Industrielle Automation 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Risiken erkennen, Gefahren vorbeugen Software erleichtert die Umsetzung von Maschinensicherheit im Zeitalter von Industrie 4.0 Sowohl die Maschinensicherheit als auch die Bewertung funktionaler Sicherheit stellen große Herausforderungen im Rahmen von Industrie 4.0 dar. Ob eine Maschine tatsächlich den Anforderungen der EG-Richtlinie entspricht, kann nur durch eine ausführliche Risikobeurteilung nachgewiesen werden. Unterstützung bietet hierbei eine Software, die den Anwender Schritt für Schritt durch die einzelnen Phasen der Risikobeurteilung leitet. Gemäß der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) besteht die Verpflichtung, dass eine Gefährdungsbeurteilung regelmäßig oder anlassbezogen an jedem Arbeitsplatz durchgeführt werden muss. Hierbei ist immer der aktuelle Stand der Sicherheitstechnik zu berücksichtigen. Mit der Gefährdungsbeurteilung soll bereits vor der Auswahl und der Beschaffung der Arbeitsmittel begonnen werden. Dabei sind ins besondere die Eignung des Arbeitsmittels für die geplante Verwendung, die Arbeitsabläufe und die Arbeitsorganisation zu berücksichtigen. Interaktion von Mensch, Maschine und Logistiksystemen Ein Unternehmen plant bspw. eine Produktionsanlage durch einen Fertigungsschritt zu ergänzen. Eine zusätzliche Maschine soll zum Einsatz kommen, die aber nur bei einem be­ stimmten Produkttyp benötigt wird. Dafür ist vorgesehen, einen Mani pulator zu integrieren, der die zusätzliche Maschine mit Material versorgt. Um diese Änderungen integrieren zu können, muss das Schutzsystem verändert werden. Zudem entstehen neue Gefahrenstellen. Diese werden durch das Fördersystem verursacht. Das Unternehmen muss das Schutzkonzept den Veränderungen entsprechend anpassen. Hierbei entstehen gegebenenfalls neue Gefährdungen und vorhandene Risiken können sich verändern. Dieses Beispiel veranschaulicht, welche neuen Herausforderungen für den Arbeitsschutz und die Maschinensicherheit durch Automatisierung entstehen. Früher hatte man die Gefahrenbereiche der Maschinen mithilfe von Zäunen komplett gegen Erreichen gesichert. Das ist im Zeitalter von Industrie 4.0 nicht mehr möglich, weil Mensch, Maschine und Logistiksysteme interagieren müssen. Risikominderung mithilfe des 3-Stufen-Verfahrens Die Grundnorm DIN EN ISO 12100:2010 (Sicherheit von Maschinen) gibt allgemeine Gestaltungsleitsätze sowie Begriffsdefinitionen vor. Sie liefert Informationen, welche Kriterien bei der Durchführung einer Risikobeurteilung beachtet werden müssen, und beleuchtet den Weg zur Vermeidung und Reduzierung von Risiken. Die Risikominderung wird in der DIN EN ISO 12100 als dreistufiges Verfahren beschrieben. Die Maßnahmen nach dem 3-Stufen-Ver fahren werden in der Software Ce-Con Safety in Typen unterteilt. Dabei führen die Fragestellungen im System den Anwender sicher durch den Ablauf und liefern die Angaben, die für eine klare Ausführung der Schutzeinrichtung unumgänglich sind. Jedes im Prozess der Risikobeurteilung betrachtete Risiko ist zunächst durch eine inhärent sichere Konstruktion der Maschine zu minimieren. Wenn dies nicht möglich ist, sind in der zweiten Stufe technische Schutzmaßnahmen und ergänzende Schutzmaßnahmen anzuwenden, zu denen trennende sowie nichttrennende Schutzeinrichtungen zählen können. Verbleiben trotz aller getroffenen Schutzmaßnahmen Restrisiken, kann Alexandra Langstrof ist freie Mitarbeiterin der CE-CON GmbH in Bremen 76 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE man die Risikominderung in der letzten, dritten Stufe nur noch durch Benutzerinformationen und organisatorische Maßnahmen erreichen. Inhärent sichere Konstruktion Unter den Begriff „inhärent sichere