Maschinensicherheit: So setzen Betreiber Retrofits sicher um

Maschinen- und Anlagensicherheit trotz Veränderung und Wandel sicherstellen: Im Zuge von Industrie 4.0 werden Maschinen und Abläufe vernetzt – für eine flexiblere Fertigung in hoher Qualität. Oft kommen dabei auch die Produktpaletten selbst auf den Prüfstand; nicht nur Zulieferer in der Automobilindustrie sehen sich hier vor neuen Aufgaben.

Um neue Fertigungsrouten zu installieren, setzen die Unternehmen auch auf Retrofits, wobei sie ältere Maschinen und Anlagen umrüsten und modernisieren. Ausgestattet mit neuen Steuerungssystemen, Antrieben oder modernen Benutzeroberflächen lassen sich die älteren Maschinen länger gewinnbringend nutzen.

Sowohl bei einer neuen Verkettung als auch beim Umbau von Maschinen und Anlagen ist immer auch die Arbeits- und Maschinensicherheit zu beurteilen. Wie diese Überprüfungen und die resultierenden Schutzmaßnahmen umzusetzen sind, wann sogar eine neue CE-Konformitätsbewertung ansteht, ist in der Praxis oft nicht einfach zu überblicken.

Maschinensicherheit: Was tun, wenn die Schutzmaßnahmen nicht richtig greifen?

Zunächst einmal sieht die Betriebssicherheitsverordnung vor, nach sicherheitsrelevanten Veränderungen der Arbeitsbedingungen einschließlich der Änderung von Arbeitsmitteln die Gefährdungsbeurteilung zu aktualisieren und bei Bedarf die Schutzmaßnahmen anzupassen. Die Unternehmen wissen das und setzen zusätzlich Schutzvorrichtungen wie Schutzzäune, Notfalltaster oder Sicherheitslichtvorhänge ein, um auch nach einem Umbau ein sicheres Arbeitsmittel zur Verfügung zu stellen.

Diese Sicherheit ist jedoch nur gegeben, wenn alle Schutzmaßnahmen auch bestimmungsgemäß umgesetzt werden. Die Praxis sieht aber oft anders aus, dann wird etwa ein Schutzzaun eingebaut, aber mit zu geringer Höhe oder zu großer Maschenweite – leicht zu umgehen. Oder bei der Anbringung von berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen wie Sicherheitslichtgittern wird die Annäherungsgeschwindigkeit von Körpern an die Gefahrenquelle unterschätzt. Die Notfall-Abschaltung wird dann im schlimmsten Fall zu spät ausgelöst.

Die Ursache für solche und ähnliche Fehler liegt meist darin, dass die Vorgaben für die jeweiligen Schutzeinrichtungen im Einzelnen gar nicht bekannt sind.

Die Maschinensicherheit und Typ-C-Normen verstehen

Wie die Anforderungen der Maschinenverordnung im konkreten Fall umzusetzen sind, ergibt sich aus den harmonisierten Normen. Diese bilden den jeweiligen Stand der Technik ab und werden entsprechend auch fortlaufend aktualisiert. Die Vorgaben gliedern sich in drei verschiedene Normentypen: Typ-A-Normen zur allgemeinen Risikobewertung für Maschinen; Typ-B-Normen, die sich mit bestimmten Aspekten der Maschinensicherheit und Arten von Schutzeinrichtungen befassen, und schließlich Typ-C-Normen –  häufig nicht bekannt, aber entscheidend.

Diese C-Normen beziehen sich auf ganz bestimmte Maschinentypen wie zum Beispiel NC-Bohr-Fräsmaschinen oder hydraulische Gesenkbiegepressen und enthalten genaue Vorschriften zum Performance Level der Schutzeinrichtungen für diese speziellen Maschinentypen. Ist dieses vorgegebene Schutzlevel für einen konkreten Maschinentyp höher als in den allgemeinen Normen angegeben, gilt jeweils die spezifische Norm. Das heißt: Führt ein Betreiber die Risikobeurteilung nach bestem Wissen und Gewissen, jedoch in Unkenntnis der anzuwendenden C-Norm durch, läuft er Gefahr, unzureichende Schutzmaßnahmen zu treffen. Damit wäre die Arbeitssicherheit nicht gewährleistet und unter Umständen auch nicht die Maschinensicherheit.

