Den Leidensdruck lindern

Der VDMA hat ein Datenblatt zur Funktionalen Sicherheit veröffentlicht, das gemeinsam mit Herstellern erarbeitet wurde. Das Ziel ist, dass es eine neutrale Orientierungshilfe für die Anwender gibt, wenn es um die Sicherheitskennwerte geht. Worin bestand aus Ihrer Sicht die Motivation zu dieser Initiative? K.W.: Die Motivation kam aus drei Richtungen. Da ist zunächst der Leidensdruck auf Anwenderseite: Maschinenbauer müssen im Rahmen der Sicherheitsbewertung ihrer Maschinen Berechnungen durchführen, nach den aktuellen Normen EN ISO13849-1 oder EN/IEC62061. Teil dieser Bewertung ist, dass für die Produkte, die sie einsetzen, die sicherheitstechnischen Kenndaten zu ermitteln sind. Diese Kenndaten lagen in der Vergangenheit entweder nur in Papierform oder gar nicht vor. Jeder hat die Kenndaten anders formuliert und es war nicht eindeutig, in welchem Format die Daten publiziert werden sollen. Auch aufseiten der Komponenten-Hersteller gab es Leidensdruck: Sie hatten unterschiedliche Vorstellungen und Wünsche, wie die Kenndaten publiziert werden sollen – und als Ergebnis kein einheitliches Format. Die dritte Partei waren die Tool-Hersteller, die natürlich ein elektronisches Format bevorzugen, um die Daten verarbeiten zu können. Der VDMA hat seinen Einfluss geltend gemacht und die verschiedenen Parteien an einen Tisch gebracht. Allen sollte Gelegenheit gegeben werden, gleichberechtigt an dem Datenblatt mitwirken zu können. Insgesamt hat der VDMA 300 Unternehmen angeschrieben, von denen dann im Editorenkreis rund acht Parteien die Anforderungen zusammengetragen haben. Welchen Teil konnte Pilz zum Gelingen beitragen? K.W.: Das Besondere ist, dass Pilz alle drei Parteien vertreten konnte. Wir sind einerseits Hersteller von Sicherheitskomponenten, auf der anderen Seite haben wir das erste Berechnungstool, die Software Pascal, auf den Markt gebracht. Und drittens kennen wir durch unsere Beratungsleistungen, in denen wir uns tagtäglich mit den Herausforderungen der Maschinenbauer auseinandersetzen, auch den täglichen Leidensdruck. Wir haben also selbst ein großes Interesse gehabt, hier ein einheitliches Datenblatt auf den Weg zu bringen. Bei Pilz beschäftigen wir uns nun bereits seit sechs Jahren mit dem Thema und haben es aktiv mitgestaltet – ich denke zu einem guten Ergebnis. Ist das Projekt also abgeschlossen? K.W.: Das Ziel ist insofern vollständig erreicht, dass nun ein technisches Dokument bereitsteht, das die Anforderungen zusammenstellt. Wesentlich ist meines Erachtens, dass wir mit dem Einheitsblatt erstmals transparent machen konnten, dass es nicht nur ein Anforderungsprofil gibt. Tatsächlich sind es vier unterschiedliche – je nachdem, was man für ein Produkt auf den Markt bringt. Wichtig war, zu erkennen, dass sich diese von den vier Produkten zur Verfügung gestellten Daten erheblich unterscheiden können und Anwender bei einigen der Produkte selbst Daten bereitstellen müssen. Das zweite wichtige Ergebnis ist eben das Einheitsblatt als solches. Es wird jetzt in Form einer Norm herausgegeben. Beschrieben wird, was Anwender benötigen, um Berechnungen durchführen zu können und für welche Produkte bzw. in welchen Formaten es sinnvoll ist, diese Daten bereitzustellen. Welche Anforderungen erfüllt das Einheitsblatt konkret? K.W.: In die Ausarbeitung des Einheitsblattes haben alle Mitglieder des Arbeitskreises sehr viel Engagement und Zeit gesteckt. Unerwartet viel Aufwand hat es verursacht, das entsprechende elektronische Format mit Vorlagen und Formatdefinitionen zu erzeugen. Die Ausarbeitung im XML-Format hat über ein Jahr gedauert. Eine Anforderung von Anwenderseite war, dass die zu erzeugenden Daten plattformübergreifend und mit einfachen Mitteln auch zu einem späteren