Der Betriebsleiter 9/2020

ARBEITSSICHERHEIT I

ARBEITSSICHERHEIT I SPECIAL Safety-Retrofit 4.0 Virtuell planen in 3D, optimiert und effizient in der Realität umsetzen Wie lässt sich ein Retrofit auf den neuesten Stand der Sicherheitstechnik bewerkstelligen, wenn – wie bei älteren Maschinen häufig der Fall – keine Konstruktionszeichnungen und CAD-Daten mehr verfügbar sind? Die Lösung: Digitalisierung der Maschine als 3D-Modell, virtuelle Konzeptionierung und Design der Sicherheitstechnik sowie Abstimmung der vorgeschlagenen Lösung durch virtuelle Anlagenbegehungen. Umbaumaßnahmen an Bestandsmaschinen erfolgen in der Regel in einem von zwei üblichen Szenarien: entweder sind noch Konstruktionszeichnungen oder CAD- Daten vorhanden oder nicht. Hinzu kommt, dass viele Betreiber kein oder nur wenig Know-how haben, wenn es um die Planung, Projektierung und Umsetzung sicherheitstechnischer Maßnahmen geht. Das Wissen um die Relevanz und Aktualität von Richtlinien und Normen stellt ebenfalls eine nicht zu unterschätzende Herausforderung dar. Hier kommt Sick ins Spiel – als erfahrener Anbieter sicherheitstechnischer Umbauund Modernisierungsdienstleistungen. Mit der Lösung aus einer Hand und einem vollumfänglichen Produktportfolio, großer Applikationsexpertise und Kenntnis der aktuellen Normenlage. Damit bekommen Betreiber nicht nur eine verbesserte Sicherheitstechnik, sondern zudem eine entsprechende Haftungssicherheit. Aufwand ade – dank 3D-Scan und -Design Mit dem 3D-Scan-Konzept von Sick als schlüsselfertiger Lösung ist es jetzt möglich, den Aufwand rund um das Retrofit einer Maschine erheblich zu reduzieren. Dazu wird sie einfach digitalisiert und in 3D modelliert. Statt stunden- oder tagelang das Layout und die Abmessungen der Maschine herauszusuchen, dauert es nur einen Vor- mittag, bis ein virtuelles Abbild der realen Maschine erstellt ist. Mit einem messenden Laserscanner wird sie zunächst in der Produktionshalle aus beliebig vielen Positionen aufgenommen. Die digitalen Messdaten werden in der Scanner-Software in wenigen Augenblicken in Farbe zu einem millimetergenauen 3D-Modell der Maschine zusammengesetzt. Formatiert als AutoCAD-Datei können sie sofort für die virtuelle Planung der Sicherheitsmaßnahmen in der 3D-CAD- Software genutzt werden. Der Kunde hat sehr schnell ein klares Bild vor Augen, wie seine Maschine aussehen wird. Zudem kann er individuelle Anforderungen direkt mit einfließen lassen. Sicherheitstechnik virtuell testen Mit einer Virtual-Reality-Brille lässt sich dann die Maschine begehen. Spannend wird Autor: Dipl.-Ing. (FH) Stephan Hagedorn, Functional Safety Engineer (TÜV Rheinland), Strategic Product Manager Safety Services, Global Business Center Industrial Safety, Sick AG, Waldkirch

