Was bedeutet Betriebsbewährtheit für Werkzeugmaschinen?

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ENGINEERING
Was bedeutet
Betriebsbewährtheit für
Werkzeugmaschinen?
Die Leitnorm für die Risikobeurteilung (ISO 12100) erwähnt
ausdrücklich, dass die notwendigen hypothetischen Analysen auf real existierenden Praxisbefunden basieren sollen.
Deshalb wurde bereits am 19. Juni 2013 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) das Positionspapier „Entwicklung von anerkannten Regeln der Technik“
erstellt. Bei der Erstellung des Papiers war die Arbeitsgruppe
„Neue Generation Signaltechnik“ (NeGSt) der RWTH Aachen
maßgeblich beteiligt. Deren Aussagen sind für die allgemeine Maschinensicherheit und somit auch für Werkzeugmaschinen leicht übertragbar.
Gerade bei Betriebsbewährtheit gilt es, sich im Dickicht von Definitionen
zurechtzufinden.
Ausführungen zur Betriebsbewährtheit im Positionspapier
Betriebsbewährt (en: prior use) ist eine dokumentierte
Beurteilung, beruhend auf Betriebserfahrungen in einer
ähnlichen Umgebung, dass ein Gerät für die Verwendung in
einem sicherheitstechnischen Systems (SIS) geeignet ist und
die Anforderungen hinsichtlich der Funktionen und der
Sicherheitsintegrität erfüllen kann. [ …] Um ein Gerät für ein
sicherheitstechnisches System auf der Grundlage einer
Betriebsbewährung zu qualifizieren, sollte der Anwender
dokumentieren, dass das Gerät eine befriedigende Leistung
in einer ähnlichen Betriebsumgebung erreicht hat. Das
Verständnis dafür, wie sich das Betriebsmittel in einer
bestimmten Betriebsumgebung verhält, ist erforderlich, um
mit hoher Gewissheit annehmen zu können, dass der
beabsichtigte Entwurf, die beabsichtigte Sichtprüfung,
VDW BRANCHENREPORT / SEPTEMBER 2015
Prüfung, Instandhaltung und die beabsichtigten betrieblichen Praktiken angemessen sind. (Definition Betriebsbewährtheit nach EN 61511-1:2012 Kap. 3.2.55)
Arbeitsgruppe des Ministeriums betont wiederholt deren
Bedeutung der Betriebsbewährtheit:
Daher wird es von der Arbeitsgruppe als sinnvoll angesehen,
Methoden zur Betrachtung der Betriebsbewährtheit als
anerkannte Regeln der Technik zu betrachten. Zusammen
mit den Instandhaltungsmaßnahmen kann so eine Risikobetrachtung durchgeführt werden. [ …] Insbesondere bei
Alttechniken liegen sowohl durch den Betreiber als auch den
Hersteller umfangreiche Daten zu Störungen und Ausfällen
von leit- und sicherungstechnischen Applikationen und
Anlagen vor. Mit Hilfe dieser Daten kann eine zuverlässige
Aussage zur Betriebsbewährtheit getroffen werden. (Betriebsbewährtheit und Analogie zu Grundnormen – 3.6.3).
[ …] Die Analogie insbesondere zur Norm EN 61508 / EN 61511
und die Anleihe aus dem Bereich der Sicherheit von Maschinen sind hilfreich und schließen mögliche Lücken in der
technischen Argumentationskette. Der Nachweis von
Betriebsbewährtheit, wie er in der EN 61511 gefordert wird,
ist ebenfalls gegeben. Damit kann man diese Vorgehensweise als allgemein in der Technik anerkannt angesehen
und als Basis zur Risikobewertung nutzen. [ …] Alttechniken
im Produktauslauf basieren auf einem Entwicklungsstand,
der nicht mehr aktualisiert wird. Sie erfüllen jedoch die
wesentlichen Anforderungen an die Sicherheit, so dass ein
Betrieb der Anlage möglich ist. Es gilt in diesen Fällen ein
Bestandsschutz. Die Schaffung neuer Regelwerke erscheint
nicht verhältnismäßig. Geeigneter ist es, über die Betriebsbewährtheit bei Änderungen den Nachweis zu führen, dass
die Sicherheitsanforderungen erfüllt sind.
Das Positionspapier ist als Download im Internet unter
http://projekte.fir.de/negst/sites/projekte.fir.de.negst/files/
ag1_01_negst_positionspapier_ag1_v3-00_2013-0730_20131216.pdf verfügbar.
In Ergänzung zum Positionspapier veröffentlichte das BMWi
am 31. Juli 2013 eine Sammlung zur „Definition Betriebsbewährtheit“. Im Vorwort heißt es:
Mit diesem Dokument werden Definitionen und Aussagen
zum Begriff „Betriebsbewährtheit“ zusammengefasst. Die
Zusammenstellung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. [ …] Es ergänzt insbesondere die Aussagen zur Betriebsbewährtheit in Kapitel 4.1.
ENGINEERING
Es werden die Begriffe „Proven in Use“ und „Prior Use“ zur
Erläuterung der Randbedingungen, die für die Argumentation Betriebsbewährtheit notwendig sind, erklärt.
