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In fünf Schritten zu einem ganzheitlichen Sicherheitskonzept

Die Sicherheit von Maschinen und Anlagen steht heute mehr denn je im Fokus des Betreiberinteresses. Einmal ist es von hoher Wichtigkeit, die körperliche Unversehrtheit des Bedienpersonals zu gewährleisten. Außerdem sollten Maschinen möglichst uneingeschränkt verfügbar sein, um eine entsprechende Produktivität zu sichern. Der Beitrag beschreibt, wie ein ganzheitliches Sicherheitskonzept in wenigen Schritten realisiert werden kann, und zwar unabhängig vom Einsatzort der Maschinen.

Bild: Rockwell Automation GmbHBild: Rockwell Automation GmbH
Bild 1: Effiziente Sicherheitskonzepte für Maschinen und Anlagen sollten, unabhängig vom Ort, an dem diese umgesetzt werden, universell greifen.

Unabhängig davon, ob ein Unternehmen 'nur' in einem Land produziert oder auf der ganzen Welt, ist ein fundiertes, effektives und ganzheitliches Sicherheitskonzept, das alle Werke, Mitarbeiter, Maschinen, Standards und Produktionsziele abdeckt, überall von großer Bedeutung. Aber auch bei den detailliertesten und umfangreichsten Sicherheitskonzepten kann es von Standort zu Standort zu bedenklichen Unstimmigkeiten kommen. Zum Beispiel kann es sein, dass ein Werk in den USA als 'sicherste Fabrik' ausgezeichnet und dem Werk in Deutschland stets beste Sicherheit bescheinigt wird. Gleichzeitig kommt es in der brasilianischen Niederlassung jedoch immer wieder zu sicherheitsgefährdenden Vorfällen. Der Sicherheitsstandard ist im Durchschnitt sehr hoch, aber sicherheitsbedingte Ausfallzeiten können dennoch in unterschiedlichem Ausmaß auftreten. Für ein einheitliches betriebsübergreifendes Sicherheitskonzept weltweit agierender Unternehmen sind die vielen verschiedenen Standorte eine große Herausforderung. Unternehmen tragen die Verantwortung für Hunderttausende von Maschinen und Anlagen in verschiedensten Ländern. Zusätzlich gilt es noch unterschiedliche Geschäftsbereiche, eine internationale Belegschaft mit variierendem Erfahrungsstand sowie ggf. länderspezifische Normen miteinander zu vereinbaren. Hinzu kommt bei vielen Unternehmen eine Erweiterung der Produktion entweder durch die Übernahme anderer Unternehmen oder die Errichtung eigener neuer Fabriken. Irgendwann stellen diese Firmen fest, dass ihre Sicherheitskonzepte von veralteten Anwendungen nicht unterstützt werden, da sie keine moderne Sicherheitstechnologie verwenden. Dies sind Anwendungen, bei denen der Bediener selbst Gefahren erkennen muss, oder solche, die erst nach Personenschäden nachgerüstet wurden. In einigen Werken wird möglicherweise immer noch eine unabhängige Lösung genutzt. Hier ist das Sicherheitssystem nicht in das Automatisierungssystem integriert und liefert keine Diagnosen oder Informationen über den Zustand der Maschinen, mit denen sich ungeplante Ausfallzeiten vermeiden ließen. Oder es werden möglicherweise Sicherheitstechniken verwendet, die zwar die Sicherheit optimieren, aber auch zu unnötigen Ausfallzeiten führen, die der Produktivität und Profitabilität schaden. Diese überholten Konzepte beinhalten unterschiedliche Risiken. Die größte Gefahr ist eindeutig ein Sicherheitskonzept, das nicht die Maximierung der Sicherheit zum Ziel hat. Jedoch beschränken sich die Risiken nicht allein auf die Sicherheit der Mitarbeiter. Sicherheitsbedingte Vorfälle schaden der Produktivität und sind auch eine Gefahr für die Profitabilität. Ein Sicherheitskonzept muss nicht nur die Sicherheit der Beschäftigten gewährleisten, sondern auch die Produktivität durch Minderung sicherheitsbedingter Ausfallzeiten verbessern. Neue Standards und Fortschritte im Bereich der Sicherheitstechnik erhöhen sowohl Sicherheit als auch Produktivität. Ein effektives, betriebsübergreifendes Sicherheitskonzept aber erfordert weit mehr als nur technische Neuerungen. Es bedarf vielmehr einer systematischen Vorgehensweise, an deren Anfang eine gründliche Evaluierung des aktuellen Sicherheitsniveaus steht, und die den Anwender anschließend Schritt für Schritt durch einen Prozess führt, der jedes Werk, jede Maschine und jeden Mitarbeiter mit einbezieht. Im Wesentlichen sind fünf Aspekte ganzentscheidend für die Evaluierung, Erarbeitung und Umsetzung eines effektiven und ganzheitlichen Sicherheitskonzepts.

