14.12.2018

Update und Modernisierung von Sicherheitssystemen

Sichere Lifecycle-Planung

Zur Sicherung von Produktivität und Verfügbarkeit werden an Bestandsanlagen regelmäßig Modernisierungen und Erweiterungen vorgenommen. Hierbei müssen auch Sicherheitssysteme up-to-date und zukunftsfähig gehalten werden. Welche Herausforderungen sich für die Betreiber bei der Instandhaltung und Modernisierung der Sicherheitseinrichtungen ergeben, verrät dieser Beitrag.


Übersicht der Hima-Safety-Lifecyle-Services in den Produktlebensphasen. Sicherheitssysteme müssen dem Stand der Technik entsprechen und strikte Standards einhalten. Dies erfolgt idealerweise durch die richtige Lifecycle-Planung.
Bild: HIMA Paul Hildebrandt GmbH

Aktualisierungen am Sicherheitssystem werden oft nur dann angegangen, wenn es Probleme oder Änderungen an der Anlage selbst gibt. Eine aktive Lifecycle-Planung wird dabei oft vernachlässigt. Dabei ist diese notwendig, um unangenehme Überraschungen und hohe Folgekosten zu vermeiden. Im schlimmsten Fall können Probleme entstehen, die zu Stillständen oder zum Verlust des sicheren Betriebs einer Anlage führen können. Oft sind die Sicherheitssysteme bereits seit geraumer Zeit im Einsatz. Nicht selten fehlen daher im Ernstfall lückenlose Dokumentationen oder genaue Kenntnis darüber, was vor Jahren installiert wurde. Ein weiteres Problem: Vielen Betreibern ist nicht klar, wie lange entsprechende Austauschprodukte oder Ersatzteile für installierte Sicherheitssteuerungen zur Verfügung stehen. Komponenten für die MSR-Technik haben meist eine kürzere Lebensdauer als die Gesamtanlage. Nicht selten sind Ersatzteile und Support bereits eingeschränkt oder gar nicht mehr verfügbar. Ohne verfügbare oder bevorratete Ersatzteile drohen so Betriebsausfälle.

System-Assessment für Normenkonformität

Aufgrund der oben beschriebenen Herausforderungen ist es daher sinnvoll, ein vorausschauendes Lifecycle-Management der Sicherheitssteuerungen zu betreiben. Wegen der Komplexität der Materie empfiehlt es sich, hierfür externe Experten mit ins Boot zu holen. Die Basis für ein effektives Lifecycle-Management bildet ein umfassendes System-Assessment. Dieses umfasst z.B. die Prüfung des Systems und seines Wartungsstandes auf allen Ebenen, den Check der Qualifikation und Fachkompetenz der Mitarbeiter sowie die Bestandsaufnahme der Sicherheitsmaßnahmen gegen Security-Bedrohungen. Zentral ist die Abfrage aller Routinen, Methoden und Verfahren hinsichtlich des Sicherheitssystems: sind die Sicherheits-Anforderungsspezifikation auf dem neuesten Stand, wird in der Betriebs- und Wartungsphase regelmäßig ein Functional Safety Audit (FSA) durchgeführt oder gibt es ein Management der Funktionalen Sicherheit (FSM), wie von der Norm IEC61511 Edition 2 gefordert? Das System-Assessment zeigt, ob ein Anlagenbetreiber normkonform die Funktionale Sicherheit zum Schutz von Menschen, Anlagen und Umwelt in allen Lebenszyklusphasen gewährleisten kann. Ein wichtiger Baustein zur langfristigen Gewährleistung von Sicherheit und Normenkonformität einer Anlage ist das FSM. Bestandteile eines effektiven FSM sind z.B. ein Sicherheitsplan, interne Assessments, Audits, das Vier-Augen-Prinzip sowie Prozeduren und Checklisten zur Durchführung der Aktivitäten im Sicherheitslebenszyklus. Functional Safety Assessments (FSA), bei denen geprüft wird, ob die Anforderungen der IEC61511 erfüllt werden, müssen in der Betriebs- und Wartungsphase in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. Mitarbeiter, die an Sicherheitseinrichtungen arbeiten, müssen nach Norm IEC61511 nachweislich qualifiziert sein. Mit der Edition 2 von IEC61511 ist ein Kompetenzmanagement vorgesehen, das den Einsatz ausreichend qualifizierter Personen über den gesamten Sicherheitslebenszyklus gewährleistet. Hier kann die externe Kompetenz eines nach IEC 61511 zertifizieren Partners genutzt werden, um einerseits Sicherheitsrisiken wirksam zu vermindern und andererseits Planung, Betrieb und Instandhaltung effektiver und weitaus kosteneffizienter zu managen.