Zeitpunkt noch gelesen werden können. Eine zweite zent­rale Forderung kam von Herstellerseite: Die Daten sollen sich mit vertretbarem Aufwand in das ERP-System, in dem die herstellerspezifischen Daten gehalten werden, integrieren lassen. Hintergrund: Man wollte nicht noch einmal einen manuellen Prozess zwischen Entwicklung und Dokumentation und Veröffentlichung der Daten haben, sondern die benötigten Daten direkt exportieren können. Ein Ergebnis aus dem Arbeitskreis war letztlich die Struktur einer einheitlichen Bibliothek zu erstellen. Wir haben eine sogenannte Schemadatei für XML erstellt, die vorgibt, in welchem Format die Daten vorliegen müssen. Mittels dieser Schemadatei können Programme prüfen, ob die Daten plausibel und valide sind. Nicht ob sie richtig sind, das kann ein Programm nicht leisten. Zudem haben wir Beispieldateien entworfen, die die verschiedenen Szenarien präsentieren. Vorlagedatei und ein Beispiel wurden also gemeinsam erarbeitet. Beide können dann von den Tool-Herstellern und den Erzeugern der Daten genutzt werden. Das Ziel ist, dass sich der Anwender auf die Bibliothek der Hersteller verlassen kann. Jetzt geht es also an die Umsetzung. Wo stehen die Hersteller und wo die Anbieter der Berechnungs-Tools? K.W.: Den ersten wichtigen Schritt gehen jetzt die Hersteller von Sicherheitskomponenten, die ihre Bibliotheken erzeugen und ihre eigenen Entwicklungsplattformen auf diesem Format abbilden müssen. Bei Pilz haben wir bereits die entsprechenden Projekte gestartet, um unsere Daten im verabschiedeten Format zu erzeugen. Das ist also zunächst ein Thema, das intern umgesetzt werden muss. Für die Umsetzung im Bereich der Berechnungs-Tools kann ich insbesondere für Pascal, den Safety Calculator von Pilz, sprechen. Dieser wird das Datenformat mit dem nächsten Voll-Release unterstützen. Da wir mit der Entwicklung nicht beginnen konnten, bevor das Format im Sommer verabschiedet wurde, bleibt uns effektiv ein Vorlauf von einigen Monaten für die Umsetzung. Wir haben es uns bei Pilz zum Ziel gemacht, dass PAScal auch vorhandene Bibliotheken mit anderen Formaten in das VDMA-Format konvertieren kann. So soll Anwendern der Umstieg erleichtert werden, aber für uns bedeutet dies eine Menge zusätzlicher Arbeit. Welche weiteren Herausforderungen sehen Sie aktuell für Anwender im Bereich der Sicheren Automation? K.W.: Mit der Erarbeitung des Einheitsblattes wurde ein grundsätzliches Problem deutlich: Die Durchgängigkeit erarbeiteter Daten. Wenn ich eine Risikobeurteilung durchführe, erhalte ich als Ergebnis die Risiken und erarbeite dann Maßnahmen. Für eine Dokumentation des Workflows mit vertretbarem Aufwand gibt es aber nur ganz wenige durchgängige Konzepte. Die angewandten Systeme sind noch stark \’papierbasiert\‘. Wenn ich heute eine Risikobeurteilung mache, dann muss ich sie von Hand in die Berechnungs-Tools eingeben. Das bedeutet momentan einen doppelten Aufwand. Hier wird es sicher in absehbarer Zeit Verbesserungen geben. Klärungsbedarf gibt es auch in der Normenwelt. Mit der EN ISO13849-1 und EN62061 existieren zwei parallele Wege: In mancher Situation stellt sich schon die Frage, welcher Weg der richtige ist. Maschinenbauer arbeiten in der Regel mit der EN ISO13849-1. Insofern ist eine gewisse Vorentscheidung getroffen. Allerdings ist es auch Fakt, dass manches dort nicht in der Weise möglich ist, wie in anderen Normen. Da sind auf jeden Fall einige Veränderungen zu erwarten. Eine große Herausforderung ist auch das Bestreben einiger Branchen, den Status, wie er vor der Einführung der EN ISO13849-1 war, beizubehalten. Dieser Konservatismus wird teilweise mit seltsamen Konstrukten der Normenwelt noch am Leben erhalten. Die EN 954-1 ist eben noch nicht ganz Vergangenheit. Ist das eine