Für viele Maschinenbauer fühlt sich funktionale Sicherheit immer noch wie eine Einschränkung an. Oft wird erst spät im Projekt an sie gedacht, sie erhöht die Komplexität und schafft Druck bei der Validierung, Dokumentation und Inbetriebnahme.
Dieser Ansatz funktioniert nicht mehr.
In der Automobilproduktion, insbesondere im E-Mobilitätsbereich, müssen Maschinen hohen Durchsatz mit flexiblen Layouts und einer sicheren Interaktion zwischen Menschen und Bewegung kombinieren. Gleichzeitig steigt der regulatorische Druck. Neue Anforderungen an Maschinen, Cybersicherheit und integrierte Sicherheit verändern, wie eine gute Maschinenkonstruktion aussieht.
Die Herausforderung ist klar: Wie erfüllen Sie höhere Sicherheitsanforderungen, ohne dass Sicherheit zu einem Produktionshindernis wird?
Die Antwort beginnt mit einer neuen Art zu Denken. Bei der funktionalen Sicherheit geht es nicht nur darum, Risiken zu reduzieren. Wenn sie frühzeitig korrekt konstruiert und integriert wird, trägt sie auch dazu bei, die Engineering-Geschwindigkeit, die Maschinenverfügbarkeit, die Energieeffizienz und die Zukunftsfähigkeit zu verbessern.
Viele Sicherheitskonzepte werden noch immer nachträglich entwickelt. Risiken werden erst spät im Prozess bewertet, Schutzmaßnahmen werden nachträglich hinzugefügt, und Sicherheitsfunktionen sind vom Rest der Maschinenkonstruktion getrennt.
Dies führt in der Regel zu vermeidbaren Problemen:
Viele Automobil-OEMs und Maschinenbauer verlieren Zeit mit dem Lösen dieser Probleme. Sie wissen, dass Sicherheit notwendig ist, aber sie haben Schwierigkeiten, weil Sicherheit nicht früh genug in die Architektur integriert wurde.
Die funktionale Sicherheit sollte ein integraler Bestandteil des Maschinenkonzepts sein und nicht nachträglich daraufgesetzt werden.
Ein besserer Ansatz besteht darin, frühzeitig zu beginnen und die Sicherheit direkt in die Maschinenkonstruktion zu integrieren.
Das bedeutet, von Anfang an drei Punkte zu berücksichtigen:
1. Risikobewertung unter Berücksichtigung der tatsächlichen Anwendung
Ein fundiertes Sicherheitskonzept beginnt mit dem Verständnis davon, welche Teile des Prozesses ein Risiko darstellen. In der Automobil- und Batterieproduktion sind gesteuerte Bewegung, manuelle Interaktion und hochwertige Prozesse häufig eng miteinander verbunden. Eine präzise Risikobewertung ist daher umso wichtiger.
Wenn das Risiko klar ist, wird auch das erforderliche Sicherheitsniveau deutlich. Das reduziert späteres Rätselraten.
2. Sicherheitsfunktionen, die zur Maschinenarchitektur passen
Der nächste Schritt besteht darin, festzulegen, welche Sicherheitsfunktionen benötigt werden und wo sie in die Anlage integriert werden sollen. Hier stehen viele Teams vor einem Kompromiss zwischen Schutz, Komplexität und Flexibilität.
Der beste Ansatz besteht darin, die Sicherheitsfunktionen von Anfang an auf die Anwendung, das Bewegungsprofil und das Maschinenlayout abzustimmen. Dadurch erhalten Engineering-Teams mehr Kontrolle über das Anlagenverhalten und Überspezifikationen werden vermieden.
3. Eine Implementierung, die die Leistungsfähigkeit unterstützt
Schaltplanentwurf und Komponentenwahl entscheiden, wie Sicherheit in der Praxis funktioniert. Ansprechzeiten, Diagnosen, Neustartverhalten und Fehlerbehebung beeinflussen die Produktivität.
Eine gute Sicherheitskonstruktion schützt Menschen. Außerdem schützt sie die Produktionsleistung.
Eine der größten Neuerungen in der modernen Maschinenkonstruktion ist der Wechsel von zentralisierten Sicherheitskonzepten hin zu Sicherheitsfunktionen, die näher am Aktor platziert sind.
Dies ist wichtig, da die Anlage umso schneller und präziser reagieren kann, je näher die Sicherheit der Bewegung ist. Es vereinfacht auch die Architektur in modularen Maschinenabschnitten und kann unnötigen Energieverbrauch reduzieren.
