Pilz

Zielvorgabe: Null Risiko!

27. Juli 2022, 13:20 Uhr | Marco Pelizzaro
Zielvorgabe: Null Risiko!
© Pilz

Das italienische Unternehmen ACMI S.p.A. mit Hauptsitz in Fornovo di Taro hat sich auf die Produktion von ‚High-End‘-Abfüll- und Verpackungsanlagen spezialisiert. Bei deren Sicherheitskonzept unterstützt Pilz – von der Risikobewertung bis zur Realisierung.

ACMI entwickelt und installiert schlüsselfertige Anlagen für alle Bereiche der Lebensmittel- und Getränkebranche – unter anderem eine Mineralwasser-Abfüllanlage für die italienische Compagnia Generale di Distribuzione und deren Linie ‚Acqua Minerale Rochetta‘. Bei dieser Mineralwasser-Abfüllanlage sollten 44.000 vierkantige 1,5-Liter-Flaschen pro Stunde befüllt werden können – vollautomatisiert. Der Prozess dahinter umfasst mehrere Schritte: Am Anlageneingang befindet sich der Blasmaschinen-Füller-Block, in dem die sogenannten Plastik-Preforms geblasen, mit Mineralwasser befüllt und verschlossen werden. Ein komplexes Förderbandsystem führt die Flaschen daraufhin durch unterschiedliche Stationen. Nach einer Reihe von Qualitätskontrollen werden sie schließlich durch einen Trockentunnel geleitet. In diesem Prozessschritt müssen die korrekte Füllhöhe sowie die einwandfreie Anbringung des Verschlusses gewährleistet sein. Es folgen die Etikettierung und die Markierung der Flaschen. Bei einer weiteren Kontrolle wird die einheitliche und exakte Anbringung der Etiketten auf den Flaschen überprüft, bevor sie mit Schrumpffolie verpackt werden. Im letzten Anlagenteil der verketteten Maschinen werden erst die Tragegriffe an den einzelnen Packungen angebracht und die Einzelverpackungen anschließend vom ‚Palettierer‘ auf Paletten geschichtet. Am Anlagenausgang umwickeln so genannte Wickler die Paletten mit Stretch-Folie.

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Zielvorgabe: Null Risiko!
Über ein komplexes Förderbandsystem gelangen die Flaschen zu den verschiedenen Maschinenanlagen. Hierbei sorgt die Lösung von Pilz für Sicherheit und damit eine hohe Produktivität der Abfüllanlage für Mineralwasser.
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Diesen Betrieb mit sehr hoher Taktzahl reibungslos und produktiv zu gestalten, gelingt nur mit einer sicheren und effizienten Überwachung des Gesamt-Prozesses.

Im Flow

Trotz ihrer Größe lässt sich die Abfüllmaschine dank des vollständig automatisierten Betriebsablaufes der verketteten Maschine aktuell von nur drei Bedienern überwachen: Der erste ist für den Maschinenbereich der Blasmaschine und des Füllers zuständig, der zweite für das manuelle Laden der Etiketten in die Etikettiermaschine und der dritte für den Prozessschritt am Anlagenausgang.

Um zu beurteilen, welche Risiken beim Betrieb der verketteten Maschine möglich und welche Schutzmaßnahmen notwendig sind, um das Bedienpersonal zu schützen, zog ACMI Pilz als langjährigen Partner zu Rate. Der Auftrag: die Durchführung einer Risikobewertung der einzelnen Anlagenteile nach den gültigen Normen und Vorschriften – also der Verpackungs- und Tragegriffmaschine, des Palettierers sowie den zwei verschiedenen Wicklern und des Auflegers. Geprüft wurden zudem die Schnittstellen zwischen diesen Maschinen und den Teilen der Anlage, die nicht von ACMI stammen. Dazu identifizierte und dokumentierte Pilz die Gefahren im Lebenszyklus der Maschinenanlage, um die Grenzen der verketteten Maschinenanlage bestimmen zu können. Auf dieser Grundlage führte das Unternehmen abschließend eine Risikobeurteilung mit Risikobewertung durch, um optimale Strategien und Maßnahmen zur Risikominderung zu erarbeiten.

Acht Schritte von der Risikobeurteilung bis zur CE-Kennzeichnung

Von der Risikobeurteilung bis zur CE-Kennzeichnung – was ist konkret zu beachten?

>> Hier geht es zu den acht Schritten!

In einem weiteren Schritt – sprich bei einer zweiten Besichtigung – validierte Pilz die umgesetzten Schutzmaßnahmen, sodass der sogenannte RESS (Requisiti Essenziali per la Salute e la Sicurezza, sinngemäß: Grundlegende Anforderungen für Gesundheit und Sicherheit) zur Verminderung des Unfallrisikos erstellt werden konnte.

Der RESS beschreibt in Italien nationale, grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen, die Teil der europäischen Maschinenrichtlinie 2006/42/CE sind. Pilz setzte darüber hinaus die technische Dokumentation sowie das Bedienungs- und Wartungshandbuch für die gesamte Produktionsanlage um.

