftet für die Sicherheit der robotergestützten Zelle?

Der Hersteller haftet für den Roboter, der Integrator für die Anwendung und die Zelle, und der Arbeitgeber für die Schutzmaßnahmen, die Wartung und die Qualifizierung. Die NR-12 verlangt, dass die Sicherheitssysteme unter der technischen Verantwortung eines gesetzlich befugten Fachmanns stehen.

Wo muss sich die Lichtschranke in einer robotergestützten Zelle befinden?

Im Mindestabstand, berechnet nach der Formel im Anhang I der NR-12, S = (K x T) + C, basierend auf der ISO 13855. Das Ergebnis hängt von der Gesamtstillstandszeit des Systems und der Erkennungsfähigkeit der Lichtschranke ab, nicht vom verfügbaren Platz im Layout.

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BR Robotics integriert QJAR-Roboter in Brasilien, von der Planung der Zelle bis zur Inbetriebnahme. Nehmen Sie diese Fragen zum Gespräch mit BR Robotics mit, zusammen mit dem Prozess, dem Werkstück und dem gewünschten Zyklus. Kontaktieren Sie BR Robotics oder sehen Sie sich die Roboterreihe an.