Gastkommentar Maschinensicherheit 4.0

Noch hat die Diskussion um Industrie 4.0 die Maschinensicherheit nicht erreicht. Dennoch ist es erlaubt und sinnvoll, vorauszudenken und Antworten auf die Fragen zu finden: Wie sieht im Jahr 2020 oder 2025 eine sichere Produktion aus, die nach den Grundsätzen von Industrie 4.0 gestaltet ist? Welche Sicherheits-Schaltgeräte werden zum Einsatz kommen, und welche Kommunikationsstandards werden genutzt?

Natürlich sind die Antworten spekulativ. Aber einiges lässt sich doch aus den Prinzi­pien von Industrie 4.0 ableiten. Wenn die Produktionsanlagen flexibler und mit dezentraler Intelligenz ausgestattet sein werden, hat das ohne Zweifel auch Auswirkungen auf die Systeme der Maschinensicherheit. Sie müssen ebenfalls flexibler sein und sich – am besten – selbsttätig darauf einstellen, wenn Montagestationen in einer verketteten Anlage hinzugefügt oder entfernt werden. Das stellt neue Anforderungen an die sichere Steuerungstechnik, aber auch an die Signal­übertragung. Vieles spricht dafür, dass sich verstärkt sicherheitsgerichtete ­Funkstandards durchsetzen, die eine flexiblere, weil kabellose Kommunikation zwischen Sicherheits-Schaltgeräten und sicheren Auswerteeinheiten erlauben. Entsprechende Schaltgeräte wie kabellose Sicherheits-Fußschalter gibt es bereits, ebenso die entsprechend sichere Funktechnik.

Sichere MRK

Eine wichtige Rolle wird die sichere Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) spielen. Auch hier steht die Flexibilität auf der Agenda, und der Trend wird – genau wie in anderen Bereichen der Maschinensicherheit – zur inhärenten Sicherheit gehen. Das heißt: Sicherheitsfunktionen verlagern sich von der Hardware- auf die Software-Ebene, sicherheitsgerichtete und betriebsmäßige Funktionen werden verschmelzen. Das kann teilweise den Verzicht auf Sicherheits-Schaltgeräte zur Folge haben, weil sich beispielsweise die Achsen eines Roboters selbst überwachen. In der Mehrzahl der Anwendungsfälle wird man jedoch auch in Zukunft nicht ohne sichere Schaltgeräte auskommen können und wollen. Aber diese Schaltgeräte werden verstärkt berührungslos arbeiten, das heißt Sicherheitssensoren werden elektromechanische Schaltgeräte ersetzen.

Vernetzte Sicherheitstechnik

Die Funktechnik schafft eine wesentliche Voraussetzung für die größere Flexibilität, die in Industrie4.0-Produktionsumgebungen erwartet wird. Allerdings bringt der Wechsel von der leitungsgebundenen zur kabellosen Signalübertragung allein noch nicht das gewünschte Ergebnis. Nötig ist auch eine Abkehr von der klassischen Punkt-zu-Punkt-Verbindung (zwischen Schaltgerät und Auswerteeinheit) und die Entwicklung von neuen Topologien. Dieser Schritt zur vernetzten Sicherheit wird bei nicht sicherheitsgerichteten Schaltgeräten gerade vollzogen. Wann er auf die Maschinensicherheit übertragen werden kann, ist derzeit noch offen. Denkbar ist auch eine Integration der zu produzierenden Werkstücke in die Informationskette. Das Internet der Dinge wird hier ganz neue Möglichkeiten bieten. Das gilt – mit Zeitverzögerung – auch für die Ma­schinensicherheit.

Ergonomie und Sicherheit

Der zu Recht viel diskutierte demographische Wandel wird erhebliche Auswirkungen auf die Gestaltung der Produktion haben. Das gilt insbesondere für die Mensch-Maschine-Schnittstelle und damit auch für die Maschinensicherheit. Hier werden wir neue Bedienkonzepte sehen. Neben der bereits erwähnten Mensch-Roboter-Kooperation ist die Bedienung von Maschinen mit übergeordneten Bediengeräten wie Tablets zu erwarten. Auch hierfür ist die sichere Funktechnik eine wichtige Voraussetzung, wobei spätestens dann neben der Safety auch das nicht zu unterschätzende Thema der Security zu berücksichtigen ist.

Der kurze Ausblick zeigt: Vieles deutet darauf hin, dass sichere Funktechnik ein Baustein für Industrie 4.0 sein wird. Die Basistechnik steht zur Verfügung. Und nach wie vor gilt der bekannte Grundsatz: Die beste Maßnahme der Maschinensicherheit ist die, die der Bediener gar nicht als solche bemerkt, die also bestmöglich in den Produktionsprozess integriert ist. Dies – verbunden mit dem Wunsch nach erhöhter Flexibilität – muss der Leitgedanke sein für die Entwicklung von Safety-Konzepten für Industrie 4.0.