Null Risiko als Ziel

Zielvorgabe: Null Risiko!
Die an den Schutztüren der Abfüllanlage verbauten berührungslosen Sicherheitsschalter PSENcode erfüllen höchste Sicherheitsanforderungen. Durch die integrierte Auswertung und die Standard-Schnittstellen sind die Sicherheitsschalter offen gegenüber Produkten anderer Hersteller und erlauben auch ein nachträgliches Umrüsten.
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Solche Risikobewertungen sind zur Gewährleistung der Sicherheit der Maschinenanlagen unerlässlich und ein effizienter und geeigneter Weg zur Risikominimierung. Viele der vom Bedienpersonal und Servicetechnikern durchgeführten Arbeiten weisen ein hohes Risiko für Unfälle auf. Deshalb ist die Risikobewertung für die Konstruktion, Modernisierung oder Serienschaltung von Maschinenanlagen ein wesentlicher Faktor zur Prüfung des erreichten Sicherheitszustandes. Zudem ist sie ein wirkungsvolles Instrument zur Identifikation möglicher weiterer zu implementierender Schutzmaßnahmen.

Bei ACMI ermöglichte die intuitive grafische Benutzeroberfläche des ‚Safety Calculators PAScal‘ von Pilz es, die Sicherheitsfunktionen mithilfe vordefinierter Bibliotheken zu erstellen, was die Bewertung und Prüfung des Performance Levels beschleunigte. Auch die Berechnung des erzielten Leistungsgrades, um die einzelnen Sicherheitsfunktionen exakt zu überprüfen, konnte einfacher umgesetzt werden.

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Die konfigurierbare sichere Kleinsteuerung PNOZmulti 2 von Pilz wacht als zentrale Sicherheitsinstanz über die Abfüll- und Verpackungsanlagen von ACMI.
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Auch die sichere Steuerungstechnik stand auf dem Prüfstand: In der Anlage von ACMI übernimmt die konfigurierbare Kleinsteuerung ‚PNOZmulti 2‘ die Überwachung der Sicherheitsfunktionen. Die an den Schutztüren der Anlage verbauten berührungslosen Sicherheitsschalter ‚PSENcode‘ erfüllen die höchsten Sicherheitsanforderungen bis PLe (Performance Level) beziehungsweise SIL (Safety Integrity Level) CL (Claim Limit) 3 in Übereinstimmung mit EN ISO 13849-1 und EN IEC 62061. Diese Sicherheitsschalter ermöglichen die Stellungsüberwachung von trennenden Schutzeinrichtungen und die Positionsüberwachung. Basierend auf RFID-Transpondertechnik bieten die codierten Sicherheitsschalter sowohl Manipulationsschutz als auch die Einhaltung des Mindestabstands. Auch eine Version mit ‚Unikat vollcodiert‘ – nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip – steht zur Verfügung.

Zentrale Sicherheitsinstanz wacht über die Anlage

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Das Softwaretool PNOZmulti Configurator unterstützt bei Projektierung, Konfigurationserstellung, Dokumentation sowie Inbetriebnahme der Kleinsteuerung PNOZmulti 2.
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Die Sicherheitssteuerung bietet die Möglichkeit, die Sicherheitslogik im Nachhinein zu erweitern und Sicherheitsfunktionen zu steuern wie zum Beispiel die Geschwindigkeitsüberwachung. Diese Lösung gestattet eine intuitive Bedienbarkeit sowie die Flexibilität, die ACMI benötigt. Die Anbindungsmöglichkeit der konfigurierbaren sicheren Kleinsteuerung PNOZmulti 2 an das bereits bestehende Automatisierungssystem der Maschine wurde durch die Verwendung des Feldbusses ‚PNOZ m ES Profinet‘ ermöglicht, mit dem der Zustand der Sicherheitsvorrichtungen kommuniziert werden kann. So lassen sich Probleme schnell und einfach identifizieren und eine hohe Produktivität der einzelnen Maschinenteile ist sichergestellt. Auch eine Anpassung an andere Standard-SPS-Steuerungen ist mit wenigen Klicks im Softwaretool ‚PNOZmulti Configurator‘ möglich, so dass sowohl ACMI als auch der Endkunde flexibel bleiben. Das Basisgerät ‚PNOZ m B0‘ der Kleinsteuerung überwacht zentral die Sicherheitsfunktionen Not-Halt-Taster, Schutztürsensoren, Betriebsartenwahl-Schalter und Zustimmtaster.

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Der Autor: Marco Pelizzaro ist Divisional Manager Components bei Pilz in Meda, Italien.
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Über das Softwaretool ‚PNOZmulti Configurator‘, das eine intuitive Parametrierung (oder Konfiguration) von Software und Hardware bietet, erfolgt die Konfiguration. Durch den Einsatz verschiedener Schutztürsensoren sowie Not-Halt-Taster war es möglich, die Anzahl der Kabelverbindungen zu optimieren und den Installationsprozess zu vereinfachen. Eine CRC-Prüfung wurde in der technischen Dokumentation festgehalten und kann beim Start der Kleinsteuerung auf dem integrierten Display des Basisgeräts PNOZ m B0 zusammen mit dem Projektnamen und dem Erstelldatum angezeigt werden. Durch diese Prüfung werden Klarheit und Integrität des Projekts garantiert. Die Online-Diagnose über den PNOZmulti Configurator erlaubt es, den Status der Schutzeinrichtungen direkt einzusehen. Fehlerstack und Diagnosedaten machen das Problem immer sofort ermittelbar.


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