Sichere Anwendungen mit Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) sind das Ergebnis verschiedener Teilaspekte, die letztlich zu einem Gesamtkonzept zusammengetragen werden.
Ganzheitliche Betrachtung sinnvoll
Das beginnt beim Fahrerlosen Transportfahrzeug (FTF) selbst: Je nach Einsatzgebiet muss das FTF spezifische Sicherheitsfunktionen für Navigation, Ansteuerung, Bremsen oder die Geschwindigkeitsüberwachung erfüllen. Auch bei der Planung und dem Design der Anwendung sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Wie sind die baulichen Gegebenheiten? Wie lassen sich arbeitsschutzrechtlich vorgeschriebene Sicherheitsabstände zwischen Fahrwegen, Objekten und anderen Fahrzeugen einhalten? Wie können vorab mögliche Ursachen für Kollisionen minimiert werden? Wo braucht es zusätzliche Schutzeinrichtungen wie Schutzzäune und -türen? Wo Sensoren, z.B. Lichtgitter?
Letztlich liegt es in der Verantwortung des Endanwenders/ Betreibers, für den Einsatz des FTS-Systems eine sichere Arbeitsumgebung in Übereinstimmung mit den lokalen Arbeitsschutzvorschriften zu schaffen. Sinnvoll ist es in jedem Fall, das Thema Sicherheit bereits bei den ersten Planungen für eine FTS-Anwendung miteinzubeziehen. Sobald eine erste Idee der Applikation entsteht, gibt es eine Diskussionsgrundlage und man kann bereits mit einer Risikobeurteilung beginnen. Wichtig ist es außerdem von Beginn an alle Fakultäten an einen Tisch zu bringen. Dazu gehören insbesondere Elektrik, Mechanik und Arbeitssicherheit.
ISO 3691-4 setzt die Leitplanken
Den normativen Rahmen stellt die ISO 3691-4 „Fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme“ dar: Die Norm gibt ein klares Verfahren zur Erreichung der Sicherheit eines fahrerlosen Transportsystems für Hersteller und Betreiber vor. Dabei definiert sie ein fahrerloses Transportsystem als Kombination aus einem oder mehreren fahrerlosen Transportfahrzeugen bzw. autonomen mobilen Robotern und der Anlagenumgebung. Sie erweitert die Anforderungen an die Sicherheitsfunktionen für FTS und die Validierung der automatisierten Funktionen der Fahrzeuge. Die Norm übernimmt die Methodik der EN°ISO 13849 für die Ermittlung des erforderlichen Performance Level für die verschiedenen Fahrzeugüberwachungsfunktionen, Betriebsarten und für die Bremssteuerung. Hauptaugenmerk der Norm ist die korrekte Definition der Zonen, in der das FTF z.B. in der Produktionshalle oder in der Lagerlogistik eingesetzt wird. Dabei müssen z.B. auch entsprechende Warn- und Sicherheitszonen definiert werden, die z.B. zu einer Geschwindigkeitsbeschränkung des FTF führen. Einem eventuell verbleibendem Restrisiko der Anwendung selbst muss mit entsprechender Information und Schulung der Benutzer begegnet werden.
Die Veröffentlichung der ISO 3691-4 im Jahr 2020, war eine Reaktion auf die schnelle Entwicklung neuer Technologien im Bereich der automatisierten Fahrzeuge. Ihr Vorgänger (EN 1525:1997) war bereits über 20 Jahre zuvor veröffentlicht worden. Die ISO 3691-4 kann nun als die wichtigste internationale Norm für fahrerlose Transportsysteme angesehen werden. In Europa wird sie durch die Norm EN 1175:2020 ergänzt, die sich auf spezifische elektrische Aspekte von selbstfahrenden Flurförderzeugen (einschließlich fahrerlosen Transportsystemen) bezieht. Neben der internationalen Einführung der ISO 3691-4 haben auch die USA 2019 und 2020 entsprechende Normen aktualisiert: ANSI/ITSF B56.5 (fahrerlose Transportsysteme) und ANSI/RIA R15.08-1 (autonome mobile Roboter).
Betreiber von Intralogistik-Anwendungen stehen vor der Aufgabe, diese normativen Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig die Produktivität der Anwendung im Blick zu behalten. Als Anbieter sicherer Automatisierungslösungen begleiten die Safety-Experten von Pilz Anwender bis zur Internationalen Konformitätsbewertung (wie z.B. die CE-Kennzeichnung) und übernehmen die Verantwortung für die Sicherheit von FTS-Applikationen.
