Functional Safety Engineering

Functional Safety Engineering (FSE): Vorteile und Hürden in der Praxis: Richtig angewandt reduziert FSE die Kosten und erhöht die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen. Mit der Pflicht, die EN ISO 13849 anzuwenden, ist die bewertbare Zuverlässigkeit im Maschinen- und Anlagenbau angekommen.

Aber der Fortschritt hat auch Schattenseiten: Die Anwendung der Norm ist deutlich komplizierter als die ihrer Vorgänger. Josef Winkelmann, FSE-Spezialist im Ingenieurbüro Lauer, berichtet aus der Praxis in den Unternehmen.

Gewachsene Anforderungen
Der Maschinen- und Anlagenbau entwickelt sich rapide. Dabei spielen programmierbare elektronische Steuerungssysteme eine zunehmend große Rolle. Sie wurde von der frühen Norm (EN 954) zur Funktionalen Sicherheit, die seit den 90er Jahren vermehrt in den Fokus rückt, nicht oder nur unvollständig im Maschinen- und Anlagenbau erfasst. Auch die Zuverlässigkeit der Bauteile blieb unberücksichtigt.
Mit der EN ISO 13849, der Norm zur Funktionalen Sicherheit für Maschinen und Anlagen, wurde diese Lücke geschlossen. Dafür mussten die vertrauten Kategorien um die Zuverlässigkeit der Bauteile, den Diagnosedeckungsgrad und die Maßnahmen gegen Ausfälle gemeinsamer Ursache erweitert werden. Auch wenn viele der alten Norm nachtrauern: Der aktuelle Stand markiert die adäquate Antwort auf die komplexen Sicherheitslösungen des gegenwärtigen Maschinen- und Anlagenbaus.

Frühzeitig Integrieren
Jedes unserer Projekte in Unternehmen unterschiedlicher Größe hat gezeigt, dass sich der größte Erfolg dann einstellt, wenn die CE-konformen Anforderungen frühzeitig in der Planungs- und Konstruktionsphase berücksichtigt werden. Durch Ausarbeitung technologieübergreifender sicherheitstechnischer Lösungen können enorme Kosten eingespart werden. Anders gesagt: Falsche oder auch inkonsequente Sicherheitskonzepte erzeugen hohe Kosten. Zu einem guten sicherheitstechnischem System gehört nicht nur die Auswahl der Komponenten, sondern vor allem die vollständige und korrekte Definition der Sicherheitsfunktionen und die Wahl der richtigen Steuerungsstruktur. Aber auch nachträgliche Sorgfalt macht sich bezahlt: Nicht selten können durch ein Re-Engineering der sicherheitsbezogenen Steuerungen die Kosten für die Steuerungskomponenten in der Summe um 20% bis 30% gesenkt werden.

Gewachsene Probleme
In vielen Unternehmen gibt es historisch gewachsene Konstruktionsstände, die peu à peu erweitert wurden, um den neuen Anforderungen der Funktionalen Sicherheit gerecht zu werden. Hier findet man konventionelle Ausführungen (Klappertechnik) gepaart mit teuersten Bauteilen, die vom Hersteller nach EN ISO 13949 oder auch IEC 62061 bereits qualifiziert wurden. Bei falscher oder inkonsequenter Anwendung garantiert der Einsatz dieser Bauteile jedoch nicht zwingend, dass die Anforderungen zur funktionalen Sicherheit gemäß Maschinenrichtlinie eingehalten werden. Sicherlich kann bei Verwendung bereits bewerteter Bauteile der Nachweis der Zuverlässigkeit leichter erbracht werden. Für den normenkonformen Nachweis der Zuverlässigkeit ist zuvor jedoch immer eine eindeutige und nachvollziehbare Definition der Sicherheitsfunktion erforderlich. Zudem müssen die Wahl der Steuerungsstrukturen sowie die Anforderung an diese stimmig sein.

Die Krux mit der Umsetzung
Auch wenn Anwendungspflicht und wirtschaftliche Vorteile der korrekt umgesetzten Norm eine klare Sprache sprechen: In der Praxis bereitet FSE manchem Unternehmen echtes Kopfzerbrechen. Ohne einen eigens geschulten CE-Beauftragten oder Verantwortlichen für Dokumentation im eigenen Haus sind die Anforderungen für viele eine Hürde, an der man zu scheitern droht. Besonders kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) fehlt es an personellen Ressourcen oder schlicht an speziellem Know-how, um das FSE erfolgreich, zügig und wirtschaftlich umzusetzen. Die Konsequenzen sind massiv: Verzögerte oder grundsätzlich infrage gestellte Markteinführung beim Hersteller und Zeitverluste des Betreibers bei der Endabnahme können sich als empfindliche Kostenfaktoren entpuppen.

Guter Rat ist preiswert
Externes Wissen einzubinden, hat sich in diesem Fall als probate Lösung erwiesen: Stets aktuelles Wissen, vielfältige Praxiserfahrung, die transparente Kostenstruktur, Zeitersparnis und vor allem die Sicherheit hinsichtlich des Ergebnisses sprechen für diese Variante.

Mit Blick auf diesen Bedarf, hat das Ingenieurbüro Lauer sein Portfolio erweitert und bietet durch qualifizierte Steuerungstechniker ein umfassendes Leistungspaket zum Functional Safety Engineering an. Es beinhaltet die zielgerichtete kostenbewusste Ausarbeitung technologieübergreifender Sicherheitskonzepte bei der Anwendung von Steuerungskomponenten unterschiedlichster Anbieter. Je nach Bedarf kann sich die Leistung auf die konzeptionelle Ausarbeitung der Sicherheitssysteme bis hin zur Auswahl und Verschaltung der kompletten sicherheitsbezogenen Bauteile erstrecken.

Eigens hierfür wurden Mitarbeiter mit langjähriger Konstruktionserfahrung aus dem Maschinen- und Anlagenbau weiterqualifiziert. Erfahrene Spezialisten aus Elektrik, Pneumatik und Hydraulik, die sich u. a zum Functional Safety Engineer (TÜV Rheinland) oder zum „Zertifizierten Experten – Funktionale Sicherheit nach EN ISO 13949“ qualifiziert haben, stehen projektbezogen zur Verfügung.

www.inglauer.de

Veröffentlicht von

Peer-Michael Preß

Peer-Michael Preß – Engagement für die Unternehmerinnen und Unternehmer in der Region seit fast 20 Jahren. Als geschäftsführender Gesellschafter des Unternehmens Press Medien GmbH & Co. KG in Detmold ist er in den Geschäftsfeldern Magazin- und Fachbuchverlag, Druckdienstleistungen und Projektagentur tätig. Seine persönlichen Themenschwerpunkte sind B2B-Marketing, Medien und Kommunikationsstrategien.

Sie erreichen Peer-Michael Preß unter:

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