Kons truktion“ fallen alle Maßnahmen, auf die ausschließlich während der Konstruktionsphase Einfluss genommen werden kann. Es geht darum, die potenzielle Gefährdung bereits an der Quelle zu eliminieren und damit gar nicht erst entstehen zu lassen. Inhärent sichere Konstruktionsmerkmale können somit kaum umgangen oder von einem Maschinenbediener außer Kraft gesetzt werden. Eine inhärent sichere Konstruktion ist „der erste und wichtigste Schritt im Prozess der Risikominderung“. So legt es die DIN EN ISO 12100 in Abschnitt 6.2.1 fest. Laut dieser Norm fällt eine Schutzmaßnahme, „die entweder Gefährdungen be seitigt oder die mit den Gefährdungen verbundene Risiken mindert“ unter die Definition einer inhärent sicheren Konstruktion, wenn sie „ohne Anwendung von trennenden oder nichttrennenden Schutzeinrichtungen die Konstruktions- oder Betriebs eigenschaften der Maschine verändert“. Gefährdungen vorbeugen Ce-Con Safety bietet Hilfestellungen (gemäß Flowchart der DIN EN ISO 12100), aus denen hervorgeht, ob Gefährdungen durch bewegliche Kraftübertragungselemente oder durch bewegliche Teile des Arbeitsprozesses einer Maschine hervorgerufen werden. Im ersten Fall sollen feststehende trennende Schutzeinrichtungen oder bewegliche, aber verriegelte trennende Schutzeinrichtungen vorgesehen werden. Dabei handelt es sich um Schutzeinrichtungen, die mit einem Schalter versehen sind, der verriegelt sein kann, aber nicht muss. Das Öffnen der Schutzein-richtung nimmt Einfluss auf die Maschinensteuerung. Wird die Gefahr nicht von Antriebselementen, sondern von beweglichen Maschinenteilen hervorgerufen, muss überprüft werden, ob der Zugang bspw. durch trennende oder nichttrennende Schutzeinrichtungen verwehrt werden kann. Dazu zählen u. a. Lichtgitter, Laserscanner oder Trittschutzmatten. Bei nicht trennenden Schutzeinrichtungen entsteht ein erhöhter technischer Aufwand, da z. B. vom Risiko abhängige Performance-Level bestimmt und bestätigt werden müssen. Ist es nicht möglich, den Zugang zu beweglichen Mit der richtigen Software lassen sich Gefahrenstellen mit ihrer zugrunde-liegenden Gefährdung dokumentieren Teilen vollkommen unzugänglich zu machen, können neben trennenden Schutzeinrichtungen auch einstellbare trennende Schutzeinrichtungen helfen. Auf Restgefahren aufmerksam machen Die dritte Stufe sieht als Risikominderungsmaßnahme die Information der Benutzer der Anlage bzw. der Maschine vor. Sie wird erforderlich, wenn sich ein Risiko auch durch eine inhärent sichere Konstruktionsweise, technische Schutzmaßnahmen und ergänzende technische Sicherheitsvorkehrungen nicht ausschließen oder mindern lässt. Diese Benutzerinformation kann durch die Anbringung von Piktogrammen realisiert werden, aber auch durch Sicherheitshinweise in der Betriebsanleitung, die auf Restgefahren aufmerksam machen oder zum Tragen persönlicher Schutzausrüstung auffordern. Denn auf eine Gefahrenquelle, die konstruktiv nicht auszuschließen oder nicht wirksam abzuschirmen ist, muss eindeutig zuordenbar hingewiesen werden. Auf Knopfdruck lassen sich aus Ce-Con Safety ein ausführlicher Bericht der Risikobeurteilung und EG-Erklärungen drucken. Fotos: terminic/vankann www.ce-con.de Sicherheitstechnik für den Maschinenbau w w w.euchner.de NEU MGB2 Modular Sicherheitssystem mit Zuhaltung Modularer Aufbau für maximale Flexibilität beim Einsatz Einfacher Austausch von Funktionen durch Submodule Abgesetzte Montage des Busmoduls möglich Mehrere MGB2 pro Busmodul anschließbar Integrierter PROFINET Switch Umfangreiche Diagnosefunktionen Höchste Sicherheit Kategorie 4/PL e SPS IPC DRIVES NÜRNBERG 28. -30.11.2017 Halle 7/Stand 314 EUCHNERGMBH+CO. KG I KOHLHAMMERSTRASSE16 I 70771LEINFELDEN-ECHTERDINGEN I 0711 7597-0 I INFO@EUCHNER.DE