Schritt 1: Bewertung des aktuellen Sicherheitsniveaus

Ein ganzheitliches und effektives Sicherheitskonzept beginnt mit der Analyse des aktuellen Sicherheitsniveaus durch ein Team, bestehend aus Vertretern unterschiedlicher Abteilungen. Dieses sollte unbedingt Fachpersonal aus Technik, Umweltschutz, Gesundheit und Sicherheit umfassen. Gemeinsam stellen sie sicher, dass Ziele zu Produktivität und Sicherheit übereinstimmen und sich nicht widersprechen. Das Team soll die drei Kategorien bewerten, die entscheidend für effektive Sicherheit sind: Kultur (Verhalten des Unternehmens und der Mitarbeiter), Compliance (formelle Verfahren und Prozesse) und Kapital (Investitionen in die Technik). Bewertungs-Tools wie der Safety-Maturity-Index können dabei helfen und liefern Angaben darüber, wo es noch Optimierungspotential gibt.

Schritt 2: Entwicklung einer

Bild: Rockwell Automation GmbHBild: Rockwell Automation GmbH
Bild 2: Das Designtool Safety Automation Builder führt den Bediener Schritt für Schritt durch den Entwurfsprozess der benötigten Sicherheitstechnik.

ganzheitlichen Sicherheitsstrategie

Wichtig ist die Definition des Umfangs des Sicherheitskonzepts. Dazu gehört beispielsweise, ob das Konzept nur ein Land abdeckt oder weltweit angewandt werden soll, wie viele Werke und/oder Unternehmensbereiche einbezogen werden, wie der aktuelle Sicherheitsstatus in den betreffenden Werken ist, ob zugekaufte Werke oder Unternehmen abgedeckt werden sollen oder nicht, welcher Zeitplan für das Programm angestrebt wird, welche Funktionen und Verantwortlichkeiten das involvierte Personal hat, welche Ergebnisse erzielt werden sollen und welche Dokumentation erforderlich ist. Auch sollte jetzt eine umfassende Bestandsaufnahme durchgeführt werden, die Auskunft darüber gibt, welche Maschinen an welchen Standorten im Einsatz sind. Jede Maschine sollte dahingehend kategorisiert werden, welches Verletzungsrisiko sie birgt und wie häufig Verletzungen auftreten könnten. Darüber hinaus muss ermittelt werden, welche Normen dem Konzept am besten gerecht werden. Wann immer möglich, sollten die strengsten und umfassendsten internationalen Sicherheitsstandards angewandt werden, wie zum Beispiel ISO13849 oder IEC62061. Diese Standards schaffen die Voraussetzungen für mehr Flexibilität bei der Entwicklung des Sicherheitssystems und helfen dabei, den Maschinenpark gemäß den strengsten Leistungs- und Sicherheitskriterien zu standardisieren. Auf diese Weise können regionale Vorschriften, unabhängig davon, wo sich ein Werk befindet, erfüllt werden.

