1
Rolf SchumacherSick AGNovember 2009
: Fabrikautomation braucht Sicherheitsnormen
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
SICK - auf einen Blick
: Gegründet 1946 - über 60 Jahre Sensorerfahrung
: Mehr als 5.000 Mitarbeiter weltweit
: Fast 50 Tochtergesellschaften und Beteiligungen in 30 Ländern + viele spezialisierte Fachvertretungen
: Rund 737 Millionen Konzernumsatz im Geschäftsjahr 2008
: Breitestes Produkt- und Technologie-Portfolio der Branche
: Führend in der Innovation von Sensorlösungen
2
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Ihr Referent
Rolf Schumacher
: Normen- und Applikationsspezialist
: TÜV Certified Functional Safety Engineer
: SICK Mitarbeiter seit 2004
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Inhalt
: Europäisches Recht
: Harmonisierte Normen
: Funktionale Sicherheit
3
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Unfallverhütung
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Tödliche Arbeitsunfälle in Deutschland
0500
1000150020002500300035004000450050005500
1950
1960
1969
1971
1973
1975
1977
1979
1981
1983
1985
1987
1989
1991
1993
1995
1997
1999
YearCommuting accidents
Occupational accidentsQuelle: BG-Statistiken für die PraxisWegeunfälleArbeitsunfälle
Jahr
4
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Sicheres Gestalten
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Brauchen wir die EU?
5
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Europäische Richtlinien
Industrial Safety Systems.Made by SICK.
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Maschinenrichtlinie 2006/42/EG
http://www.kan.de
6
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Anwendungsbereich
UnvollständigeMaschinen
Maschinen
Sicherheits-bauteile
AuswechselbareAusrüstungen
AbnehmbareGelenkwellen
Lastaufnahme-mittel
Ketten, Seile,Gurte
Baustellenaufzüge
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Sicherheitsbauteile
MRLAnhang V
Nicht erschöpfendeListe von
Sicherheitsbauteilen
: Gewährleisten eine Sicherheits-funktion
: Werden gesondert in Verkehr gebracht
: Ihr Ausfall / ihre Fehlfunktion gefährdet Personen
: Sind für die Maschinenfunktion nicht erforderlich
7
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
CE-Kennzeichnung
Anforderungen aus Verordnungen
Konformitätsvermutung bei der Anwendung
europäisch harmonisierter Normen
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Umsetzung in die Praxis
Normungs-mandate
Europäischharmonisierte Normen
8
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Auswahl relevanter Normen
EN 60204-1
prEN
ISO
138
55
EN 6
2061 EN ISO 12100
EN ISO 14121
EN ISO 13849EN 1088
EN 61496-1
EN 1525
EN 415
EN 692EN 693
EN IS
O 1
0218
EN ISO 11111
B2:Schutzeinrichtungen
B1:Sicherheitsaspekte
EN 1
760
. . .. . .
. . .
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
EN ISO 14121
Quetschen
9
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
EN ISO 12100
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Ergonomische Maschinengestaltung
: Maschinenrichtlinie 2006/42/EG fordertdie Berücksichtigung ergonomischer Aspekte:
- „Belästigung, Ermüdung, psychische Belastungensind unter Berücksichtigung ergonomischer Prinzipien bei der Konzipierung auf ein Minimum zu reduzieren...“
: Hersteller erklären mit CE-Kennzeichnung auch die Erfüllung ergonomischer Anforderungen der Maschinenrichtlinie
Gefährdungen durch Vernachlässigung ergonomischer Kriterien (DIN EN ISO 12100-1, Sicherheit von Maschinen, Grundbegriffe, Abs. 4.9)
10
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Technische Schutzmaßnahmen
: Trennung Mensch / Gefahrdurch Raum oder Zeit
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Schutzeinrichtungen
trennend abweisend
ortsbindend
mit Annäherungs-Reaktion
: kein Schutz vor herausgeschleuderten Stoffen
: Physikalische (körperliche) Trennung
11
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Auswahl von Schutzeinrichtungen
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Rückhalteeinrichtungen
12
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
prEN ISO 13855
T = ∑ tn
13
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Sicherheitsabstand vs. Auflösungsvermögen
0 c C
S = (K x T) + CMitK = 2.000 mm/sC = 8 x (d-14)
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Notwendige Schutzfeldgröße / -höhe
Industrial Safety Systems.Made by SICK.
14
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Absicherungsmethodik
Gefahrstellenabsicherung: Kurze Wege, hohe Produktivität, Ergonomie
: Teurere Schutzeinrichtung
Gefahrbereichsabsicherung: Detektion im gesamten Gefahrenbereich
: Teurere Schutzeinrichtung
Zugangsabsicherung: preisgünstige Lösung
: lange Wege, niedrigere Produktivität, keine Detektion im Gefahrenbereich
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Sichere Maschinen
15
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Definitionen
Industrial Safety Systems.Made by SICK.
: Risiko Kombination aus dem Ausmaß eines Schadens und der Wahrscheinlichkeit, mit der der Schaden auftritt.
