Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sicher programmieren statt verdrahten

18.11.2008
Eine programmierbare Steuerung zum Schutz von Mensch und Maschine? Das war vor Jahren noch undenkbar. Heute sind sicherheitsgerichtete Steuerungssysteme Stand der Technik. Auch die Grenze zwischen Standard- und Sicherheitstechnik verschwimmt zunehmend. Wann lohnt sich der Einsatz von programmierbaren Sicherheitssteuerungen?

Die Integration von Sicherheitstechnik in Maschinen und Anlagen hat in den letzten Jahrzehnten dazu geführt, dass die Zahl der Unfälle deutlich zurückgegangen ist. Trotzdem gibt es immer noch Unfälle, meist sind diese auf technische Mängel oder organisatorische Probleme zurückzuführen.

Unfälle kommen meist teuer

Außer der ethischen Komponente, alles zu tun, um einen Unfall zu vermeiden, sprechen auch die Ausfallkosten dafür, bereits bei der Planung einer Maschine oder Anlage über Sicherheitstechnik nachzudenken. Dr. Peter Wratil, Geschäftsführer der Innotec GmbH, Rosengarten, bestätigt: „Die Kosten einer Maschine, die aufgrund eines Unfalls steht, können Sie gar nicht kalkulieren.“

Allerdings sind die Betreiber von Maschinen und Anlagen auch an höchstmöglicher Produktivität interessiert. Jochen Ost, Produktmanager Safety Controls bei der Bosch Rexroth Electric Drives and Controls GmbH, bekräftigt: „Sicherheitstechnik muss zum Prozess passen und darf nicht die Produktivität reduzieren.“ Wratil argumentiert: „Sie erreichen hohe Produktivität nur, wenn Sie den Menschen in die Maschine integrieren. Das bedeutet, Sie müssen eine Sicherheitstechnik haben, die 100% garantiert, dass dem Menschen nichts passiert.“

Nach Wratils Aussage sind wir am Standort Deutschland deshalb so produktiv, weil wir Sicherheitstechnik verstehen und nutzen. „Wir sind in der Lage, einen Menschen in den Gefahrenbereich einer Maschine zu schicken – ohne dass ihm etwas passiert – sodass er dort Fehler beheben kann, bevor sie signifikant die Produktivität beeinträchtigen.“

Verdrahtung ist kompliziert und unflexibel

Sicherheitstechnik wird oft als notwendiges Übel angesehen und den Schaltschrank-Konstrukteuren zugeschoben, erläutert Helmut Börjes, bei der Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG zuständig für Komponenten und Systeme mit funktionaler Sicherheit. Mit der wachsenden Erfahrung und erprobten technischen und methodischen Konzepten wird die Sicherheitstechnik heute aber immer mehr integraler Bestandteil der Automation.

Einen Vorteil der programmierbaren Sicherheitstechnik beschreibt Wratil: „Verdrahtung ist manchmal so kompliziert, dass es selbst Elektriker vor Probleme stellt, insbesondere wenn die Schaltung verändert oder erweitert werden muss.“ Verdrahtung ist außerdem unflexibel.

Software-Fehler kommen nicht zufällig und unplanbar

Eine Software ist, wenn man sie verstanden hat, wesentlich leichter zu modifizieren. „Außerdem“, so Wratil: „ist Software frei von zufälligen Fehlern.“ Eine Software fällt nicht aus, weil eine Komponente oder ein Modul verschlissen ist. „Software hat nur systematische Fehler, die durch den Programmierer eingebaut werden.“

Diese Fehleranfälligkeit unterstreicht auch Ulrich Hochrein, verantwortlich für das Team Sicherheitstechnische Dienstleistungen bei der Edag GmbH & Co. KG: „Software ist abstrakt. Und je abstrakter ein Thema ist, umso leichter können sich Fehler einschleichen.“

Sicherheitstechnik muss getestet werden

Deshalb ist es wichtig, dass die Programmierer gut ausgebildet sind und nicht unter Stress stehen. Hochrein erläutert: „Verbindliche Arbeitsweisen helfen, Fehler zu vermeiden.“ Zudem ist eine gute Dokumentation sehr wichtig. Außerdem gilt, wie Wratil ausführt, für die programmierbare Sicherheitstechnik genauso wie für die konventionelle über Verdrahtung: „Man muss die Sicherheitstechnik testen.“

Dr. Michael Huelke, Leiter des Referats Neue Technologien, Mensch und Technik im Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung bestätigt: „Erst eine Validierung der Sicherheitsfunktionen macht eine Maschine sicher.“

Einen anderen wichtigen Vorteil der programmierbaren Sicherheitstechnik beschreibt Jürgen Malin, Leiter Sicheres Steuerungskonzept bei der Bachmann Electronic GmbH: „Mit programmierbarer Sicherheitstechnik haben Sie auch bei verteilten Anlagen die Möglichkeit, durch Fernwartung die Fehlersuche zu vereinfachen und Softwaremodule auszutauschen.“ Eine Software besteht meist nur aus wenigen Kilobyte und kann auch über Internet oder Telefon auf eine Anlage übertragen werden. Dabei dürfen natürlich Security-Aspekte nicht außer Acht gelassen werden, denn sonst wird auch die Sicherheit von Mensch und Maschine nicht gewährleistet.

Manipulierbarkeit der Sicherheitstechnik eingeschränkt

Nicht zuletzt kann ein einmal erstelltes Softwaremodul häufig mit geringen Anpassungen auf andere Maschinen übertragen werden. Das gilt natürlich auch für den Schaltplan einer Verdrahtung. Dabei zeigt jedoch die Erfahrung, dass häufig abweichend vom Schaltplan spontane Änderungen vorgenommen werden, die schlimmstenfalls nicht mal dokumentiert sind. Eine Rolle spielt dabei auch die Manipulierbarkeit der Sicherheitstechnik. Der beste Sensor hilft nicht, wenn er per Draht überbrückt wird.

Theoretisch kann man einen Sensor auch bei der programmierbaren Sicherheitstechnik überbrücken, jedoch ist das bei modernen Sensoren wesentlich schwieriger und die Software macht eine Manipulierung, wenn überhaupt, nur einem kleinen Kreis von Personen möglich.

Alexander Strutzke | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/automatisierung/fertigungsautomatisierung/articles/154582/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Sturmfeder bekämpft Orkanschäden
23.10.2017 | Westfälische Hochschule

nachricht rollFEED® Turning auf EMAG Maschinen: Tempomacher für die Drehbearbeitung
17.10.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

Microfluidics probe 'cholesterol' of the oil industry

23.10.2017 | Life Sciences

Gamma rays will reach beyond the limits of light

23.10.2017 | Physics and Astronomy

The end of pneumonia? New vaccine offers hope

23.10.2017 | Health and Medicine