Was eine wesentliche Veränderung der Maschine ist

Zusätzlich zur Gefährdungsbeurteilung ist auch zu prüfen, ob nach Umbau oder Veränderung die ursprüngliche CE-Konformität noch gilt, auf die sich der Betreiber beim Einsatz einer neuen Maschine stützen kann.

Tatsächlich gibt es zwei Fälle, die eine neue Konformitätsbewertung erforderlich machen:

a.            Wenn es sich um eine wesentliche Veränderung oder

b.            um eine (neue) Gesamtheit von Maschinen handelt.

Das ist eine klare Regel, oder? In der Praxis ist es nicht einfach zu bestimmen, ob und wann einer dieser Fälle eintritt. Beispiel: Ein Unternehmen erneuert fast den kompletten Maschinenpark einer Produktionseinheit. Lediglich der Kern einer über dreißig Jahre alten Hydraulikpresse bleibt erhalten, wird aber mit neuer Hydraulik, Antrieben und Steuerung versehen – Wesentliche Veränderung oder nicht? Wie bei dieser Entscheidung am besten vorzugehen ist, beschreibt das Interpretationspapier des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales vom 9. April 2015 anhand eines Ablaufschemas.

Es beginnt mit der Frage: Liegt eine neue Gefährdung vor? Es ist zu prüfen, ob ein bestehendes Risiko erhöht wird oder eine neue Gefährdung zu einem neuen Risiko führt. Wenn das „erhöhte oder neue Risiko“ weder durch die bestehenden Schutzmaßnahmen noch durch einfache Schutzvorrichtungen ausreichend zu minimieren ist, liegt eine wesentliche Veränderung der Maschine vor.

In konkreten Fall der Hydraulikpresse ergab sich trotz umfangreichen Umbaus keine neue Gefährdung und letztlich keine wesentliche Veränderung. Eine Konformitätsprüfung war für diese Maschine daher nicht erforderlich.

Was wenn es um viele Maschinen geht: Was ist eine „Gesamtheit von Maschinen“?

Wenn mehrere Maschinen in einer Anlage neu verkettet werden, so ist zu prüfen, ob diese Anlage die Bedingungen für eine „Gesamtheit von Maschinen“ erfüllt. In diesem Fall steht die Schnittstellenbetrachtung im Fokus. Jede einzelne Schnittstelle zwischen den Maschinen muss dabei anhand der folgenden vier Fragen überprüft werden [1]:

1.            Stehen die Maschinen so zusammen, dass sie räumlich als Gesamtheit funktionieren,

2.            ein gemeinsames Ziel verfolgen und

3.            über ein gemeinsames Steuerungssystem verfügen und/oder die einzelnen Steuerungssysteme untereinander kommunizieren?

4.            Besteht ein sicherheitstechnischer Zusammenhang auch mit der jeweils angrenzenden Maschine?

Diese Überprüfung kann alle denkbaren Konstellationen ergeben: keine Gesamtheit, mehrere Gesamtheiten von Maschinengruppen bis hin zur Gesamtheit aller Maschinen. Für jede neue Gesamtheit von Maschinen ist dann eine Konformitätsbewertung durchzuführen.

Warum sich Software für Maschinensicherheit lohnt

Für die eigentliche Durchführung einer Konformitätsbewertung empfiehlt sich der Einsatz spezieller Software. Digitalisierung macht diese Arbeit nicht nur leichter, sondern auch sicherer. Leichter, weil Dokumentationen automatisch generiert werden und integrierte Dokumentenmanagementsysteme eine zentrale und übersichtliche Verwaltung ermöglichen. Sicherer, weil die Konformitätsbewertungs-Software auf die relevanten Richtlinien und Normen in ihrer aktuellen Fassung referenziert und den Anwender systematisch durch den kompletten Prozess führt.

Durch die Orientierung an den vorgestellten Normen und Entscheidungshilfen können Betreiber von Maschinen und Anlagen auf diese Weise auch nach Umbau und Automatisierungen jederzeit sichere Arbeitsmittel zur Verfügung stellen.

Autor: Jörg Handwerk, Geschäftsführer, CE-CON.

[1] Bundesministerium für Arbeit und Soziales. Interpretationspapier zum Thema „Gesamtheit von Maschinen“ vom 5.5.2011.

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