SPECIAL I ARBEITSSICHERHEIT Effizienz für sicheren Maschinenumbau 01 Sicherheitstechnische Komponenten, die alle schon als CAD-Daten vorhanden sind, können direkt in die digitalisierte Maschine designt werden dies, wenn die Maschine im Modell mit der neuen Sicherheitstechnik ausgestattet ist. Alle Produkte des Sick-Portfolios sowie eine Vielzahl trennender Schutzeinrichtungen sind als 3D-Modell hinterlegt. Sie können in der passenden Auslegung, Konfiguration oder Dimensionierung per Drag-and-Drop virtuell in der Maschine installiert werden. Zudem können auch Warn- und Schutzfelder von Sicherheits-Laserscannern grafisch visualisiert werden. Gleiches gilt für die Höhe und Positionierung von Schutzzäunen oder die ideale Anordnung von Türen im Zaun oder an Zugängen zur Maschine. Darüber hinaus ist es möglich, alternative Sicherheitskonzepte für die Maschine zu entwickeln und zu vergleichen. „Welche Sicherheitsauslegung hat welchen Einfluss auf den Maschinen-Footprint?“ „Welche Safety-Maßnahmen optimieren zugleich die Bedienergonomie oder bestimmte Maschinenprozesse?“ – Auf diese und andere Fragen erhalten Maschinenbetreiber, Produktionsverantwortliche, Sicherheitsfachkräfte und Integratoren verlässliche Antworten. Spätestens dann, wenn sie sich die VR-Brille aufsetzen und in 3D die Maschine begehen. Die Maschine wird dann mit der vorgeschlagenen sicherheitstechnischen Lösung erlebbar. Dies wiederum ermöglicht es, die Auswahl, Positionierung oder Funktion der ausgewählten, noch virtuellen, Sicherheitstechnik zu überprüfen. Verbliebene Sicherheitslücken wie Schattenbereiche bei Scanner Feldern oder Hintertretflächen werden so rechtzeitig erkannt. Sie können noch im 3D-Modell durch die Anpassung oder Ergänzung geeignete Sicherheitsmaßnahmen geschlossen werden. Ist das – übrigens herstellerneutrale – Sicherheitskonzept verabschiedet, kann per Mausklick die zum 3D-Modell der Maschine passende Stückliste für die Beschaffung der Hardware erstellt werden. Auf den Punkt gebracht Die 3D-Modellierung einer Maschine für ein sicherheitstechnisches Umbauprojekt ist ein neuer Ansatz, der naheliegt im Zeitalter der Digitalisierung, wird damit doch ein Retrofit nach dem Prinzip „what you see is what you get“ möglich. Im 3D-Modell können Bedienschritte und Produktionsprozesse mit den ausgewählten Sicherheitsmaßnahmen abgeglichen werden. Dank der verbesserten Abstimmung im Vorfeld können Maschinenbetreiber bei Umbauprojekten ressourcenoptimiert und effizient planen. Die innovative Methodik des 3D-Scans beseitigt nahezu vollständig die Hemmnisse für ein effizientes Safety-Retrofit von Bestandsmaschinen. Die Lasermessung vereinfacht erheblich die Erhebung und Verarbeitung von Maschinendaten. Vor- Ort-Begehungen werden dadurch deutlich kürzer und sind seltener erforderlich. Große Entfernungen und Zeitverschiebungen stellen kein Problem mehr da, weil die vorgeschlagene Lösung per Internet überall und zu jeder Tageszeit im 3D-Modell per Telefonkonferenz abgestimmt werden kann. Missverständnisse oder Fehlinterpretationen hinsichtlich sicherheits- und bedientechnischer Aspekte können zu einem hohen Prozentsatz an der digitalisierten Maschine geklärt werden. Sie müssen dann später bei der Integration und Inbetriebnahme nicht durch aufwändige und nicht geplante Anpassungen vor Ort gelöst werden. All dies verkürzt die Retrofit-Projektlaufzeit erheblich. Zudem lernen alle am Projekt Beteiligten durch die virtuelle Anlagenbegehung die spätere Maschine kennen. Gerade bei Bedienern erhöht dies die Akzeptanz von Umbaumaßnahmen und minimiert damit das Risiko von Manipulationen der Sicherheitstechnik. Bilder: Sick www.sick.de 02 Die 3D-Modellierung einer Maschine ermöglicht ein Safety-Retrofit nach dem Prinzip: what you see is what you get www.derbetriebsleiter.de Der Betriebsleiter 09/2020 37