Rundum-Sicherheitspaket für FTS
Pilz bietet ein spezielles Dienstleistungsangebot für Hersteller und Betreiber an. Es beinhaltet neben umfangreichen Beratungsleistungen für den sicheren Betrieb auch eine Konformitäts- und Abnahmeprüfung des FTS beim Hersteller und/ oder Betreibers sowie auf Wunsch entsprechende Schulungen für den richtigen und sicheren Betrieb von FTS.
Pilz steigt bereits bei der Entwicklung vom Systemkonzept in der Designphase ein. Zu den Aufgaben hier gehört es, mögliche Anwendungsfälle zu definieren. Um Kollisionen zwischen FTF und Mensch zu verhindern, können – je nach Platzbedarf, Verkehrsanforderungen und Betriebsabläufen – Betriebsgefahrenbereiche mit Geschwindigkeitsreduzierungen aufgestellt werden. Die Alternativ wäre, das FTS anzuhalten, wenn Hindernisse im Weg sind und ansonsten mit voller Geschwindigkeit zu fahren. Pilz übernimmt auf Wunsch auch ein Review der Risikobeurteilung des FTF-Herstellers und eine detaillierte Analyse der wichtigsten Sicherheitsfunktionen.
So können Safety-Aspekte frühzeitig berücksichtigt werden. Diese Überprüfung der Sicherheit von FTS bereits im frühen Stadium des Beschaffungsprozesses hilft, später unnötige Kosten zu vermeiden und mögliche Einschränkungen an die Produktivität des FTS zu minimieren.
Beim Anwender schließt sich daran die finale Risikobeurteilung des FTS unter Berücksichtigung der gesamten Umgebung der Anwendung vor Ort an. Ein offensichtliches Risiko eines FTS ist beispielsweise die Gefährdung durch Stöße mit dem sich bewegenden Fahrzeug.
Begleitung bis zur Konformitätserklärung
Bei der folgenden Sicherheitsvalidierung liegt der Fokus auf Installation und Integration von Sicherheitskomponenten für das FTF wie Scanner oder Encoder, die Planung und Schaltung von Sicherheitsfeldern/-zonen, die Absicherung der Umgebung des FTS durch weitere Schutzeinrichtungen sowie Beratungsleistungen bis hin zur Konformitätserklärung wie z.B. CE-Kennzeichnung in Europa, NR-12 in Brasilien oder OSHA-Konformität in den USA für die gesamte Applikation.
Nach der Inbetriebnahme muss regelmäßig eine Überprüfung des ordnungsgemäßen Zustands sowie der sicheren Funktion der FTF durchgeführt werden. Das hilft, Ausfallzeiten zu minimieren und steigert so die Verfügbarkeit. Auch diese Inspektionen gehören zum Komplettpaket von Pilz.
Für den nachhaltigen Wissensaufbau bietet Pilz für Anwender auch eine Schulung über den sicheren Betrieb einer FTS-Anwendung. Neben den normativen Grundlagen zählen auch die verschiedenen Sicherheitseinrichtungen oder die technischen Funktionen eines FTS zu den Schulungsinhalten.
Die sichere Sensorik ist „mit an Bord“
Abgerundet wird das Angebot von Pilz durch ein ergänzendes Produktportfolio, zum Beispiel aus dem Bereich sichere Sensorik. Vom Sicherheitsschalter, über Schutztürsysteme bis hin zu optoelektronischen Sensoren, wie die dem sicheren Radarsystem PSENradar oder dem Sicherheits-Laserscanner PSENscan. Letzterer bietet spezielle Funktionen für den Bereich Intralogistik – wie Encoderauswertung, Stand-by-Modus und genaueres Navigieren. Das Unternehmen bietet mit dem Sicherheits-Laserscanner, dem modularen Sicherheitsrelais myPNOZ und den Befehls- und Meldegeräten PITreader, PITestop und PITsign ein komplettes Lösungspaket für eine effizientere Überwachung mobiler Anwendungen.
Letztlich ist Sicherheit das Ergebnis aus der passenden Technik, einem normativen Rahmen und dem Verständnis für die konkrete Anwendung. Bei einer solch ganzheitlichen Betrachtung der FTS-Anwendung können Sicherheit und Produktivität bestmöglich in Einklang gebracht werden.
