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Rolf SchumacherSick AGNovember 2009

: Fabrikautomation braucht Sicherheitsnormen

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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

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Ihr Referent

Rolf Schumacher

: Normen- und Applikationsspezialist

: TÜV Certified Functional Safety Engineer

: SICK Mitarbeiter seit 2004

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Inhalt

: Europäisches Recht

: Harmonisierte Normen

: Funktionale Sicherheit

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Unfallverhütung

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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

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Sicheres Gestalten

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Brauchen wir die EU?

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Europäische Richtlinien

Industrial Safety Systems.Made by SICK.

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Maschinenrichtlinie 2006/42/EG

http://www.kan.de

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Anwendungsbereich

UnvollständigeMaschinen

Maschinen

Sicherheits-bauteile

AuswechselbareAusrüstungen

AbnehmbareGelenkwellen

Lastaufnahme-mittel

Ketten, Seile,Gurte

Baustellenaufzüge

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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

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CE-Kennzeichnung

Anforderungen aus Verordnungen

Konformitätsvermutung bei der Anwendung

europäisch harmonisierter Normen

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Umsetzung in die Praxis

Normungs-mandate

Europäischharmonisierte Normen

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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

. . .. . .

. . .

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EN ISO 14121

Quetschen

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EN ISO 12100

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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)

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Technische Schutzmaßnahmen

: Trennung Mensch / Gefahrdurch Raum oder Zeit

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Schutzeinrichtungen

trennend abweisend

ortsbindend

mit Annäherungs-Reaktion

: kein Schutz vor herausgeschleuderten Stoffen

: Physikalische (körperliche) Trennung

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Auswahl von Schutzeinrichtungen

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Rückhalteeinrichtungen

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Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen

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prEN ISO 13855

T = ∑ tn

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Sicherheitsabstand vs. Auflösungsvermögen

0 c C

S = (K x T) + CMitK = 2.000 mm/sC = 8 x (d-14)

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Notwendige Schutzfeldgröße / -höhe

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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

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Sichere Maschinen

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Definitionen

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: 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.

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Sicherheit

Risiko hoch

Restrisiko≤ akzeptables Risiko

Akzeptables Risiko

Notwendige Risikoreduzierung

Risiko ohne Sicher-heitskomponenten

niedrig

Tatsächliche Risikoreduzierung

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Risikominderung

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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

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Sicherheitsfunktion

‚Stopp auslösen ‘

: Eingriff in das dieGefahrstelle absicherndesichere Kamerasystem

: Erforderliches SicherheitsniveauPLr „d“

für die gesamte Lebensdauerund in allen Betriebsarten

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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

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Sicherheitskriterien beim Design

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PFHDSILCL

PL PL ? PFHDSILCL

??

Sensor Logik AktorSensor Logik Aktor

SicherheitslevelSicherheitslevel

EN ISO 13849EN ISO 13849--11 EN 62061EN 62061

Sicherheitsprinzipien

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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

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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

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: 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

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Verifizieren der Sicherheitsfunktion

SRP/CS

BWS Schalter Logik Schütz Roboter

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: 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

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Europäische Normung

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Systematik für Sicherheit

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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: olaf.ophoff@sick.de

: Zögern Sie nicht, Fragen zu stellen!

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit