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Automation Today

• Overview:
  Maschinensicherheit im Wandel

Fallstudie

• Hampshire Tobacco Machinery Services profitieren von einem erstklassigen Konzept für die Maschinensicherheit
• Sicherheit geht vor bei der FH Wels
• Zeitgemäße Technologien helfen Diosna dabei, die Anforderungen der Kunden hinsichtlich Sicherheit und Automatisierung zu erfüllen
• Kia Motor Slovakia verringert Ausfallzeiten um bis zu 70 % in seiner Karosserielinie

Technologieüberblick

• Definition neuer Sicherheitsnormen
• Neue Normen fördern die Effizienz integrierter Sicherheitslösungen
• Integrierte Sicherheit sorgt für die Optimierung des Designs von Steuerungssystemen
• Verbesserung der Fertigungsleistung durch intelligentes Design der Sicherheitssysteme

Update 18

• Neuigheiten und Produkte in dieser Ausgabe

Sicherheit geht vor bei der FH Wels

Produktivitätssteigerungen und Sicherheit sind keine konkurrierenden Ziele mehr. Intelligente Sicherheitssteuerungen helfen dabei, Stillstandszeiten zu vermeiden und erlauben – bei strikter Überwachung – sogar Wartungsarbeiten in der Gefahrenzone, ohne dafür die gesamte Anlage stoppen zu müssen.

Dass man Kenntnisse über Sicherheitstechnik am besten schon im Studium vermittelt, macht die Fachhochschule Wels in Oberösterreich vor. Im CIM (Computer Integrated Manufacturing)-Labor der Bildungseinrichtung achten seit kurzem Lichtgitter, Laserscanner, Schaltmatten und Sicherheitsschalter von Rockwell Automation darauf, dass Studenten und Besucher vor den bis auf eine Ausnahme ohne sichtbare Umhausung arbeitenden Robotern geschützt werden. Für die intelligente Steuerung der Komponenten sorgt eine kompakte Allen-Bradley SmartGuard™ 600-Sicherheitssteuerung.

Safety spielte im Welser CIM-Labor bis vor kurzem eine eher untergeordnete Rolle. „Es gab zwar eine Laborordnung, sprich bestimmte Verhaltensregeln für die Studierenden, aber keine Sicherheitstechnik in dem Sinn“, bekennt Professor Reinhard Busch, Fachbereichsleiter Produktionstechnik an der FH Wels.


Er zeigte sich sofort begeistert, als sich einer seiner Mechatronik-Studenten für die Erstellung einer detaillierten Gefahren- und Risikoanalyse mit konkreten Lösungsvorschlägen als Thema einer Diplomarbeit entschied. Er gab damit den Anstoß zu verschärften Sicherheitsvorkehrungen, die mit Hilfe von Rockwell Automation tatsächlich umgesetzt wurden. „Wir wollten eine flexible Lösung, bei der man zwischen mehreren Betriebsmodi umschalten kann. Denn hier geht es nicht nur darum, die gesamte Anlage abzusichern, sondern es ist auch wichtig, bestimmte Stationen für Übungszwecke ausklammern zu können“, erklärt der CIM-Cheftechniker Hans-Jürgen Becherstorfer. Insgesamt setzt sich „seine“ Anlage aus mehreren Übungsstationen zusammen, darunter Roboter und Bilderkennung, ein Leit-/Visualisierungssystem, zentrale und dezentrale SPS, eine Sicherheits-SPS, die Offline-Roboterprogrammierung und eine Station zur Programmierung des RFID-Systems auf Profibus-Basis. All diese Stationen haben die Automatisierungs- und Mechatronik-Studierenden der FH Wels im Laufe eines Semesters unter Anleitung des CIM-Cheftechnikers und einiger Tutoren erfolgreich zu meistern, wobei es natürlich bei jeder Etappe bestimmte Lehrziele zu erreichen gilt. So wird beispielsweise eine zusätzliche, neue Aufgabenstellung ab Oktober 2009 folgendermaßen lauten: „Binden Sie Laserscanner, Lichtgitter, Trittmatten und Not-Halt-Geräte in die Sicherheits-SPS ein und erstellen Sie eine lauffähige Sicherheitsapplikation.“

Das Programmieren der Sicherheitslösung von Rockwell Automation gestaltet sich dank der fertigen Bausteine sehr einfach und ist im Grunde nur noch ein Parametrieren. „Man wählt die gewünschten Eingänge sowie die fertigen Funktionsblöcke aus der Library aus und schaltet diese auf die Ausgänge. Dies erfolgt sehr einfach per Drag and Drop. So lassen sich mit der SmartGuard 600 auch komplexe und umfangreiche Sicherheitsapplikationen einfacher und schneller programmieren und gleichzeitig dokumentieren. Reichen die OnBoard I/Os für große Applikationen nicht aus, so kann man mit Hilfe dezentraler I/Os auf DeviceNet die Anzahl der Ein- und Ausgänge entsprechend erweitern“, beschreibt Martin Berger, Commercial Engineer Motion & Safety bei Rockwell Automation das einfache Programmierprinzip.

