Fachdialog Maschinensicherheit 2016 in Damp 21.09.2016 Damp
Themenvorschläge Fallbeispiele aus der Praxis zur Wesentlichen Veränderung Einbindung von Elektrofachkräften in den Beschaffungs- und Überprüfungsprozess von Maschinen Zusammenfügen gebrauchter und neuer Maschinen zu einer Gesamtheit Anpassung an den Stand der Technik (Rechtslage, Fallbeispiele) Dokumentation von Risikobeurteilungen C. Pallowski Seite 2
Einbindung der Elektrofachkraft in den Beschaffungs- und Überprüfungsprozess Rechtsgrundlagen Wann sollte die Elektrofachkraft eingebunden werden? Besonderheiten der DIN EN 60204-1 Prüftiefe und Prüfumfang =? C. Pallowski Seite 3
Rechtsgrundlagen 9. ProdSV -Maschinenverordnung 7(1) Marktüberwachung Bei einer Maschine, die mit der CE-Kennzeichnung nach 5 dieser Verordnung versehen ist und der die EG- Konformitätserklärung mit den in Anhang II Teil 1 Abschnitt A der Richtlinie 2006/42/EG aufgeführten Angaben beigefügt ist, gehen die Marktüberwachungsbehörden davon aus, dass sie den Bestimmungen dieser Verordnung entspricht. Überprüfung durch Betreiber überflüssig =? 4
Rechtsgrundlagen Betriebssicherheitsverordnung Bereitstellen Betreiben Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) 9. ProdSV MRL Arbeitsschutzgesetz Herstellen Inverkehrbringen MRL 5
Rechtsgrundlagen - Betriebssicherheitsverordnung - 3 Gefährdungsbeurteilung (1) Der Arbeitgeber hat vor der Verwendung von Arbeitsmitteln die auftretenden Gefährdungen zu beurteilen (Gefährdungsbeurteilung) und daraus notwendige und geeignete Schutzmaßnahmen abzuleiten. Das Vorhandensein einer CE-Kennzeichnung am Arbeitsmittel entbindet nicht von der Pflicht zur Durchführung einer Gefährdungsbeurteilung.. Mit welcher Tiefe / welchem Umfang ist die Gefährdungsbeurteilung in Bezug auf die Elektrik durchzuführen? 6
Checklisten aus der T008- Merkblattreihe + Hydraulik + Elektrik + Pneumatik Checklisten Verbindlich machen durch Kaufvertrag 7
Prüfgrundlage für elektrische Ausrüstung: DIN EN 60204-1 Basis: DIN EN 60204-1: 2007 Sicherheit von Maschinen- Elektrische Ausrüstung- Teil 1: Allgemeine Anforderungen Achtung: Abstimmung zwischen Hersteller und Betreiber notwendig 8
Checklisten T008-Reihe: Struktur Fragestellung Erläuterungen Maßnahmen Insgesamt ca. 60 Fragen zur elektrischen Sicherheit 9
Abstimmung Betreiber Hersteller DIN EN 60204-1 Beispiel: Kennzeichnung Kabel / Leitungen Abstimmung im Rahmen des Beschaffungsprozess Wichtige Abstimmungsbereiche aus Anhang B der Norm, z.b.: Zusätzlich Abstimmung der Anforderungen an die Steuerung: PL nach DIN EN 13849-1 - Betriebsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchte) - Leiteridentifizierung (Farbe oder Numerik) - Beleuchtung - Kennzeichnung - Dokumentation, 10
Abstimmung Betreiber Hersteller DIN EN 60204-1 Beispiel: Kennzeichnung Kabel / Leitungen DIN EN 60204-1: 2007 Abschnitt 13.2.1 Es wird empfohlen (z.b. um die Wartung zu erleichtern), dass Leiter durch Ziffern, Alphanumerik, Farbe (entweder durchgängig oder mit einen oder mehreren Steifen) oder einer Kombination von Farbe und Ziffern oder Alphanumerik identifizierbar sind.. ANMERKUNG: Für eine Vereinbarung zwischen dem Lieferanten und Betreiber über die bevorzugte Methode der Identifizierung kann der informative Anhang B benutzt werden. 11
Sicherheit beginnt mit der Beschaffung BekBS 1113: März 2015 Beschaffung von Arbeitsmitteln Veröffentlichung des BMAS zur Betriebssicherheitverordnung Beschaffungsprozess 4 Teilschritte frühzeitige Einbeziehung von Fachkräften Lastenheft 12
Sicherheit beginnt mit der Beschaffung BekBS 1113: März 2015 Beschaffung von Arbeitsmitteln Elektrofachkraft Elektrofachkraft C. Pallowski 13
Schritte zur Durchführung der Prüfung 1. Bewertung der Steuerungsstruktur (nach DIN EN 13849-1) 2. Prüfung der Elektrik Ausführung der Elektrik Bewertung sicherheitsrelevanter Bauteile Funktionsprüfung / Fehlersimulation Messungen Berechnung des PL durch Betreiber nicht erforderlich C. Pallowski 14
Sicherheitstechnische Kenngröße für Steuerungen - DIN EN 13849-1 - 3.1.23 Performance Level (PL) diskreter Level, der die Fähigkeit von sicherheitsbezogenen Teilen einer Steuerung spezifiziert, eine Sicherheitsfunktion unter vorhersehbaren Bedingungen auszuführen Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls pro Stunde Größenordnung =? PL a bis e: 10-4 bis 10-8 (1/h) 15
Anforderungen an die Steuerung - DIN EN 13849-1 - S = Schwere der Verletzung S1 = Leichte (üblicherweise reversible) Verletzung S2 = Schwere (üblicherweise irreversible) Verletzung oder Tod F = Häufigkeit und/oder Dauer der Gefährdungsexposition F1 = Selten bis öfter und/oder kurze Dauer der Exposition F2 = Häufig bis dauernd und/oder lange Dauer der Exposition P = Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung P1 = Möglich unter bestimmten Bedingungen P2 = kaum möglich 16
Bestimmungsgrößen für den PL (Performance Level) - nach DIN EN 13849-1 PL = Ausfallwahrscheinlichkeit pro Stunde - MTTFd B10d Bauteilgüte Überprüfung durch Betreiber erforderlich Kategorien (Steuerungsstruktur) CCF DC (Testgüte) B10d = Anzahl der Schaltspiele zu der 10% der Bauteile gefahrbringend ausgefallen sind. 17
Bauteilkenngrößen - Bedeutung MTTFd-Wert - 18
Bewertung der Steuerungsstruktur - Strukturen / Kategorien nach DIN EN 13849-1 - Kategorie B und 1: Kategorie 2: Kategorie 3 und 4: 19
Realisierungsmöglichkeiten für PL - Zweikanaligkeit bei PL = d abstimmen - 1 -kanalig 2 Kanaligkeit fordern (Kat 3) 20
Bauteilkenngrößen - Bedeutung für den Betreiber - Für Reparaturen müssen Bauteilkenngrößen bekannt sein - Ersatzteilliste mit Kenngrößen vom Hersteller anfordern (MTTFd- und B10d-Werte) - Überdimensionierungen beibehalten - Bauteile nur durch BT mit gleichen Kenngrößen ersetzen Änderungen bei der Betriebsweise (Ein- / Mehrschichtbetrieb) - Betriebsweise (Betriebsstunden pro Jahr) sollte in BA festgelegt sein - B10d Werte beachten - B10d-Bauteile ggf. früher auswechseln 21
Merkmale für (PL = d und PL = e) - Leicht überprüfbar durch Betreiber - zweikanalige Struktur (Einfehlersicherheit) weitgehende Fehlererkennung für Bauteile - Überwachung durch SPS ausreichend - 2-Stellungsventile: elektrisch überwacht - 3-Stellungsventile: Fehlererkennung durch Betriebshemmung ausreichend für PL = d - bei PL = e Stellungsüberwachung für Bauteile erforderlich BWS: Typ 4 nach EN 61496 22
Leicht erkennbare Fehler in Steuerungen - PL =d wird nicht erreicht - Schutzgitter auf S1 S1 S2 S2 X1 X2 Baustein: PL = e KB1 SPS mit PL=a Keine Fehlererkennung K1.4 K1.5 K1.4, K1.5 zwangsgeführte Kontakte K1.4 K1.5 S1 Y1 K1.4 K1.5 S2 Y2 Keine Einfehlersicherheit S1: Zwangsöffner S2: Schließer Stellungsüberwachung Schutzgitter Öffnen Schließen Ventil stoppt Bewegung 23
Bewertung von Steuerungen - PL =d oder PL = e werden je nach Bauteilgüte erreicht - Schutzgitter auf S1 S2 S1 S2 S3 Zwei Eingangssignale Stellungsüberwachung für jedes Ventil Rückführkreis X1 X2 Baustein: PL = e KB1 SPS mit PL=a K1.4 K1.5 Fehlererkennung für K1.4 und K1.5 K1.4 K1.5 K1.4, K1.5 zwangsgeführte Kontakte K1.4 K1.4 K1.4 K1.5 K1.5 K1.5 S1 S2 S3 Y1 Y2 Y2 S1: Zwangsöffner S2: Schließer Stellungsüberwachung Schutzgitter Öffnen Schließen 2 Ventile stoppen die Bewegung Stoppt Schließen 24
Bau- und Ausrüstungsüberprüfung - Beispiele aus T008: Schutzleitersystem Sind alle leitfähigen Maschinenteile, die im Fehlerfall Spannung annehmen können, niederohmig mit dem Schutzleitersystem verbunden? Messungen nach DGUV Vorschrift 3 und 4 erforderlich Empfehlung: zusätzlich vorhandenen Potentialausgleich nutzen (Bild 2 aus EN 60204-1) 10A Messstrom Niederohmigkeit (max. Spannungsabfall) nach Abschnitt 18.2 der EN 60204-1 muss eingehalten werden 25
Bau- und Ausrüstungsüberprüfung - Beispiele aus T008: Stromkreise mit Steuertransformator Sind folgende Anforderungen eingehalten? getrennte Wicklungen (z.b. nach VDE 0570-2-2 oder ) enthält das Typenschild die Angabe VDE 0570-1 und weitere Angaben einseitige Erdung der Steuerstromkreise Darstellung im Schaltplan 26
Zusammenfügen von Maschinen zu einer Gesamtheit - Praxisgerechte Betrachtungen - Seite 27
Zusammenfügen von Maschinen zu einer Gesamtheit FAQs - Entsteht eine neue Maschine, wenn mehrere gebrauchte Maschinen erstmalig zu einer Gesamtheit zusammengefügt werden? In welchen Fällen liegt eine Gesamtheit von Maschinen vor? In welchen Fällen und für welche Maschinen der Gesamtheit ist eine Konformitätserklärung auszustellen? Gibt es Unterschiede in der Bewertung beim Zusammenfügen von alten und neuen Maschinen? Gibt es besondere Anforderungen im Hinblick auf die Gestaltung der Schnittstellen? Welche formal-rechtlichen Anforderungen sind an die Teilmaschinen einer Gesamtheit von Maschinen oder an die Gesamtheit zu stellen? C. Pallowski Seite 28
Maschinenarten C. Pallowski Seite 29
Wann liegt eine Gesamtheit vor? Im Artikel 2 der Maschinenrichtlinie wird zur Gesamtheit von Maschinen definiert: Eine Gesamtheit von Maschinen, die, damit sie zusammen wirken, so angeordnet sind und betätigt werden, dass sie als Gesamtheit funktionieren. C. Pallowski Seite 30
Wann liegt eine Gesamtheit vor? Interpretation des BMAS aus 2011 die Einzelmaschinen sind räumlich zusammenhängend angeordnet und sie sind auf ein gemeinsames Produktionsziel hin ausgesucht und verbunden und sie verfügen über eine gemeinsame Steuerung und sie funktionieren sicherheitstechnisch als Gesamtheit und es ist ein sicherheitstechnischer Zusammenhang zwischen den Teilmaschinen erforderlich C. Pallowski Seite 31