: Sicherheit Freiheit von nicht akzeptierbarem Risiko, so dass es zu keiner Verletzung oder Schaden der Gesundheit kommt.
: Funktionale Wirkung einer Schutzmassnahme hängt ab von derSicherheit korrekten Funktion einer Steuerung.
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Sicherheit
Risiko hoch
Restrisiko≤ akzeptables Risiko
Akzeptables Risiko
Notwendige Risikoreduzierung
Risiko ohne Sicher-heitskomponenten
niedrig
Tatsächliche Risikoreduzierung
16
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Risikominderung
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Funktionaler Aufbau einer Maschinensteuerung
Sensormit Sicherheitsfunktion
Logikeinheit mit Sicherheitsfunktion
Leistungssteuernde Elemente
Sensormit Betriebsfunktion
Logikeinheit mit Betriebsfunktion
Bewegungenmit möglicher Gefährdung
Bewegungohne Gefährdung
Bearbeitungs-zentrum
Leistungssteuerndes Element
17
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Sicherheitsfunktion
‚Stopp auslösen ‘
: Eingriff in das dieGefahrstelle absicherndesichere Kamerasystem
: Erforderliches SicherheitsniveauPLr „d“
für die gesamte Lebensdauerund in allen Betriebsarten
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Funktionale Sicherheit
EN ISO 12100-1/2Sicherheit von Maschinen
Konstruktion und RisikobewertungGrundbegriffe
EN ISO 14121-1Leitsätze zur Risikobeurteilung
EN ISO 13849-1/2PL
IEC 61508IEC 62061
SIL
IEC 60204Elektrische Ausrüstung
von Maschinen
18
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Sicherheitskriterien beim Design
Industrial Safety Systems.Made by SICK.
PFHDSILCL
PL PL ? PFHDSILCL
??
Sensor Logik AktorSensor Logik Aktor
SicherheitslevelSicherheitslevel
EN ISO 13849EN ISO 13849--11 EN 62061EN 62061
Sicherheitsprinzipien
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Grundlegende Sicherheitsprinzipen
:: TrennungTrennung
:: SchmierungSchmierung
:: VereinfachungVereinfachung
:: EnergietrennungEnergietrennung
:: Geeignete BefestigungGeeignete Befestigung
:: Geeignete ReaktionszeitGeeignete Reaktionszeit
:: Schutz gegen unerwarteten AnlaufSchutz gegen unerwarteten Anlauf
:: Richtige Dimensionierung und FormgebungRichtige Dimensionierung und Formgebung
:: Geeignete Werkstoffe und HerstellungsverfahrenGeeignete Werkstoffe und Herstellungsverfahren
:: Schutz gegen Eindringen von FlSchutz gegen Eindringen von Flüüssigkeiten und Staubssigkeiten und Staub
:: Begrenzung von Kraft, Geschwindigkeit und Begrenzung von Kraft, Geschwindigkeit und äähnlicher Parameterhnlicher Parameter
:: Geeignete Auswahl, Kombination, Anordnung, ZusammenGeeignete Auswahl, Kombination, Anordnung, Zusammen-- und Einbauund Einbau
Industrial Safety Systems.Made by SICK.
19
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
24 VDC SPS
Was kann zum Ausfall des Systems führen ?
Ausfall 24 VDC Ruhestromprinzip (Öffner)
Ausfall Maßnahme
Kurzschluss auf 0 V Zweikanaliges Signal
0 V
Querschluss auf 24 VDC
Eingänge mit Testpulsen
Ausfall der Geräte selbst
Redundanz
Einbindung in die Steuerung
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
: Verifizieren „Entwerfen wir die Lösung richtigrichtig?“d.h. entspricht die Lösung den Spezifikationen.
: Validieren „Entwerfen wir die richtigerichtige Lösung?“d.h. erfüllt die Lösung wirklich alle Anforderungen desAnwenders.
Anerkannter (Sprach-) Gebrauch
20
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Verifizieren der Sicherheitsfunktion
SRP/CS
BWS Schalter Logik Schütz Roboter
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
: Lesbaren und verständlichen Code schreiben,
: jeden Ausgang nur von einer einzigen Stelle ausansteuern,
: SRASW von nicht sicherheitsrelevanter SW trennen,
: Funktionen vorsehen, die HW-Fehler aufdeckenund beherrschen
: ‚Schreibtischtest‘ durch Simulation
Programmierregeln
21
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Europäische Normung
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Systematik für Sicherheit
Industrial Safety Systems.Made by SICK.
22
vertraulichBrown Bag LectureIndustrial Safety Systems.Made by SICK.
Leitfaden Sichere Maschinen
R Verantwortungdes Betreibers
6 Inverkehrbringen
5 Gesamtvalidierung
Ris
ikom
inde
rung
–D
ie 3
Stu
fenm
etho
de
4 Benutzerinformation über Restrisiken
3Technische Schutzmaß-nahmen
2 Sicheres Gestalten
Umsetzen der Sicherheitsfunktionen
1 Risikobeurteilung
§Gesetze, Richtlinien, Normen
mail to: [email protected]
: Zögern Sie nicht, Fragen zu stellen!
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit