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Modulare Safety für Industrie-4.0-Anlagen

Übergreifende Sicherheits-Lösung koppelt alle Maschinen miteinander
Modulare Safety für Industrie-4.0-Anlagen

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Wie ein smartes Safety-Konzept für Industrie-4.0-Anlagen aussehen kann, erprobt Phoenix Contact im Rahmen des Forschungsprojekts Smartfactory OWL.

„Fertigungslinien werden immer modularer, kommunikativer, intelligenter und schneller adaptierbar. Allerdings fehlt meist eine passende Sicherheitsstrategie mit aufeinander abgestimmten Safety-Geräten, Kommunikations-Schnittstellen, Anwender-Software und der sicherheitstechnischen Dokumentation“, berichtet Hendrik Borgmann, Manager im Competence Center Safety bei Phoenix Contact.

Kraftbetriebene Arbeitsmittel – wie Maschinen – fallen in Europa unter die Maschinenrichtlinie. Hersteller müssen die Konformität ihrer Produkte zur Richtlinie durch ein CE-Zeichen und eine EG-Konformitätserklärung bestätigen.
Bisher sind Maschinen eher statisch, und eine Verkettung mit Nachbarmaschinen ist werksseitig oft nicht vorgesehen. Deshalb müssen stets auch die jeweiligen Schnittstellen sicherheitstechnisch betrachtet werden. „Anschließend ist dann im Rahmen der Maschinenrichtlinie für die Gesamtheit von Maschinen ein Gesamt-CE-Zeichen inklusive EG-Konformitätserklärung zu vergeben“, sagt Borgmann. „Doch vor dem Hintergrund des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 sollte dieser Ansatz ebenso überdacht werden wie das Kommunikationskonzept und die Datenhaltung.“
An solchen neuen Konzepten arbeitet unter anderem das Forschungsprojekt Smartfactory OWL. Diese knapp 2000 qm große Forschungsfabrik in Lemgo umfasst sowohl eine Forschungsplattform als auch einen echten Produktionsbetrieb mit spanenden und additiven Herstellungsverfahren bis zur Endmontage eines marktfähigen Produkts. Die Modellanlage besteht aus einem Transfersystem für Werkstücke sowie modularen Bearbeitungsstationen.
Steuerungsunabhängige Safety-Lösung
Auf der Suche nach einer geeigneten Lösung zur sicherheitsgerichteten Vernetzung der Bearbeitungsstationen mit dem Transfersystem, entschied man sich für das Konzept des Competence Center Safety aus Bad Pyrmont. Die Sicherheits-Experten schlugen die Nutzung der Safetybridge Technology (SBT) in Verbindung mit Profinet vor: Über die netzwerk- und steuerungsunabhängige Safety-Lösung lassen sich alle Maschinen miteinander koppeln.
Durch Verwendung von SBT verfügt jede Bearbeitungsstation über eine eigene sichere Steuerungslogik, die sich beim Andocken an das Transfersystem automatisch mit diesem vernetzt und übergreifende Sicherheitsfunktionen – wie Not-Halt – aktiviert. Die Bearbeitungsstation nimmt die Produktion auf, sobald die sichere Kommunikation zum Transfersystem aufgebaut ist und keine Sicherheitsanforderung vorliegt.
Durch diesen sicherheitstechnischen Ansatz sind die Schnittstellen zwischen den Maschinen standardisiert sowie die Wechselwirkungen im Vorfeld berücksichtigt. „Die Bearbeitungsstationen werden hierdurch als auswechselbare Ausrüstungen im Sinne der Maschinenrichtlinie deklarierbar“, sagt Borgmann. „Die Definition der Bearbeitungsstationen als auswechselbare Ausrüstung befreit den Betreiber von allen bürokratischen Anforderungen der Richtlinie. Er setzt die Maschinen bestimmungsgemäß und sicher ein, ohne sie wesentlich zu verändern oder zu verketten.“ ↓
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