Gesamtheit liegt vor Schutztür Maschine 4 Maschine 1 Maschine 2 Trennende Schutzeinrichtung Maschine 3 BWS Schaltschrank Steuerpult Gesamtmaschine_Aufbau_tSE_BWS M4.TCD C. Pallowski Seite 32
Leitfaden der EU-Kommission Es stellt sich somit die Frage, ob eine Gesamtheit von Maschinen, die aus neuen und bereits existierenden Einheiten besteht, insgesamt der Maschinenrichtlinie unterliegt. Es ist nicht möglich, exakte Kriterien anzugeben, um die Frage für jeden speziellen Einzelfall beantworten zu können. Im Zweifelsfall sollten sich daher diejenigen, die eine entsprechende Gesamtheit von Maschinen herstellen, an die zuständigen einzelstaatlichen Behörden wenden. C. Pallowski Seite 33
Risikozahl C. Pallowski Seite 34
Risikozahl C. Pallowski Seite 35
Wesentliche Veränderung - Fallbeispiele - C. Pallowski Seite 36
Schutzgitter Schutzgitter Wesentliche Veränderung: ja / nein =? Keine WÄ: nur Eingriffe in der Signalverarbeitung auf S1 Zusätzliche Schutzeinrichtung S2 Zusätzlicher Kontakt SPS im vorhandenen Abschaltpfad X1 X2 selbstüberwachender Kontrollbaustein KB1 K1.6 K1.4 auf K1.4 K1.4 K1.4 K1.5 S3 K1.5 K1.5 K1.5 Start K1.4 K1.5 K1.6 Y1 Y2 Y3 S1: Zwangsöffner S2: Schließer Stellungsüberwachung Schutzgitter Schließen WV1 Öffnen Sicherheitsventil C. Pallowski Seite 37
Schutzgitter Schutzgitter Wesentliche Veränderung: ja / nein =? Keine WÄ: nur Eingriffe in der Signalverarbeitung auf S1 S2 Zusätzliche Schutzeinrichtung SPS Zusätzlicher Kontakt im vorhandenen Abschaltpfad K1.4 K1.5 X1 X2 selbstüberwachender Kontrollbaustein KB1 auf S3 K1.4 K1.6 K1.5 Ventil zur Prozesssteuerung Start K1.4 K1.5 K1.6 Y1 Y2 Y3 S1: Zwangsöffner S2: Schließer Stellungsüberwachung Schutzgitter Schließen WV1 Öffnen C. Pallowski Seite 38
Schutzgitter Wesentliche Veränderung: ja / nein =? Schutzgitter Keine WÄ: da nur PL = c umgesetzt (und nur erforderlich) auf S1 S2 SPS X1 X2 selbstüberwachender Kontrollbaustein KB1 Zusätzlicher Abschaltpfad K1.6 K1.4 K1.5 auf S3 K1.4 K1.5 K1.4 K1.5 Start K1.4 K1.5 K1.6 Y1 Y2 Y3 S1: Zwangsöffner S2: Schließer Stellungsüberwachung Schutzgitter Schließen WV1 Öffnen Ventil stoppt Bewegung C. Pallowski Seite 39
Schutzgitter Wesentliche Veränderung: ja / nein =? Schutzgitter WÄ: PL = d umgesetzt (und erforderlich) auf S1 K1.6 K1.7 S2 SPS X1 X2 selbstüberwachender Kontrollbaustein KB1 K1.6 K1.7 K1.4 S4 K1.4 K1.4 K1.5 K1.5 K1.5 S3 Start K1.4 K1.5 K1.6 K1.7 Y1 Y2 Y3 Y4 S1: Zwangsöffner S2: Schließer Stellungsüberwachung Schutzgitter Schließen WV1 Öffnen Ventile stoppen eine C. Pallowski Seite 40 Bewegung
Erstmaliges Zusammenfügen einer Gesamtmaschine C. Pallowski Seite 41
Erstmaliges Zusammenfügen einer Gesamtmaschine C. Pallowski Seite 42
Erstmaliges Zusammenfügen einer Gesamtmaschine C. Pallowski Seite 43
Einbau einer Maschine (ME) in eine bestehende Gesamtheit C. Pallowski Seite 44
Einbau einer Maschine (ME) in eine bestehende Gesamtheit C. Pallowski Seite 45
Einbau einer Maschine (ME) in eine bestehende Gesamtheit C. Pallowski Seite 46
Einbau einer Maschine (ME) in eine bestehende Gesamtheit C. Pallowski Seite 47
Risikobeurteilung Formblatt zur Dokumentation C. Pallowski Seite 48