Op weg naar modulaire machineveiligheid

Nu modulaire machines en procesinstallaties steeds nadrukkelijker naar voor geschoven worden als de oplossing om in de toekomst flexibel en kostenefficiënt te kunnen produceren, blijkt dat ook de regels rond machineveiligheid mee zullen moeten evolueren. Bij TÜV Süd wordt al volop gewerkt aan een concrete invulling van modulaire certificatie, een concept in de filosofie van Industrie 4.0.

De modulaire aanpak van machines en procesinstallaties is een van de basisprincipes van Industrie 4.0. Wat men in de fabriek van de toekomst wil bekomen is een extreme flexibiliteit zodat producten volgens individuele klantenwensen gemaakt kunnen worden, zonder echter de kostenefficiëntie van massaproductie te moeten opgeven.

Het antwoord hierop is de creatie van modulaire productielijnen die snel en efficiënt aangepast kunnen worden in functie van de noden van kleine reeksen tot individuele productieorders.

Problemen met machinerichtlijn

Zoals reeds aangegeven in het artikel Demo Industrie 4.0 blijkt illegaal botst dit concept echter op enkele fundamentele principes in de Europese machinerichtlijn.

  • De machinerichtlijn stelt dat de risicoanalyse bij een samengestelde machine moet gebeuren op de uiteindelijke machine omdat het samenvoegen van onderdelen nieuwe risico’s kan doen ontstaan die zich op het niveau van de onderdelen nog niet voordeden.

  • De richtlijn stelt ook dat het systeem om de machine te beveiligen één geheel moet vormen en dat de doeltreffendheid van dat geheel aangetoond moet kunnen worden.

Hieruit volgt onvermijdelijk dat het modulaire concept dat in Industrie 4.0 naar voor geschoven wordt, in de praktijk niet werkbaar is. Als bij het samenvoegen van modules telkens een nieuwe analyse gemaakt moet worden van de risico’s en de beveiliging, dreigen alle voordelen inzake flexibiliteit verloren te gaan.

Bovendien kan men in het kader van het streven naar maximale veiligheid niet anders dan concluderen dat er wel degelijk een goede reden is waarom de machinerichtlijn is zoals ze is.

Over hoe deze tegenstelling overbrugd zou kunnen worden, had Productivity.be een gesprek met Detlev Richter, Vice President Global Head of Industrial Products bij TÜV Süd. Dit gerenommeerd keuringsorganisme trad eerder dit jaar toe tot SmartFactory, de onderzoeksinstelling die een belangrijke rol speelt in het uitwerken van Industrie 4.0. Doel van de samenwerking tussen beide is net om het euvel rond machineveiligheid aan te pakken.

Modulaire certificatie

Bij TÜV Süd wordt in dat verband gewerkt aan een concept dat modulaire certificatie genoemd wordt. Het opzet daarbij is om elke module op voorhand te testen en te classificeren, waarbij ook een lijst met randvoorwaarden opgesteld zou worden.

De idee is dan dat modules alleen samengevoegd mogen worden wanneer ze tot dezelfde klasse behoren.

Als er in een lijn bijvoorbeeld processen zitten op hoge temperatuur, valt men in een bepaalde klasse en mogen er verderop in de lijn ook alleen maar modules van die klasse gebruikt worden. Wanneer een product dan in warme toestand een module verlaat, is men ervan verzekerd dat de volgende module bestand is tegen producten op die temperatuur.

Met de opsomming van randvoorwaarden wordt dit concept nog verder verfijnd. Een module met een opening van een bepaalde grootte rond een conveyor zou als randvoorwaarde kunnen hebben dat de aansluitende module zodanig moet zijn dat de opening volledig ontoegankelijk wordt voor omstaanders.

De uitdaging is dan om een protocol te ontwikkelen dat het mogelijk maakt om deze randvoorwaarden automatisch en in real-time te controleren. Een module zou dan, eens ze ingepast wordt in een productielijn, zelf kunnen verifiëren of aan alle voorwaarden voldaan is om veilig te werken.

Efficiënter en veiliger

Voor alle duidelijkheid: dit nieuwe concept voor machineveiligheid is vandaag geen oplossing voor het gestelde probleem, want de aanpak voldoet niet aan de voorschriften van de machinerichtlijn. Maar Detlev Richter van TÜV Süd denkt wel dat het zinvol is om de machinerichtlijn op termijn in die richting te laten evolueren.

In grote productielijnen en procesinstallaties is het uitvoeren van een risico analyse op het geheel vandaag een immense klus, die door modulaire certificatie een stuk eenvoudiger zou kunnen worden, zodat lijnen ook sneller in gebruik kunnen worden genomen.

Bovendien hoeft modulaire certificatie volgens Richter geen toegevingen in te houden inzake veiligheid. Integendeel, zelfs, want de huidige situatie in grote installaties is nu eenmaal zo complex dat in de praktijk niet alles getest wordt. Op het niveau van een duidelijk afgelijnde module is wel een grondige analyse mogelijk en kan een sluitende lijst van randvoorwaarden opgesteld worden.

Automatische risicoanalyse

Met de virtualisering – een van de andere uitgangspunten van Industrie 4.0 – mag men trouwens aannemen dat de risicoanalyse zelf in de toekomst ook grotendeels geautomatiseerd kan worden.

Digitale ontwerpen van machines en producten laten immers toe om op basis van een checklist in een soort simulatie na te gaan waar zich veiligheidsrisico’s zouden kunnen voordoen voor operatoren.

Bijkomend voordeel hiervan is dat veiligheid dan al zeer vroeg meegenomen kan worden in de ontwerpfase, wat meer mogelijkheden biedt voor het ontwerpen van intrinsiek veilige

© Productivity.be, 29/10/2015, Tekst: Erwin Vanvuchelen


Feel free to share

Newsletter

News

Emerson’s New Comprehensive Automation Platform Empowers Decisive Action from Plant to Enterprise

Three trends set to drive cyber-attacks in 2024

Apptronik and Mercedes-Benz Enter Commercial Agreement

The All Electric Society Arena points the way to a carbon-neutral industrial society

Machine manufacturers showcasing security solutions for digital grinding processes at GrindingHub

New Level and Flow Controller Reduces Complexity in Water and Wastewater Applications


Agenda

15/04 - 19/04: Wire/Tube, Düsseldorf (D)

22/04 - 26/04: Hannover Messe, Hannover (D)

14/05 - 16/05: Advanced Manufacturing, Antwerp Expo (B)

15/05 - 16/05: Advanced Engineering, Antwerp Expo (B)

15/05 - 16/05: Food Tech Event, Brabanthallen, 's-Hertogenbosch (Nl)

28/05: Industrie & Maintenance, Namur Expo (B)

05/06 - 06/06: Vision, Robotics & Motion, Brabanthallen, 's-Hertogenbosch

10/06 - 14/06: ACHEMA, Frankfurt am Main (D)

18/09 - 19/09: Kunststoffen, Brabanthallen 's-Hertogenbosch (Nl)

08/10 - 11/10: Motek, Stuttgart (D)

15/09/25 - 19/09/25: Schweissen & Schneiden, Messe Essen (D)

08/10/25 - 15/10/25: K, Düsseldorf (D)