Wenn es um die Maschinensicherheit geht, setzen immer mehr Maschinenhersteller auf System­lösungen aus einer Hand – und auf Alternativen zur ­Einzelverdrahtung der Sicherheitsschaltgeräte. Vorteile bietet die Möglichkeit, bei kleineren Maschinen eine Sicherheitskompaktsteuerung mit kunden­spezifischen Softwaremodulen einzusetzen. Damit wird die Voraussetzung für die Integration der Sicherheitsfunktionen in den Prozess geschaffen. 

Bei vielen Automatisierern und Maschinenbauern stehen die Beschaffungsstrategien auf dem Prüfstand. Ob es um globales Sourcing oder immer weiter abnehmende Fertigungstiefe geht: Manche Strategie hat sich in den vergangenen zwei Jahren und besonders seit Jahresbeginn als anfällig erwiesen. Die Folge: Die Suche nach regionalen oder nationalen Zulieferern als Erst- oder als Zweitlieferant steht auf der Agenda. 

Dennoch sollte der (Alternativ-) Lieferant weiterhin komplette Systeme liefern, die ein konkretes Problem lösen, und nicht nur Komponenten anbieten. Denn das Konzept, ganze Funktionseinheiten oder Baugruppen zu beziehen bietet Vorteile, die in der Maschinensicherheit besonders deutlich erkennbar sind. Dafür gibt es mehrere Gründe – zum Beispiel die zunehmende Verlagerung von (sicherheitsgerichteten und betriebsmäßigen) Funktionen von der Hardware in die Software. Maschinenbauer, die hier flexibel sind und die Schutzeinrichtungen ganzheitlich – als Paketlösung von Sicherheitsschaltgeräten und der zugehörigen Signalauswertung – planen und auswählen, können Hard- und Software bestmöglich aufeinander abstimmen. 

Vereinfachte Verdrahtung und Installation

Ein weiterer Vorteil, der sich bei Systemlösungen erzielen lässt, ist die Optimierung der Installation und der Verdrahtung. Hier gibt es diverse Lösungen – vom sicherheitsgerichteten Bussystem (AS-i Safety at Work) über einen Diagnose-Bus (SD-Gateway) bis zur Safety Fieldbox, einem Installationssystem für bis zu acht (unterschiedliche) Sicherheitsschaltgeräte unter Verwendung eines sicheren Bussystems. Welche Vorteile solche Systemlösungen in der Praxis bieten, zeigen die folgenden Praxisbeispiele aus dem Tagesgeschäft des Schmersal-Geschäftsbereichs Systeme und Lösungen.

Safety Fieldbox reduziert Installationsaufwand

Ein Hersteller von Großpressen für Kfz-Karosserieteile verwendet weitläufige Schutzzäune, deren Schutztüren durch mehrere elektronische Sicherheitszuhaltungen überwacht respektive zugehalten werden. Zudem befinden sich an den Schutztüren Bedienfelder mit mehreren Bedien- und Anzeigeelementen für das Sicherheitssystem (Entriegelung der Zuhaltung, Not-Aus). Die Sicherheitsschalter und Bedienfelder jeder Pressenanlagen werden über eine Safety Fieldbox mit der integrierten Prozess- und Sicherheitssteuerung verbunden. Aus Sicht des Pressenbauers vereinfacht das die Verdrahtung, minimiert den Installationsaufwand und ermöglicht weitreichende Diagnosefunktionen.

Des Weiteren erhöht diese Art der Installation die Flexibilität – ein wichtiges Argument, denn je nach Ausführung der Presse kommen auch optoelektronische Schutzeinrichtungen (Sicherheitslichtvorhänge) zum Einsatz, die ebenfalls an die Safety Fieldbox angeschlossen werden können.   

Kundenspezifische Software ­ermöglicht Anpassung an die ­Anwendung auf Steuerungsebene
Bei den von Schmersal projektierten Systemlösungen kommt häufig die Sicherheitskompaktsteuerung Protect-Select in der OEM-Variante zum Einsatz. Sie verfügt über eine Eigenschaft, die sonst nur deutlich größere Sicherheitssteuerungen mitbringen: Kundenspezifische Softwaremodule bieten die Möglichkeit der Anpassung an die Anwendung auf der Steuerungsebene – und das bei einer Kleinsteuerung für bis zu neun Sicherheitsschalter/-sensoren mit bis zu fünf Sicherheitsfunktionen. 

Diese Lösung kommt unter anderem bei einem Hersteller von Brotschneidemaschinen für Supermärkte zum Einsatz. Gesucht war eine Lösung für die Überwachung und Integration der Sicherheitseinrichtungen: Stillstandsüberwachung der Schneidvorrichtung, Zuhaltung der Schutzhaube, sensorische Überwachung der Schutzhaube und Not-Halt. 

Im Wettbewerb mehrerer Anbieter konnte sich Schmersal mit dem Konzept der Protect-Selet in der OEM-Variante durchsetzen. Die kundenspezifische Software trägt allen individuellen Anforderungen des Maschinenherstellers Rechnung. Sie lässt sich universell für mehrere Baureihen einsetzen, ermöglicht umfassende Diagnosefunktionen und bietet im Vergleich zu einer herkömmlichen Stillstandsüberwachung Kostenvorteile.

Eine Kleinsteuerung mit OEM-Software oder 13 Relaisbausteine?

Ein weiteres Beispiel: Ein namhaftes Unternehmen, das Lebensmittelmaschinen herstellt und eine neue Maschinenbaureihe entwickelte, konsultierte Schmersal für die Auswahl der sicherheitstechnischen Hardware zur Überwachung mehrerer Schutztüren und Klappen an einer Schneidanlage. 

Die Herausforderung bestand hier darin, die insgesamt 13 verschiedenen Typen von Sicherheitsauswertungen, die in diversen Produktreihen des Kunden verbaut waren, zu vereinheitlichen. Auslöser dafür war ein Mix aus Anforderungen an die Verfügbarkeit, gestiegenen Sicherheitsstandards und Abkündigungen seitens der Hersteller. 
In Zusammenarbeit mit Schmersal wurden die Funktionen dieser 13 Sicherheitsbausteine in einer Protect-Select-OEM vereint. Durch die Konfiguration kann das neue Gerät jetzt an den Einsatz in den verschiedenen Produktbaureihen angepasst werden.

Vorteile für Maschinenhersteller und -anwender

Das sind klare Vorteile aus Sicht des Maschinenbauers. Auch der Anwender der Maschine profitiert von dieser Lösung, unter anderem durch verbesserte Diagnosemöglichkeiten im Fehlerfall und bei Unregelmäßigkeiten im Betriebsablauf.  Dieser Vorschlag wurde im Application Engineering von Schmersal in die Praxis umgesetzt. Ganz ähnlich, aber auf noch kompakterer Ebene, ließe sich dies sogar mit elektronischen Sicherheitsrelaisbausteinen umsetzen: Hier bietet Schmersal Lösungen auf Basis der Baureihe SRB-E an, die mit kundenspezifischen Funktionen ausgestattet werden können. 

Autor
Tobias Thiesmann, System- und Lösungsmanager