6. Anwendertreff Maschinensicherheit. Damit die funktionale Sicherheit nicht auf der Strecke bleibt

Kollaborative Roboter und Digitalisierung, aber auch die Modernisierung bestehender Anlagen haben Konsequenzen für den Einhaltung der funktionalen Sicherheit.

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Der Einsatz der kollaborativen Robotik gehört sicher zu den spannendsten Trends der kommenden Jahre, nicht nur in der Industrie. Allerdings gelten für kollaborative Roboter hohe Sicherheitsanforderungen, die Systemintegratoren und Anlagenplaner vor große Herausforderungen stellen. So muss in jedem Einzelfall detailliert geklärt werden, wie sich die verschiedenen Sicherheitssensoren auf den konkreten Prozess, in den der Roboter integriert ist, auf die unmittelbare Umgebung und die Art der Kollaboration zwischen Menschen und Roboter auswirken. Denn die Maschine darf weder den Menschen verletzen, der in seiner Nähe arbeitet, noch den Produktionsprozess maßgeblich stören, wenn der Roboter etwa aus Sicherheitsgründen seine Bewegung verlangsamt oder gar stoppt.

„Das Problem ist, dass die heute üblichen Planungs- und Entwurfsmethoden nicht an die relevanten Sicherheitsvorgaben der Mensch-Roboter-Kollaboration angepasst sind“, erklärt Roland Behrens vom Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung. Das Fraunhofer IFF will nun diese methodische Lücke schließen und erarbeitet gemeinsam mit einem Systemintegrator ein Basiswerkzeug zur Planung von Roboterzellen mit speziellen MRK-Funktionen. So soll eine frühzeitige Bewertung der Sicherheitsvorgaben für Anlagen möglich werden, welche die Sicherheitsbetriebsarten „Sicherheitsbewerteter überwachter Halt“ und „Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung“ nach ISO/TS 15066 umsetzen.

IO-Link auch für sichere Signale

An vielen Fertigungsstandorten in Deutschland ist die intelligente Fabrik heute bereits Realität. Mit ihr einher gehen immer komplexere, weit verzweigte Fertigungsanlagen, die über alle Segmente hinweg zusammenarbeiten. Doch nach wie vor gibt es in der täglichen Praxis Anforderungen, die eine sichere Kopplung erfordern: Etwa wenn sich eine Maschine im Sichtbereich einer anderen befindet und die Not-Halt-Taster deshalb auf beide wirken müssen. Oder wenn beim Stopp einer Anlage auch die vorgelagerte Einheit, die ihr Material zuführt, abgeschaltet werden soll.

Kompendium Maschinensicherheit Ausgabe 2018

Zum Glück gibt es die Funktionale Sicherheit

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Was ist Maschinensicherheit? Definition, Normen & Beispiele

In weiten Teilen der Automatisierungsbranche hat sich für die Kommunikation die digitale Kommunikationsschnittstelle IO-Link etabliert. Diesen Erfolg dürfte die vielseitige Schnittstelle der Tatsache verdanken, dass sie Anwendern ein hohes Maß an Maß an Vereinfachung, Übersicht und Leistungssteigerung bringt. Angesichts dessen hat Andreas Glasenapp, Produktmanager Safety bei Balluff, „die letzten Jahre eigentlich nur darauf gewartet, dass Kunden fragen, ob man denn mit IO-Link nicht auch sichere Signale handhaben könne.“ Denn selbst heute seien Steuerung und Sicherheit vielfach noch strikt getrennte Welten. Das muss nicht so bleiben: Das Automatisierungs- und Sicherheitskonzept Safety over IO-Link basiert auf Profisafe over IO-Link und nutzt die grundlegenden IO-Link-Vorzüge nun auch für sicherheitsgerichtete Signale.

Retrofit – aber richtig

Neben diesen Anforderungen, die die technische Weiterentwicklung auch an Safety-Konzepte stellt, bleibt das Thema Retrofit ein Dauerbrenner. Ein Retrofit bietet sich vor allem für Maschinen an, die in die Tage gekommen sind und bei denen die Mechanik einen Großteil der Kosten ausmacht. Die wohl typischsten Vertreter sind Pressen. Hier liegt der Kostenanteil für die Mechanik häufig bei weit über 90 %, aber auch für viele andere Maschinen- und Anlagentypen trifft dies zu. „Nach 20 oder 30 Jahren ist die Steuerung häufig nur noch für Historiker interessant,“ weiß Thomas Kramer Wolf, Leiter Training & Services bei der Wieland Electric GmbH, aus Erfahrung. Die Mechanik sei aber, selbst im Vergleich zu aktuellen Pressen, praktisch gleichwertig. Mit einer Modernisierung lassen sich in einem solchen Fall Einsparungen von über 90 % gegenüber einer Neuanschaffung erreichen.

Im Hinblick auf die Einhaltung der funktionalen Sicherheit ist aber Vorsicht geboten. Hier gilt es immer zu klären, ob es sich um eine wesentliche Veränderung handelt und wer dafür verantwortlich ist. Das hat weitreichende Konsequenzen, denn im Falle einer wesentlichen Veränderung muss die gesamte Maschine einer erneuten Konformitätsbewertung unterzogen und an den aktuellen Stand der Sicherheitstechnik angepasst werden, sofern Abweichungen zu Tage treten. Daher sollte – natürlich immer im rechtlichen Rahmen – eine wesentliche Veränderung vermieden werden. (ud)

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