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Cybersecurity gewinnt an Bedeutung

Nach IEC61511 Edition 2 sind Risikobetrachtung sowie Maßnahmen zur IT-Sicherheit notwendig, um Sicherheitslücken der Sicherheitseinrichtungen zu identifizieren. Die Durchführung der IT-Risikoanalyse liegt dabei maßgeblich in der Verantwortung des Anlagenbetreibers - nicht in der des Lieferanten oder Herstellers der Sicherheitssysteme. Jeder Betreiber sollte daher seine kritischen Sicherheitssysteme überprüfen bzw. prüfen lassen, um zukunftssicher produzieren zu können. Im Interesse des Anlagenbetreibers sind zudem eine möglichst lange Lebensdauer und Langzeitverfügbarkeit der Sicherheitssysteme, um die Zukunftssicherheit und Planbarkeit zu erhöhen. Auch dem Thema Kompatibilität kommt bei der Modernisierung von Anlagen eine große Bedeutung zu. Zur Hima-Philosophie gehört es, dass Ersatzteile oder kompatible Nachfolgeprodukte für Hima-Sicherheitssteuerungen lange erhältlich sind. Damit wird die Verfügbarkeit der eingesetzten Produkte und kompatibler Ersatzteile für einen Zeitraum von über 25 Jahren sichergestellt. Dank der modularen Bauweise können auch ältere Systeme gezielt um neue Funktionen erweitert werden. Gerade bei vernetzten Systemen empfiehlt sich ein schrittweises, geplantes Vorgehen, phased Modernization genannt. Dabei wird sichergestellt, dass ein bereits modernisiertes System weiter mit allen vorhandenen Systemen kommunizieren kann und umgekehrt. Ziel sollte es sein, möglichst auf Komponenten zu setzen, die eine gleiche oder gleichartige Funktion sowie einen identischen Platzbedarf haben wie die bestehende Technik, da dies die Anlagenmodernisierung erheblich vereinfacht. Diesem Konzept ist beispielsweise die Smart Safety Plattform von Hima verschrieben. Durch die einheitliche Hardware- und Software-Basis sind Erweiterungen, Anpassungen und Modernisierung vereinfacht. Auch Bestandssysteme lassen sich in die Plattform integrieren.

Gestiegene Produktivität und Profitabilität

Die Erfahrung in sicherheitskritischen Anwendungen zeigt, dass jede Lifecycle-Phase durch Safety-Experten begleitet, sowie das Thema Obsoleszenz rechtzeitig adressiert werden sollten, um die Anlagenverfügbarkeit langfristig zu sichern. Mithilfe des vorausschauenden Lifecycle-Managements, dass den Ist-Zustand eines Systems ständig überprüft, ist zudem gewährleistet, dass Komponenten oder Systeme geplant während der ohnehin anstehenden Anlagenstillstände oder Turnarounds ausgetauscht werden können. Basis des Lifecycle-Managements ist ein System-Assessment. Nach abgeschlossener Auswertung des System-Assessments erhalten Anlagenbetreiber klare Empfehlungen hinsichtlich der notwendigen Lifecycle-Aktivitäten, Mitarbeiterqualifikation, Upgrade- und Modernisierungsplanung sowie des Ersatzteilmanagements. Darauf basierend kann gemeinsam eine schlüssige Lifecycle-Management-Planung erarbeitet werden, die das Sicherheitssystem und damit auch die Anlage zukunftssicher macht. Technik, Standards und Bedrohungen - etwa im Bereich Security - ändern sich ständig. Idealerweise wird daher in der Folge eine jährliche Analyse der Sicherheitssysteme durchgeführt, die einen zuverlässigen Aufschluss über weitere erforderliche Wartungsmaßnahmen gibt. Ziel ist es, zum einen die Vorteile aktueller Technologien zu nutzen, gleichzeitig Vorsorge hinsichtlich Obsoleszenz zu treffen, bekannte Probleme zu neutralisieren und so die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Dabei werden nicht nur alle relevanten Sicherheitsnormen eingehalten, auch die Ausfallzeiten lassen sich so minimieren, was die gesamte Anlage rentabler und produktiver macht.

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