Das bietet echte Vorteile:
Das ist der Punkt, den viele Teams übersehen. Sicherheit muss eine Maschine nicht verlangsamen. Wenn sie richtig integriert ist, läuft die Maschine besser.
Es gibt die weit verbreitete Annahme, dass verbesserte Sicherheit immer zu einem höheren Energieverbrauch und einer reduzierten Verfügbarkeit führt. In der Praxis ist oft das Gegenteil der Fall. Wenn Sicherheitsfunktionen richtig ausgewählt und integriert werden, helfen sie, Ausschuss zu vermeiden und den Gesamtwirkungsgrad der Maschine zu verbessern. Definierte Sicherheitsstrategien und intelligentes Bewegungsmanagement können unnötigen Luftverbrauch reduzieren, Verluste minimieren und Zykluszeiten verkürzen – all dies trägt zu einem hocheffizienten Maschinenkonzept bei. Dies ist besonders wichtig in der Automobilproduktion, wo die Effizienzziele mit ständig steigenden Anforderungen an Qualität und Compliance einhergehen. Funktionale Sicherheit sollte nicht getrennt von Effizienzentscheidungen betrachtet werden. Sie sollte Teil dieser Entscheidungen sein.
Im E-Mobilitätsbereich ist der Druck noch größer. Die Batteriefertigung beinhaltet eine Kombination aus sensiblen Prozessen, wertvollen Werkstoffen und hohen Sicherheitsanforderungen. Das macht robuste, gut integrierte Sicherheitskonzepte umso wichtiger.
Doch dieses Prinzip beschränkt sich nicht nur auf die Batteriefertigung.
Egal ob bei der Batteriemontage, bei der Produktion von elektrischen Antriebssträngen oder allgemein bei der automatisierten Automobilfertigung: Maschinenbauer benötigen Lösungen, die sichere Bewegung, einfacheres Engineering und einen zuverlässigen Betrieb unterstützen. Eine Maschine muss produktiv sein und dabei aktuelle sowie zukünftige Normen erfüllen.
Deshalb ist ein technologieneutraler Ansatz so wichtig. Sowohl elektrische als auch pneumatische Sicherheitsfunktionen spielen eine wichtige Rolle, wobei viele Anwendungsbereiche von der richtigen Kombination aus beidem profitieren.
Nicht jede Maschine muss von Grund auf neu konstruiert werden. Viele Hersteller und Maschinenbauer müssen bestehende Betriebsmittel nachrüsten, um neuere Sicherheitsvorschriften oder aktualisierte interne Normen zu erfüllen.
Hier kommen skalierbare Sicherheitskonzepte und „Piggyback“-Nachrüstungen zum Einsatz. Statt die gesamte Anlage neu zu planen, ist es einfacher, ausgewählte Sicherheitsfunktionen zu modernisieren, die Diagnose zu verbessern oder Maschinenbereiche an aktuelle Anforderungen anzupassen.
Nachrüstungen sollten nicht in einem kompletten Neubau enden.
Die richtige Sicherheitsarchitektur hilft, bestehende Investitionen zu schützen und gleichzeitig die Anpassungsfähigkeit der Maschine zu verbessern.
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Dazu zählen:
Maschinenbauer benötigen selten einzelne Komponenten für Automobil- und E-Mobilitäts-Anwendungen. Sie benötigen Sicherheitskonzepte, die echte Maschinenanforderungen erfüllen und ihnen helfen, mit weniger Aufwand von der Risikoanalyse zur Umsetzung zu gelangen.
Bei den wettbewerbsfähigsten Maschinenkonzepten ist funktionale Sicherheit inzwischen ein untrennbarer Bestandteil der Maschinenleistung.
Dadurch ändert sich alles.
Sie können sicherere Bewegungen konstruieren, ohne die Anlage zu verkomplizieren. Sie können aktuelle Normen einhalten, ohne unnötigen Engineering-Aufwand zu verursachen. Und Sie können die Effizienz und Verfügbarkeit verbessern, während Sie gleichzeitig Menschen und Prozesse schützen.
Dadurch entsteht ein echter Wandel in der Denkweise.
Funktionale Sicherheit ist nicht mehr nur ein Punkt auf der To-Do-Liste. Sie ist von Anfang an Bestandteil besserer Automobilmaschinen.
Wenn Sie derzeit ein neues Maschinenkonzept prüfen oder eine bestehende Automobilanlage aufrüsten, erfahren Sie hier, wie integrierte funktionale Sicherheit die Komplexität reduzieren und eine effizientere Maschinenkonstruktion unterstützen kann.
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