INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2021

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE 01 02 hat TÜV SÜD als Teil der Technologie-Initiative SmartFactoryKL weiterentwickelt. Ausgangspunkt ist, dass nicht immer alle Module von einem Hersteller stammen. Nur selten finden sich alle benötigten Maschinentypen in einem Portfolio. Weil I4.0-Produktionsumfelder möglichst flexibel sein sollen, sind die Anlagenkonstellationen nicht immer vorhersehbar. EIN ALGORITHMUS KANN DIE MASCHINENSICHERHEIT EINES ANLAGENVERBUNDS AUTOMATISIERT BEWERTEN. DAFÜR MÜSSEN IN DER DIGITALEN REPRÄSENTANZ DIE NOTWENDIGEN INFORMATIONEN HINTERLEGT SEIN – INKLUSIVE DER ANFORDERUNGEN ZUR CYBERSECURITY. Michael Pfeifer, Experte für Maschinensicherheit und Industrie 4.0 TÜV SÜD Industrie Service GmbH PLATTFORMUNABHÄNGIGER DATENAUSTAUSCH Weil physische Assets in der realen Welt nicht „miteinander sprechen“ können, vollzieht sich die Kommunikation digital. Dabei beziehen Safety-Agentensysteme die nötigen Informationen über zwei Kanäle: Einerseits über den direkten Datenaustausch zwischen der Verwaltungsschale und dem Asset und andererseits über die Kommunikation zwischen den einzelnen VWS. Um Informationen von Geräten und Systemen herstellerübergreifend zu bündeln und die passenden Schutzmaßnahmen bereit zu stellen, benötigen sie ein gemeinsames Austauschformat und eine gemeinsame Sprache – eine standardisierte „Safety-Semantik“. Diese wird insbesondere auch für die Mensch-Maschinen- Interak tion benötigt. Für den plattformunabhängigen Datenaustausch eignet sich der offene Standard OPC UA (Unified Architecture). Maschinendaten (z. B. Geometrie-, Kinematik- und Logikdaten) lassen sich nicht nur trans portieren, sondern auch maschinenlesbar semantisch beschreiben. Neben großen Unternehmen profitieren davon auch kleine und mittelständige, weil sie nicht erst in eigene, proprietäre Lösungen investieren müssen. GEFÄHRDUNGEN SMART VERMEIDEN Gefährdungssituationen durch die Interaktion von Modulen können z. B. aufgrund einer Fehlfunktion oder menschlichen Fehlverhaltens auftreten. Um mit einem Agenten die Anlagensicherheit bewerten zu können, müssen die möglichen Gefahren und vorhandenen Schutzmaßnahmen im Safety-Profil der Verwaltungsschale beschrieben sein. Ein digitaler Smart-Safety- Agent wägt zur Freigabe die Schutzmaßnahmen für die jeweilige Gefährdungssituation gegeneinander ab. In einer Simulation bewertet er so die Maschinen sicherheit. Für die Freigabe können sich die Betreiber das Ergebnis grafisch aufbereitet darstellen lassen. Als Voraussetzung für die Zuverlässigkeit der digitalen Sicherheitsbewertung gilt: Der Smart-Safety-Agent muss die jeweiligen Randbedingungen für unterschiedlich verfügbare Schutzmaßnahmen kennen und wissen, wie sie sich auf den Betrieb auswirken. Eignen sich aus prozess- und sicherheitstechnischer Sicht zwei Schutzmaßnahmen gleichermaßen, wählt der Smart-Safety- Agent, die für die Produktivität und den Instandhaltungsaufwand 80 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2021/06 www.industrielle-automation.net

KOMPONENTEN UND SOFTWARE 03 04 01 Die einzelnen Noppensteine in verschiedenen Farben werden individuell im Handhabungsmodul zusammengebaut 02 Datenbetankungsmodul (Hintergrund) und Qualitätskontrollmodul (Vordergrund) kommunzieren auf einer Ebene 03 Im Handhabungsmodul setzt ein Greifer einen USB-Stick auf den Werkstückträger 04 Individuell konfigurierbarer USB-Stick in Noppensteinform weniger nachteilige Alternative. Ein Beispiel: Fahrerlose Transportsysteme (FTS) drohen miteinander zu kollidieren. Mögliche Reaktionen (Schutzmaßnahmen) sind stehen bleiben, Route ändern oder Fahrspur anfragen. Anstatt in jedem Fall stehen zu bleiben, was der üblichen funktionalen Sicherheit entsprechen würde, besteht unter Umständen die gleichwertige Option, die Route zu ändern. In beiden Fällen wird ein Zusammenstoß verhindert. Der Smart-Safety-Agent ist in der Lage die Situation zu bewerten und die Optionen zu prüfen. Ist keine alternative Maßnahme möglich, greift die Sicherheitseinrichtung der funktionalen Sicherheit, die durch den Agenten nicht außer Kraft gesetzt wird. IT-SICHERHEIT GEWÄHRLEISTEN Im Hinblick auf die Vernetzung birgt die Digitalisierung bei modularen Anlagen Chancen und Risiken: Zum Beispiel lässt sich während des laufenden Betriebs der Funktionsumfang einer Komponente durch ein Software-Update erweitern, indem die dafür relevanten Informationen in der VWS aktualisiert werden. Das darf aber das Echtzeit-Verhalten modularer Anlagen nicht beeinträchtigen. Bei Gefahren müssen Alarme ausgelöst und auch auf Ausfälle angemessen reagiert werden. Der sichere Anlagenzustand für größtmöglichen Personenschutz steht auch hier im Vordergrund. Hacker dürfen sich daher keinen Zugriff zur Anlagensteuerung oder Sicherheitseinrichtung verschaffen und durch Änderungen die Sicherheitseinrichtungen negativ Beeinträchtigen oder neue Gefährdungssituationen erzeugen. Bilder: Aufmacher Panuwat – stock.adobe.com, sonstige SmartFactory-KL/A.Sell www.tuev-sued.com UNTERNEHMEN TÜV SÜD AG, Westendstr. 199 , 80686 München info@tuev-sued.de, www.tuev-sued.de AUTOREN Michael Pfeifer, Experte für Maschinensicherheit und Industrie 4.0, TÜV SÜD Industrie Service GmbH, Dimitri Harder, Projektmanager Automation, TÜV SÜD Product Service GmbH, beide in München AndonWIRELESS Frei konfigurierbares Ruf- und Meldesystem mit Quittierfunktion Mit dem neuen Ruf- und Meldesystem AndonWIRELESS können Probleme schnell und einfach gemeldet, angezeigt sowie zielgerichtet behoben werden. www.werma.com Besuchen Sie uns vom 23.-25.11.2021 auf der sps in Nürnberg Halle 4 · Stand 330