Safety Sicherheit von Werkzeugmaschinen auf der EMO

Komplexe Maschinen, hohe Geschwindigkeiten und hohe Leistung können für den Maschinenbediener eine gefährliche Mischung darstellen. Anlässlich des Safety Day for Machine Tools am 19. September 2017 auf der kommenden EMO in Hannover werden führende Experten einen Überblick über die Chancen und Herausforderungen beim aktuellen Stand der Technik geben.

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Verein Deutscher Werkzeug- maschinenfabriken e. V. (VDW)

Der aktuelle Stand der Sicherheitstechnik an Werkzeugmaschinen ist das Ergebnis einer bemerkenswerten Entwicklung: „Über viele Jahrzehnte haben Unternehmen bewiesen, dass sie mit den Risiken, die mit der Bedienung von Werkzeugmaschinen einhergehen, umgehen können“, erklärt Heinrich Mödden, Experte für Maschinensicherheit beim EMO-Veranstalter VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), Frankfurt am Main. Natürlich müssten noch weitergehende Anstrengungen unternommen werden, aber „das zahlt sich aus, da die Anzahl an Unfällen kontinuierlich zurückgeht“, so Mödden. Mit den traditionellen Konstruktionsprinzipien sei bereits ein hohes Maß an Sicherheit erreicht.

Eingebaute Sicherheit

Zu dieser erfreulichen Entwicklung hat die Europäische Maschinenrichtlinie 2006/42/EC aus dem Jahr 1993 wesentlich beigetragen. Sie zielt darauf ab, die Sicherheitsstandards innerhalb der Europäischen Union zu vereinheitlichen. „Die EU-Maschinenrichtlinie war eine Erfolgsgeschichte, da sie das Arbeitsumfeld erheblich sicherer gemacht und die Risiken reduziert hat“, sagt Felicia Stoica, Fachreferentin für die Maschinenrichtlinie bei der Generaldirektion Grow der Europäischen Kommission. „Die Beteiligung aller Akteure rund um die Werkzeugmaschinenindustrie, insbesondere der Maschinenhersteller und ihrer Lieferanten, hat dafür gesorgt, dass die Maßnahmen sinnvoll und praxistauglich sind.“

Die Maschinenrichtlinie stellt auch die Hersteller von Werkzeugmaschinen in den Fokus, die ihr Design einer Risikobewertung unterziehen müssen. Seitdem ihre erste Fassung veröffentlicht wurde, gab es im Normungsumfeld der Richtlinie und insbesondere bei der Risikobewertung erhebliche Veränderungen. Infolgedessen werden die Sicherheitsanforderungen noch immer lebhaft diskutiert, so beispielsweise auch die Zuverlässigkeit der Mechatronik in Sicherheitsfunktionen.

Zahlreiche Akteure beteiligt

Streng nach dem Subsidiaritätsprinzip werden derartige Regeln für Sicherheitsmaßnahmen von Expertengremien in Normungsprozessen erarbeitet. Für Werkzeugmaschinen findet diese Arbeit international auf ISO-Ebene statt. Entsprechend viele Akteure müssen sich bei einem globalen Markt auf den Stand der Technik einigen. „Für die Maschinensicherheit müssen zahlreiche Unternehmen oder Behörden direkt einbezogen werden. Es kann schwierig sein, einen Konsens auszuhandeln“, so Christian Neumeister, Sekretär der ISO-Arbeitsgruppe für die Sicherheit von Fräsmaschinen. „Aber letztendlich finden wir immer Kompromisse, die die Anforderungen der Gesundheits- und Sicherheitsbehörden erfüllen und den Aufwand für die Industrie auf einem akzeptablen Niveau halten.“

Im Rahmen der Zuverlässigkeit muss die Sicherheit durch Quantifizierung der Fehlerwahrscheinlichkeiten nachgewiesen werden. Bei Werkzeugmaschinen ist dies relativ schwierig, da die Gefährdungen hoch sein können, auch wenn sie nur sehr selten wirklich eintreten. In einer wissenschaftlichen Studie im Auftrag des VDW analysierte Nika Nowizki von der Universität Stuttgart die Laufzeiten von 578 Mehrspindeldrehautomaten mit insgesamt 3951 Spindeln, die hauptsächlich mit Standard-SPS-Steuerungen ausgerüstet waren. Dabei kam es seit 1992 in über 93.333.000 ausgewerteten Maschinenbetriebsstunden zu keinem einzigen sicherheitsrelevanten Unfall. „Damit wurde unser Bauchgefühl wissenschaftlich bestätigt“, freut sich Eberhard Beck, Leiter für Maschinensteuerungsdesign beim Drehmaschinenhersteller Index in Esslingen „Unser hohes Sicherheitsniveau ist demnach nicht nur auf einzelne Komponenten zurückzuführen, sondern auf unsere langjährig erprobten Konstruktionsprinzipien und auf entsprechende Produktsicherheitsstandards, die sich in der Praxis bewährt haben.“

Handlungsbedarf auch in Zukunft

Bei vielen Sicherheitsthemen besteht dennoch weiterhin Handlungsbedarf. Beispielsweise führt die jüngste Entwicklung der Drehbearbeitung auf Fräsmaschinen bei den Herstellern und ihren Kunden zu Verunsicherung, ob in diesem Fall das Argument der Betriebsbewährtheit auch in Zukunft anwendbar bleibt. Ein Zwischenfazit lautet, dass dies nur möglich ist, wenn man auch die Lieferanten von Spannvorrichtungen einbezieht.

Ein anderes Thema ist die Marktaufsicht. Werkzeugmaschinen sind komplexe Produkte, in der Regel teure Spezialanfertigungen. Sie sind häufig zu groß für Labortests. Es ist daher schwierig festzustellen, ob das Design den Sicherheitsbestimmungen entspricht.

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