Schritt 3: Definition der Methodik

Als nächstes sind die vorhandenen Maschinen im Hinblick auf die anzuwendenden Normen zu bewerten und eventuelle Nichtkonformitäten anzugehen. Dabei ist es sinnvoll, sich Gedanken über Verbesserungsmöglichkeiten zu machen. Jetzt sollten auch die Berichte, die erstellt werden müssen, festgelegt werden, ebenso wie die Definition und Dokumentation der Risikoklassen. Die Skala kann von einer einfachen Gefahrenbewertung bis zu einer eingehenden, teambasierten Risikobeurteilung reichen.

Schritt 4: Ausarbeitung eines Projektplans zur Umsetzung und Risikominderung

Zweifellos ist das Erstellen und Umsetzen eines Sicherheitskonzepts ein komplexer Prozess. Nur ein umfassendes Konzept verspricht Ergebnisse, die die Produktivität maximieren sowie potenzielle Sicherheitslücken minimieren und eine messbare Kapitalrendite ergeben. Dazu werden zunächst die funktionalen Spezifikationen ausgearbeitet, indem sämtliche Interaktionen zwischen Mensch und Maschine erfasst und beurteilt werden. Dazu wird geprüft, wie die Maschinen in den verschiedenen Betriebsarten (Normalbetrieb, Wartung, Installation und sicherheitsbedingte Ausfallzeiten) funktionieren müssen. Dann ist festzulegen, welche Risiken vertretbar sind. Sicherheitsstandards bieten verschiedene Methoden der Risikominderung an, doch nicht jede Methode ist für jeden Hersteller akzeptabel. Welche Methoden sind die richtigen? Häufig ist ein mehrstufiges oder hierarchisch gegliedertes Konzept zur Risikoreduzierung eine effektive Möglichkeit, die passenden Methoden zu bestimmen. Ein Sicherheitskonzept sollte für alle Anlagen die jeweilig akzeptablen Risikominderungsmethoden klar festlegen und ebenfalls angeben, wann diese anzuwenden sind. Als nächstes gilt es die Entwicklungsspezifikationen für die Hardware und die Sicherheitsschaltkreise zu bestimmen. Ebenso ist darüber zu entscheiden, in welcher Form Not-Halt-Funktionen und Sicherheitsstrategien (z.B. Zonenüberwachung) genutzt werden. Auch eine Liste standardisierter Teile ist anzufertigen. Zuletzt wird definiert, wie Sicherheitsmaßnahmen installiert werden sollen, um fehlerhafte Installationen, die Unfälle verursachen könnten, zu vermeiden.

Schritt 5: Verifikation, Validierung und Wartung

Ist das Sicherheitssystem ordnungsgemäß eingerichtet und die vorgegebenen Performance Level werden erfüllt? Ergab die Überprüfung eine korrekte Funktion der Sicherheitsschaltkreise? Die im regulären Betrieb erfolgende Validierung erfordert das Einstreuen von Fehlern in sämtlichen identifizierten Betriebsarten. Dabei ist sicher zu stellen, dass der Validierungsprozess den Anforderungen des jeweiligen Standards entspricht. Die Umsetzung eines Sicherheitskonzepts, das alle diese Überlegungen berücksichtigt, ist ein wichtiger Schritt, aber nicht ausreichend. Sicherheit ist ein nie endender Prozess. Folglich müssen auch Sicherheitssysteme - ebenso wie alle anderen Bereiche vorhandener Anlagen - fortlaufend bewertet und verbessert werden. Die Implementierung von Prozeduren, Methoden und Richtlinien, die die regelmäßige Wartung und erneute Bewertung der Sicherheitssysteme sicherstellen, können einen Beitrag zur dauerhaften Einhaltung der Standards leisten. Insgesamt sollte an das Thema Sicherheit mit der gleichen Einstellung herangegangen werden wie an das Thema Produktivität - nämlich mit dem Ziel fortlaufender Optimierung. Der Erfolg zeitgemäßer Sicherheitstechniken und der Entwicklung entsprechender Standards zeigt, dass ein betriebsübergreifendes Sicherheitskonzept echten Mehrwert liefert, wenn dahinter der Wille zu kontinuierlicher Verbesserung steht.

Rockwell Automation GmbH

Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 9 2015 - 09.09.15.
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