Sicherheitstechnik

Das Projekt ZuverSicht - wie ein effizienter Safety-Nachweis gelingt

Die Durchführung quantitativer Sicherheitsnachweise ist in den Augen vieler Anlagenbauer eine Aufgabe ausschließlich für Experten. Durch eine sinnvolle Verteilung der Aufgaben beim Sicherheitsnachweis und ein einfaches Konzept zur Modell- Erstellung, wie es im Rahmen des Forschungsprojektes „ZuverSicht“ entwickelt wurde, gelingt auch dem in punkto Safety weniger versierten Automatisierer ein effizienter Nachweis.

Eine Produktionsanlage muss heute nicht nur möglichst schnell und fehlerfrei ein Produkt herstellen können – sie muss dies auch ohne Gefährdung von Menschen und Umwelt tun! Zur Erfüllung der hierfür vom Gesetzgeber explizit vorgeschriebenen Anforderungen wurde bisher die Komplexität der Sicherheitssysteme auf ein Minimum reduziert und somit die Leistungsfähigkeit der Systeme begrenzt. Zudem haben Richtlinien und Normen zu einer starken Regulierung der Lösungen geführt.

Der Nachweis der Sicherheit basierte bis dato überwiegend auf qualitativen Aussagen. Neue Normen wie die DIN EN ISO 13849 und die DIN EN IEC 62061 ermöglichen mittlerweile auch den Einsatz komplexer mechatronischer Sicherheitssysteme. Der erforderliche Sicherheitsnachweis erfolgt hier zusätzlich zu den qualitativen Anforderungen auch quantitativ. Insbesondere dieser quantitative Nachweis stellt für den Maschinen- und Anlagenbauer eine Herausforderung dar. Die durch die DIN EN ISO 13849 gegebenen „Designated Architectures“ sind zur direkten und schnellen Anwendung bei individuellen Lösungen für den Anlagenbauer meist zu allgemein dargestellt und bieten dem Anwender nur unzureichende Unterstützung. Die DIN EN IEC 62061 geht ebenfalls nicht in der nötigen Tiefe auf weitere mögliche Architekturen und Lösungen ein. Zwar reduzieren derzeit am Markt verfügbare Sicherheitskomponenten den Aufwand für den Sicherheitsnachweis bereits deutlich und decken eine Vielzahl von Standard-Applikationen ab. In folgenden Punkten stoßen sie jedoch an Grenzen:

• Bei hohen Stückzahlen einer Anlage wirkt sich der höhere Preis dieser zusätzlichen Komponenten stärker aus. Eine individuell angepasste Lösung kann hier günstiger sein.
• Für Nischenanwendungen gibt es nicht immer entsprechende Komponenten am Markt, da sich die Entwicklung für die Komponentenhersteller nur bei entsprechender Nachfrage lohnt.

Das Projekt ZuverSicht – der Begriff steht für „Effiziente Erhöhung der Zuverlässigkeit in sicherheitskritischen Systemen der Mechatronik“ – hat es sich als Ziel gesetzt, diesen Herausforderungen mit entsprechenden Lösungskonzepten zu begegnen. Insbesondere der bisher äußerst aufwendige rechnerische Nachweis der projektierten Sicherheitsfunktionen soll hierdurch stark vereinfacht werden. Doch damit nicht genug: ZuverSicht hat darüber hinaus Aspekte der reinen Verfügbarkeit von Anlagen im Fokus, welche bisher in Sicherheitskonzepten keine ausreichende Berücksichtigung finden. Das Projektkonsortium setzt sich aus Experten der Sicherheitsbranche, aus Komponenten- und Systemherstellern sowie Prüf- und Forschungsinstituten zusammen:

Die Industriepartner Baumüller Anlagen-Systemtechnik, Festo, Pilz und SEW-Eurodrive bringen das benötigte Fachwissen ein und gewährleisten die Markt-Relevanz und -Akzeptanz des entwickelten Konzepts. Die wissenschaftliche Bearbeitung erfolgt durch den Lehrstuhl für Informationstechnik im Maschinenwesen der TU München. Das BGIA – Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung und der TÜV Süd Rail stellen schließlich die Zertifizierbarkeit der erarbeiteten Lösungen sicher.

• Teil 1: Das Projekt ZuverSicht - wie ein effizienter Safety-Nachweis gelingt
• Teil 2: Sicherheitsnachweis auf zwei Rollen
• Teil 3: Zustand „gefährliches Ereignis“
• Teil 4: Spezifikation in drei Schritten
• Teil 5: Systemmodell im Musterkatalog