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Maschinensicherheit

Risikobeurteilung einer Smart Factory mittels Saftey-Software

| Redakteur: Sariana Kunze

In einer Smart Factory arbeiten Menschen und Maschinen unmittelbar zusammen. Eine Risikobeurteilung gewinnt hierfür zunehmend an Bedeutung und stellt die Basis für sichere Maschinen dar. Die Software CE-Con Safety unterstützt Maschinenbauer und Hersteller bei der Einstufung von Risiken nach Maschinenrichtlinie.

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Wenn Mensch und Maschine Hand in Hand arbeiten, deckt eine Risikobeurteilung nach Maschinenrichtlinie Gefahren auf.
Wenn Mensch und Maschine Hand in Hand arbeiten, deckt eine Risikobeurteilung nach Maschinenrichtlinie Gefahren auf.
(Bild: ©zapp2photo - stock.adobe.com )

In der Produktion der Zukunft arbeiten Mensch und Roboter Hand in Hand. Roboter in Käfigen sind dann undenkbar, die Schutzzäune werden hinfällig. Doch wo bleibt in einer Smart Factory die Maschinen- und Arbeitssicherheit, wenn Menschen, Maschinen, Fertigungsanlagen und Logistiksysteme eng zusammenarbeiten. Ein kleiner Fehler kann in einem solchen Arbeitsumfeld bereits fatale Folgen für die Gesundheit der Menschen haben. Die vernetzten und digitalisierten Prozesse von Industrie 4.0 machen es deshalb umso wichtiger, dass eigenständige Maschinen bereits in ihrer Designphase sicher gestaltet werden. In der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG – Anhang I lautet die gesetzliche Anforderung: Der Hersteller einer Maschine oder sein Bevollmächtigter hat dafür zu sorgen, dass eine Risikobeurteilung vorgenommen wird, um die für die Maschine geltenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen zu ermitteln. Die Maschine muss dann unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Risikobeurteilung konstruiert und gebaut werden. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass die Durchführung einer Risikobeurteilung oft als notwendiges Übel angesehen und häufig bis zur letzten Sekunde herausgezögert wird.

Maßnahmen gegen Gefährdungen werden nach dem Drei-Stufen-Verfahren bestimmt.
Maßnahmen gegen Gefährdungen werden nach dem Drei-Stufen-Verfahren bestimmt.
(Bild: CE-Con )

Jedoch wird es auch in Zeiten von Industrie 4.0 intelligente Maschinen geben, die im Normalbetrieb ohne die Zusammenarbeit mit Menschen funktionieren. Anders sieht es bei den Wartungs- und Reparaturarbeiten aus. Maschinen, die für den Normalbetrieb sicher gestaltet sind, weisen in diesen Lebensphasen ein erhöhtes Gefahrenpotenzial auf. Fehlende Aufstiegsmöglichkeiten zu höher gelegenen Komponenten oder Schaltschränken in schwer zugänglichen Schutzbereichen führen zu waghalsigen Aktionen des Personals bei der Durchführung der Arbeitsschritte. Häufig endet das Vernachlässigen der Gefahren während der Wartung und/oder Reparatur mit Unfällen. Daher muss die Betrachtung der Risiken für alle Lebensphasen einer Maschine durchgeführt werden und genau dieser Punkt nimmt im Zeitalter von Industrie 4.0 stark zu. Maßnahmen wie eine sichere Konstruktion, gut zugängliche Arbeitsplätze für Wartungs- und Reparaturpersonal oder gegen Wiedereinschaltung gesicherter Hauptschalter minimieren viele Gefahren.

Klare Grenzen für Risikobeurteilung definieren

Das Produkt klar abzugrenzen ist eine der wichtigsten Festlegungen im Prozess der Risikobeurteilung. Durch die Grenzen wird dem Anwender klargemacht, wie und wofür er das Produkt verwenden kann und darf. Die bekannteste Grenze ist die bestimmungsgemäße Verwendung. Nur, wenn der Benutzer weiß, wofür das Produkt gedacht ist, kann er es auch sicher verwenden. Um Missbrauch vorzubeugen, muss der Hersteller definieren, wofür das Produkt definitiv nicht gedacht ist. Diese Verwendungsgrenzen oder auch bestimmungswidrige Verwendungen sind Grundlage für einen sicheren Gebrauch, die ebenso wie die technischen Daten später in der Betriebsanleitung formuliert werden müssen. Die Bestimmung der Grenzen wird in Zukunft immer schwieriger. Die Maschinen und Anlagen werden flexibler. Die individuelle Ein-Stück-Produktion gewinnt an Bedeutung, Fertigungssysteme werden für verschiedene Endprodukte eingesetzt. Kunden, die während der Produktion ihrer neuen Autos per App spontan Einfluss auf Felgen oder Sitzbezüge nehmen können, oder 3D-Drucker, die alle möglichen, teils funktionsfähigen Endprodukte erstellen, machen die Festlegung der Grenzen schwierig.

Drei-Stufen-Verfahren macht sicher

Sobald Gefahren erkannt sind, muss der Hersteller diese minimieren. Die Maßnahmen gegen Gefährdungen werden im Drei-Stufen-Verfahren bestimmt. Oft beginnen die Hersteller zu spät mit der Risikobeurteilung. Dadurch kann kein Einfluss auf die erste Stufe, die inhärent sichere Konstruktion, genommen werden. Aber nur in dieser Stufe können vollständig Gefährdungen eliminiert werden. Ratsam ist es daher, sich mit Unfallstatistiken, Marktbeobachtung und ähnlichen Produkten auseinanderzusetzen. Die Erkenntnisse sollten in das Produktdesign einfließen. Dadurch können z.B. scharfe Kanten oder ungünstige Abstände der Komponenten vermieden werden. Verletzungen durch Stoßen und Folgeschäden aufgrund gesundheitsschädlicher Körperhaltung des Reparaturpersonals entstehen erst gar nicht. Schutzmaßnahmen wie Abdeckungen und Schutzzäune werden in der zweiten Stufe festgelegt. Zudem ist es erforderlich, Personen zu informieren. Dies wird in der letzten Stufe festgelegt. Warnhinweise wie „Nicht in laufende Maschine fassen“ lassen erkennen, dass der Hersteller das Verfahren nicht berücksichtigt hat, denn die Möglichkeit des Hineinfassens hätte er sonst konstruktiv vermieden.

Während die Risikobeurteilung in der Konstruktionsphase nicht selten ignoriert wird, kommen Sicherheitseinrichtungen wie Lichtschutzgitter, Schutzzäune und Sicherheitstüren häufig zum Einsatz. Das führt zu Mehrkosten, denn sie sind teuer und müssen regelmäßig gewartet werden. Ob diese Maßnahmen in Zukunft funktionieren, ist fragwürdig. Eine Risikobeurteilung, die alle Lebensphasen einer Maschine betrachtet, stellt die Basis für sichere Maschinen dar. Fehler lassen sich durch den Einsatz von prozessbegleitender Software vermeiden. Lösungen wie CE-CON Safety führen intuitiv durch den Prozess, der neben der Risikobeurteilung auch eine Normen- und Richtlinienrecherche auf stets aktueller Datenbasis ermöglicht.

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