Frage des Aufwands oder warum gibt es hier Widerstände? K.W.: In manchen Fällen hat das sicher mit dem zusätzlichen Aufwand zu tun. Teilweise liegt aber auch die Vermutung nahe, dass der Mehraufwand für eine Berechnung gescheut wird. Deshalb wird oft noch der einfache Weg gegangen, in dem zwar die richtigen Komponenten eingesetzt, diese aber nicht bewertet werden. Welchen Rat würden Sie Anwendern und Maschinenbauern geben, die sich in diesem Spannungsfeld bewegen? K.W.: Wie schon erwähnt, gibt es für die Gesamtbetrachtung, also von einer Risikobeurteilung bis hin zur Berechnung noch keinen einheitlichen, gut funktionierenden, Programm unterstützten Workflow. Es gibt zwar die Normen, aber deren Handhabung ist in der Regel wenig handhabbar. Die Praxis zeigt, dass jemand, der das ständig macht, gut zurechtkommt. Er entwickelt seine eigene Systematik. Wenn man sich jedoch unsicher fühlt, ist man in der Regel gut beraten, für eine erste Bewertung einen externen Experten heranzuziehen. Für die zweite Version der Maschine kann man das dann selbst machen. Dann hat man die Vorlagen und die Dokumente. Es geht also eher um grundsätzliche Hürden? K.W.: Richtig. Viele kleinere Maschinenbauer wissen nicht einmal, wie diese normativen Anforderungen lauten. Das ist insofern nicht verwunderlich, weil die Maschinenbauer nicht einmal Zugriff auf die Normen haben. Die Recherche kostet Geld, die Normen zu beschaffen kostet Geld. Und es gibt keinen Automatismus, der über relevante Normen und etwaige Aktualisierungen informiert. Hier sachkundig zu werden – und zu bleiben – erfordert im Prinzip eine Vollzeitstelle. Insofern macht es schon Sinn externe Dienstleister zu beauftragen. Wenn Sie die technologische Entwicklung betrachten, welche sind für Sie in den nächsten zwei bis fünf Jahren wichtige Themen? K.W.: Das Thema \’intelligente Sensorik\‘ verdient große Beachtung. In der sicheren Automatisierung geht es letztendlich immer um die Frage, ob der Mensch sicher ist oder ob er einer Gefahr ausgesetzt ist. Schutztürsysteme, Lichtgitter oder Kamerasysteme sind heute hier die üblicherweise eingesetzten Produkte. Und die Entwicklung geht weiter, etwa in Richtung Positionserfassung. Eine weitere große Herausforderung der nächsten Jahre besteht darin, bei zunehmend vernetzten und komplexen Anlagen und Maschinen diese übersichtlich zu gestalten. Dabei spielen Modularisierung und Kommunikation eine zentrale Rolle: Maschinen werden künftig aus vielen eigenständigen Einheiten bestehen, die jeweils eine Teilfunktion ausführen. Diese müssen dann mit anderen eigenständigen Einheiten kommunizieren, die andere Teilfunktionen ausführen. Die effektive Verbindung und Steuerung dieser einzelnen, autarken Module wird eine wesentliche Aufgabe wesentlich sein. Dort bekommt dann das Thema Normung wieder einen größeren Stellenwert? K.W.: Exakt. Die Schnittstellen müssen definiert werden und die Vereinheitlichung der Übergabe muss thematisiert werden. Hier gibt es also viele Normungsbereiche, die sich mit dem Thema Schnittstellen beschäftigen. Herzlichen Dank für dieses informative Interview. Kasten1: Downloadlink Unter www.pilz.de kann ein Abstract des VDMA-Einheitsblatts 66413 heruntergeladen werden. Kasten2: Berechnungssoftware für die funktionale Sicherheit Der Safety Calulator Pascal von Pilz berechnet und verifiziert die wesentlichen Sicherheitskenngrößen wie Performance Level (PL) und Safety Integrity Level (SIL) von Sicherheitsfunktionen in Maschinen und Anlagen. Die Software kann mittels eines grafischen Editors Sicherheitsfunktionen modellieren und deren Struktur sowie das Nutzungsverhalten der einzelnen Komponenten komfortabel bestimmen. Durch umfangreiche Bibliotheksfunktionen ist es möglich, Gerätekenndaten in den gängigen