Maschinensicherheit in Zeiten von Industrie 4.0

Auch die Maschinensicherheit ändert sich vor dem Hintergrund von Industrie 4.0. Dieser Wandel lässt sich in fünf Trends festhalten. ©teptong – stock.adobe.com

Wenn es um Menschenleben geht, kann und darf nicht allein die Effizienz einer Maschine ausschlaggebend sein. Daher ist die Maschinensicherheit ein zentraler Punkt im Maschinenbau. Dass diese nicht abschließend formuliert ist, zeigen die Pläne der Europäischen Kommission. Sie überprüft die Maschinenrichtlinie und erwägt eine weitreichende Überarbeitung. Der Grund: Technische Neuerungen und die Digitalisierung ermöglichen neue Konzepte, die bisher noch nicht berücksichtig wurden. Im Zuge dieser Entwicklung haben sich die folgenden Trends herauskristallisiert, welche die Sicherheitstechnik beeinflussen.

Trend 1: Höhere Maschinenverfügbarkeit durch Digitalisierung

Hieß es früher schlicht: Tür offen – Tür geschlossen, reicht in komplexen vernetzten Anlagen und Maschinen die funktional sichere Information über Türstellung und Zuhaltung vielfach nicht mehr aus. Umfangreiche Diagnosedaten, kommuniziert über IO-Link und Bussysteme, helfen bei der Fehlersuche und geben Einblicke in den Zustand der Systeme. So messen etwa Sensoren relevante Umgebungsparameter – in Echtzeit. Sie signalisieren rechtzeitig, bevor ein Ausfall der Maschine droht. Dies ermöglicht Informationen zur präventiven Wartung. Eine einfache Konfiguration, etwa im Profinet-Netzwerk, spart außerdem Verdrahtungsaufwand, da auch die sicheren Signale über den Bus laufen.

Trend 2: Alles unter Kontrolle – Verwaltung von Zugriffsberechtigungen

Electronic-Key-System zur Verwaltung von Zugriffs-berechtigungen

Beim Electronic-Key-System EKS zur elektronischen Zugriffskontrolle und Zugriffsverwaltung ist die Elektronik integriert.

Beim Electronic-Key-System EKS zur elektronischen Zugriffskontrolle und Zugriffsverwaltung ist die Elektronik integriert. Euchner

Das Electronic-Key-System EKS von Euchner ist ein transponderbasiertes Schreib-/ Lesesystem für den industriellen Einsatz. Es dient in erster Linie der elektronischen Zugriffskontrolle und Zugriffsverwaltung als Alternative zu den üblichen, passwortbasierten Techniken. Durch die Kombination aus Schlüssel und Informationsspeicher bietet es aber weit mehr als einen Passwortersatz. Als offenes und frei konfigurierbares System mit unterschiedlichen Datenschnittstellen ist das EKS universell einsetzbar.

Nicht nur der Mensch bedarf des Schutzes vor Gefährdungen durch die Maschine – auch unbefugte oder versehentliche Eingriffe dürfen den zum Teil teuren Herstellungsprozess nicht unterbrechen. Schlüsselschalter oder Passwörter sind dafür nicht mehr sicher genug. Die Lösung: Ein elektronisches Schlüsselsystem, das die Zugriffsberechtigungen zentral verwaltet. Wichtig dabei ist, dass sich die Schlüssel zeitlich begrenzen oder bei Verlust gänzlich sperren lassen. Ebenso wie die Verwaltung von unterschiedlichen Zugriffsleveln an verschiedenen Maschinen ist ein schnelles Umschalten von Benutzerprofilen von zentraler Bedeutung. Dies verkürzt Einrichtzeiten und schützt kritische Prozessparameter. All das erfolgt von zentraler Stelle aus – ohne, dass der Administrator den Zugriff an jeder einzelnen Anlage sperren beziehungsweise aktualisieren muss.

Trend 3: Elektronische Methoden vermeiden Manipulationen

Wenn Sicherheitseinrichtungen überbrückt werden, gibt es meist einen triftigen Grund. So lassen sich bestimmte Arbeiten häufig nur bei offener Schutztür durchführen – doch das kann gefährlich sein! Sind jedoch Arbeiten bei offener Schutztür erforderlich, lässt sich das Risiko beispielsweise durch Limitierung der Achsbewegungen und das Drücken eines Zustimmschalters senken. Zum Aktivieren dieser Sicherheitsfunktionen gibt es personifizierte Keys zur sicheren Anwahl von Betriebsarten. Diese elektronisch codierten Betätiger, die mit dem zugehörigen Sicherheitsschalter „verheiratet“ werden, unterbinden Manipulation weitgehend. Denn nur, wer entsprechend geschult ist, erhält die Berechtigung zur Ausführung von Arbeiten mit erhöhtem Risiko.

Trend 4: Individualisierte Sicherheitsprodukte

Transponder-codierte Türzuhaltung CTM

Eine bistabile Zuhaltefunktion ermöglicht, dass die Zuhaltung bei Stromausfall oder beim Abschalten der Anlage in ihrem aktuellen Zustand verbleibt.

Eine bistabile Zuhaltefunktion ermöglicht, dass die Zuhaltung bei Stromausfall oder beim Abschalten der Anlage in ihrem aktuellen Zustand verbleibt. Euchner

Euchner ergänzt sein Produktprogramm um eine kompakte transpondercodierte Türzuhaltung – speziell für den Einsatz an kleinen und leichten Türen und Klappen. Die Türzuhaltung CTM lässt sich aufgrund ihrer geringen Abmessungen von 120 x 36 x 25 mm leicht in das Maschinendesign integrieren und erhöht so die Flexibilität für Konstrukteure. Der Elastomer-gelagerte Kugelbetätiger ermöglicht die Absicherung von Türen mit extrem kleinen Schwenkradien.

Keine Safety-Applikation ist wie die andere. Häufig soll zum Beispiel die Türzuhaltung den Not-Halt enthalten oder Anwender wünschen sich Anforderungs- und Quittierungstaste direkt an der Schutztür. Um zu vermeiden, dass zu viele einzelne Komponenten verdrahtet werden müssen, ist es notwendig, zusätzliche Bedienelemente in einem Gerät zusammen zu führen. Das macht die Schutztürabsicherung zu einem hochfunktionalen und modularen System, das alle Anforderungen an der Schutztür abdeckt: Und das bei einem Maximum an Flexibilität und Wirtschaftlichkeit.

Trend 5: Je kleiner desto besser – Miniaturisierung bei Sicherheitsschaltern

Während in der Vergangenheit das Aussehen einer Produktionsmaschine gegenüber funktionalen Aspekten eine deutlich geringere Aufmerksamkeit erfuhr, rückt das Design seit einigen Jahren zunehmend in den Fokus und wird häufig als Bestätigung für einen hohen Qualitätsstandard verstanden. Für die Produkte der Sicherheitstechnik bedeutet dies, dass sie möglichst in der Maschinenverkleidung verschwinden sollen. Ihre Funktion muss dabei jedoch erhalten bleiben. Erfreulicherweise lässt die hohe elektronische Integration die Leiterplatten schrumpfen und innovative Technologien ermöglichen immer kleinere Abmessungen.

Multifunktionale Türschließsysteme im Video