ANZEIGE: Für sämtliche Inhalte dieser Seite ist Lenze verantwortlich.

Functional Safety So werden Maschinen sicher(er)

Maschinen bohren, sägen, schneiden. Dabei darf den Bedienern nichts passieren. Deshalb müssen Maschinenhersteller die Risiken ihrer Produkte minimieren. Die Maschinenrichtlinie sagt, worauf zu achten ist.
12.03.2018 - 07:22 Uhr Kommentieren
Quelle: Unsplash
(Foto: Unsplash)

Maschinen sind aus der modernen Produktion nicht mehr wegzudenken. Doch der Umgang mit ihnen birgt auch Gefahren: für den Bediener, die Umwelt und auch die Maschine selbst. Damit Unfälle verhindert oder zumindest deren Risiko auf ein Minimum reduziert wird, müssen Maschinen sicher sein. Die Verantwortung dafür liegt beim Hersteller: Er muss durch Konstruktion, Sicherheitssysteme, Schutzeinrichtungen, technische Maßnahmen oder Dokumentation sicherstellen, dass keine Schäden an Personen oder der Umgebung der Maschine auftreten.

Dafür existieren eine Vielzahl von Gesetzen, Verordnungen und Richtlinien. Die wichtigste, aber nicht einzige Grundlage ist die europäische Maschinenrichtlinie. Deutschland hat sie in der 9. Verordnung zum Produktsicherheitsgesetz (9. ProdSV) in nationales Recht umgesetzt.

Die Maschinenrichtlinie fordert vom Hersteller die grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen für seine Maschinen zu ermitteln. Ihr zugeordnet sind diverse, sogenannte harmonisierte Normen, in denen konkrete technische Vorgaben zur Umsetzung der Forderungen der Maschinenrichtlinie enthalten sind. Ihre Anwendung ist nicht verbindlich – die Umsetzung der Maschinenrichtlinie ist dagegen ein Muss. Maschinenbauer sollten sich daher mit dem Inhalt der Richtlinie vertraut machen, meint der Automatisierungsspezialist Lenze. Das Unternehmen, das auch Sicherheitsbauteile für Maschinen entwickelt, hat jüngst ein Whitepaper zur funktionalen Sicherheit veröffentlicht. Darin sind wesentliche Bestimmungen der Maschinenrichtlinie und deren Implikationen erläutert.

Zu wissen, welche Sicherheitsanforderungen erfüllt werden müssen und welche Dokumentationspflichten bestehen, kann für den Maschinenbauer überlebenswichtig sein. Denn passiert einmal etwas, prüfen Ermittlungsbehörden akribisch, ob der Hersteller alles getan hat, um einen Unfall zu vermeiden. Stellt sich heraus, dass er einschlägige Vorschriften missachtet hat, kann dies ernste Konsequenzen haben: Es drohen Strafverfahren gegen einzelne Personen des Unternehmens und mitunter hohe Schadenersatzforderungen an die Firma. Deshalb sind nach Ansicht von Lenze nicht nur Entwickler, sondern auch Geschäftsleitung und Management gut beraten, beim Thema funktionale Sicherheit aufmerksam hinzuschauen.

Bevor der Maschinenbauer eine Maschine in Verkehr bringen darf, muss er gemäß der Maschinerichtlinie sicherstellen, dass die Maschine die ermittelten Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen erfüllt. Dazu vorgeschrieben ist eine Risikobeurteilung, die in iterativen Schritten Gefahren identifiziert und deren Risiko für Mensch und Umwelt einschätzt. Als Gefahren gelten dabei nicht nur jene, die von der Maschine an sich ausgehen, sondern auch solche, die bei vorhersehbarer Fehlanwendung auftreten können.

Wird ein Risiko erkannt, muss der Hersteller es bei Konstruktion und Bau der Maschine minimieren. Die Maßnahmen müssen laut Maschinenrichtlinie in einer festen Reihenfolge erfolgen. Oberste Priorität hat die inhärent sichere Konstruktion – die Gefahr soll von vornherein vermieden werden. Lässt sich etwa eine Quetschgefahr bannen, indem man die Maschine anders gestaltet? Ist das nicht möglich, muss die Gefahr gesichert werden. Dies geschieht typischerweise durch Schutzeinrichtungen, beispielsweise automatische Abschaltungen oder fest montierte Schutzzäune, die den Bediener daran hindern, eine Maschine zu betreten. Als letzte Maßnahme kann der Hersteller auf Restgefahren hinweisen, etwa durch Dokumentation in der Betriebsanleitung.

Neben der Risikobeurteilung verlangt die Maschinenrichtlinie weitere Anstrengungen des Herstellers. So muss er technische Unterlagen in gewissem Umfang vorhalten und eine Betriebsanleitung mit Mindestinhalt und in verschiedenen Sprachen erstellen. Vorgeschrieben ist auch die CE-Kennzeichnung der Maschine und darüber hinaus eine EG-Konformitätserklärung. Sie bestätigt, dass die Maschine die Schutzziele der Richtlinie erfüllt. Je nach Art der Maschine muss der Hersteller verschiedene Wege wählen, um die Konformität zu bewerten – entweder durch eine interne Fertigungskontrolle, eine spezielle Qualitätssicherung oder mithilfe einer EG-Baumusterprüfung durch ein externes Prüfinstitut (benannte Stelle).

Nur die wenigsten Hersteller bauen eine Maschine komplett selbst. Vielmehr werden Komponenten zugekauft oder Unteraufträge für Teile der Maschine vergeben. Wer für die funktionale Sicherheit welches Bereichs verantwortlich ist, muss laut Lenze im Vorfeld sehr genau geprüft werden. So muss etwa der Hersteller einer Sicherheits-SPS – die als eigene Maschine gilt – in deren Betriebsanleitung alle Informationen liefern, die nötig sind, um die Sicherheits-SPS korrekt zu verbauen. Der Hersteller der Maschine wiederum trägt Sorge dafür, dass die Sicherheits-SPS gemäß den Spezifikationen eingesetzt wird. Die Beurteilung, ob mit der SPS die grundlegenden Sicherheitsanforderungen in der Maschine erfüllt werden, obliegt allein dem Hersteller der Maschine.

Besonderheiten im Hinblick auf die funktionale Sicherheit ergeben sich, wenn eine Maschine vom Betreiber umgebaut wird. Führt dies zu einer wesentlichen Veränderung der Maschine, wird der Betreiber plötzlich selbst zum Hersteller – mit allen Pflichten gemäß Maschinenrichtlinie. Werden Maschinen miteinander kombiniert, kann dies ebenfalls zu einer neuen Maschine führen. Die sogenannte Gesamtheit liegt unter anderem dann vor, wenn die Maschinen gemeinsam wirken und übergeordnet gesteuert werden.