Im CIM-Labor bilden zwei SmartGuard 600-Sicherheitssteuerungen das Gehirn der neu installierten Sicherheitslösung. Neun dezentrale I/O-Stationen wurden über DeviceNet eingebunden, so dass in Summe 192 Ein- bzw. Ausgänge für diese Applikation zur Verfügung stehen. Erweiterungen sind jederzeit relativ einfach möglich. Der entsprechende Datenaustausch passiert über DeviceNet: Über diesen Feldbus kann die SmartGuard 600 direkt mit der übergeordneten Maschinensteuerung kommunizieren. Ausgetauscht werden vor allem Status- und Diagnoseinformationen. Somit zeigt sich auch die Standard-SPS immer bestens darüber informiert, an welcher Stelle der Sicherheitskreis unterbrochen wurde.
Große Lösungsvielfalt bei der Sicherheitstechnik
Die Fachhochschule Wels wählte bis vor kurzem eine recht simple Methode, um den Roboter- und Werkzeugmaschinenbereich des CIM-Labors am Tag der offenen Tür vor unbefugten Zutritten zu bewahren: „Wir haben mit einer Kombination aus Tischen, Blumenständern und Stockstauden eine Absperrung errichtet“, schmunzelt Professor Busch. Mittlerweile erfolgt der Schutz vor den bis auf eine Ausnahme ohne Umhausung arbeitenden Robotern schon sehr viel subtiler: Sicherheitslichtgitter, Laserscanner, Schaltmatten und Sicherheitsschalter sorgen jetzt für Sicherheit. „Rockwell Automation verfügt über ein sehr breites Produktportfolio im Bereich der Sicherheitstechnik. Das erleichtert es ungemein, die ideale Lösung für die jeweilige Applikation zu finden“, kommentiert Martin Berger von Rockwell Automation.

Im CIM-Labor wurden mehrere unterschiedliche Sicherheitslösungen von Rockwell Automation installiert. So sitzt in der Zelle mit dem SCARA-Roboter ein Allen-Bradley Guardmaster® SafeZone™-Sicherheitslaserscanner, mit dem sich die Warn- und Alarmfelder den jeweiligen Erfordernissen entsprechend frei konfigurieren und programmieren lassen. Dem Pendelarm-Roboter wiederum liegt ein MatGuard System™ im wahrsten Sinne des Wortes zu Füßen „Der Vorteil von diesen Schaltmatten ist, dass sie eine sehr hohe Lebensdauer besitzen und relativ unanfällig gegen schädigende Einflüsse sind. Die halten bis zu drei Tonnen aus“, unterstreicht Berger die Vorzüge.

Weniger robust, aber dafür im Fall des Falles schnell und einfach zu ziehen ist dagegen die Reißleine, wie mittlerweile längst nicht mehr nur Fallschirmspringer wissen. „Unser Reißleinenschaltersystem Lifeline ist ideal für Anwendungen am Förderband, bei denen die Gefahr besteht, dass Arbeiter an einem beförderten Teil hängen bleiben und mitgeschleift bzw. in das Band hineingezogen werden“, beschreibt Berger. So sind die Studenten im Welser CIM-Labor nun auf der einen Seite mit einem Reißleinenschalter bzw. auf der anderen Seite mit einem Sicherheitslichtgitter vor den Gefahren des Förderbandes geschützt.

„Wir haben für das CIM-Labor der Fachhochschule Wels verschiedene Sicherheitskomponenten sowie die dafür benötigten Engineering Services zur Verfügung gestellt. Unser Ziel ist es, den Studenten so die Vielfalt an Sicherheitssystemen und möglichen Applikationen näher zu bringen. Im Berufsleben denken die jetzigen Studenten dann an die nötigen Sicherheitsmaßnahmen – und zwar schon bevor der Roboter zwickt“, schmunzelt Ludwig Haslauer, Geschäftsführer von Rockwell Automation in Österreich.

Wenn Sie weitere Informationen wünschen, senden Sie uns eine E-Mail an: info_at@ra.rockwell.com mit dem Betreff: FH Wels