Betriebsbewährtheit für elektrotechnische Komponenten
Proven in Use: Zur Konfiguration sicherheitsbezogener
Systeme werden u. a. betriebsbewährte Bauteile verwendet.
Das sind Bauteile, die sich bereits in größerer Stückzahl über
einen längeren Zeitraum unter gleichen oder ähnlichen
Einsatzbedingungen bezüglich ihrer Funktionssicherheit
bewährt haben. Die konkreten Kriterien für die Betriebsbewährtheit sind dabei in den verschiedenen Branchen nicht
exakt gleich definiert. Nach der DIN EN 61511 (VDE 0810)
beispielsweise werden in der Prozessindustrie unter Einbeziehung aller betrachteten Geräte mindestens 30 Mio.
Stunden Betriebszeit vorausgesetzt. Im Maschinenbau
dagegen werden Bauteile oder Komponenten als betriebsbewährt angesehen, wenn zehn Systeme in unterschiedlichen Anwendungen während 10 000 Betriebsstunden oder
wenigstens einem Jahr Betriebsdauer keine sicherheitsrelevanten Fehlfunktionen gezeigt haben.
Quelle: www.etz.de/1111-0-Fachlexikon.html?alpha=B.
Die Definition ist als Download im Internet unter http://
projekte.fir.de/negst/sites/projekte.fir.de.negst/files/ag1_02_
negst_ardt_sammlung_betriebsbewaehrt_v000_20130731_20131216.pdf verfügbar.
Die weitere Entwicklung wird in dem Positionspapier folgendermaßen beschrieben:
Anpassung der Definitionen zur früheren Nutzung und der
Bedingungen, unter denen diese herangezogen werden
kann: Die Benennung „frühere Nutzung“ wird in der zurzeit
gültigen DIN EN 61511 (VDE 0810):2004 für die Benennung
„prior use“ nach IEC 61511 verwendet. DKE/GK 914 berät
jedoch darüber, für die Neuausgabe der DIN EN 61511 (VDE
0810) diese Benennung „frühere Nutzung“ durch die in der
deutschen Fachöffentlichkeit übliche Benennung „betriebsbewährt“ zu ersetzen. Eine vom Hersteller festgestellte
Betriebsbewährung (proven in use) wird in der künftigen IEC
61511 voraussichtlich nicht mehr beschrieben werden.
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Hydraulik und Pneumatik ist aber leicht möglich. So lässt
sich dieser Begriff auch auf die Dimensionierung von trennenden Schutzeinrichtungen anwenden. Schließlich sind die
Festlegungen beispielsweise für die Primärschutzhaube in
der Schleifmaschinennorm EN 13218 seit mehr als zehn
Jahren sogar so „betriebsbewährt“, dass in der ISO-Normungsgruppe über eine Reduzierung der Anforderungen
nachgedacht wird. Der VDW hat dazu das AiF-Projekt AiF
17006 N – „Umhausungen ortsfester Schleifmaschinen“ –
an das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb
der Technischen Universität Berlin vergeben, das gerade
abgeschlossen wurde. Ergänzende Versuche wurden von der
Berufsgenossenschaft Holz und Metall in Hannover zusammen mit dem Institut für Arbeitsschutz der Deutschen
Gesetzlichen Unfallversicherung im ersten Halbjahr 2015
durchgeführt. Nachfolgend soll eine VDW-Studie „Probabilistische Betrachtung der trennenden Schutzeinrichtungen
von Schleifmaschinen“ die bestehenden Untersuchungen an
ein probabilistisches Risikomodell anschließen und so die
Argumentation zur Betriebsbewährtheit auch für trennende
Schutzeinrichtungen statistisch absichern. Derzeit wird eine
weitere VDW-Studie „Betriebsbewährtheit der StandardSPS“ am Institut für Maschinenelemente der Universität
Stuttgart erfolgreich abgeschlossen. Hier steht die Elektrik
im Vordergrund.
Zur Festigung der Argumentation „Betriebsbewährtheit“ hat
der VDW zusammen mit Partnern zwei Positionspapiere auf
dem Esrel-Symposium 2014 im polnischen Breslau vorgestellt. Auch auf der diesjährigen Esrel-Veranstaltung 2015 in
Zürich wird es einen VDW-Vortrag dazu geben. Für die
Folgeveranstaltung 2016 im schottischen Glasgow werden
ebenfalls interessante VDW-Beiträge zur Betriebsbewährtheit aus obigen Forschungsvorhaben erwartet.
Weitere Informationen zum Esrel-Symposium im Internet
unter https://de.industryarena.com/vdw/blog/betriebsbewaehrtheit-auf-dem-esrel-symposium--3004.html.
Ansprechpartner beim VDW
Heinrich Mödden
Tel. 069 756081-13
[email protected]
Bedeutung der Betriebsbewährtheit für
Werkzeugmaschinen
Auch Festlegungen in den Typ-C-Normen für Werkzeugmaschinen können „betriebsbewährt“ sein. Die obige Sammlung zur „Betriebsbewährtheit“ bezieht sich zwar durchweg auf die Elektrik, eine Übertragung auf die Mechanik,
VDW BRANCHENREPORT / SEPTEMBER 2015

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