Den Sicherheitsnachweis bei Werkzeugmaschinen zu führen, ist relativ schwierig. Denn unter statistischen Gesichtspunkten treten Gefährdungen zwar sehr selten auf, können dann aber fatale Auswirkungen haben. Versagt z.B. die Sicherheitsfunktion der Werkstückspannung, wird womöglich ein schweres Werkstück mit hoher Rotationsgeschwindigkeit aus der Maschine herausgeschleudert und zur Gefährdung für Maschine in der Umgebung.
Sicherheit per Standard-SPS
Bei vielen Drehmaschinen übernehmen die Sicherheitsfunktionen Standard-SPSen, die zum Teil noch vor Einführung der seit rund zehn Jahren geltenden Sicherheitsnorm ISO13849-1 installiert wurden. Auch heute noch wollen Werkzeugmaschinenhersteller mit dieser Art von Steuerung arbeiten, denn sie hat sich bewährt. Eine wichtige Grundlage für diese Bewährtheit ist die Kaskadierung von Sicherheitsmaßnahmen in den Produktsicherheitsnormen, hier die ISO23125 für Drehmaschinensicherheit. Darin sind bereits seit vielen Jahren alle wichtigen Details der Sicherheitsfunktionen genormt, ebenso ein ausgefeiltes Betriebsartensystem, das im vorliegenden Fall in einer vollumhausten automatischen Maschine beheimatet ist. In der Studie hatte Nina Nowizki vom Institut für Maschinenelemente der Universität Stuttgart die Laufzeiten von 578 Mehrspindel-Drehautomaten mit insgesamt 3.951 Spindeln untersucht. Die Maschinen wurden mit baugleichem Typ einer Standard-SPS gesteuert. „Hersteller hatten ebenso wie Anwender bisher immer das Gefühl, dass die normkonform gebauten Maschinen sehr sicher sind – ohne, dass es wissenschaftlich belegt war“, sagt Nowizki. „Nun konnten wir statistisch nachweisen, dass die mit der Standard-SPS ausgeführte Werkstückspannung der untersuchten Maschinen den Sicherheitsnormen ISO23125 und ISO13849-1 entspricht, bzw. diese sogar unter gewissen Umständen übererfüllt.“
Zurück in die 1990er Jahre
Die Ingenieurin wertete Daten bis zurück ins Jahr 1992 aus und kam mit ihren Abschätzungen zur sicheren Seite auf insgesamt mehr als 93Mio. Maschinenbetriebsstunden, in denen kein einziger sicherheitsrelevanter Unfall passierte. Der nach ISO23125 geforderte PLb bzw. PLc für die Werkstückspannung wurde in dieser Studie eindeutig erfüllt. Laut VDW soll dieser wichtige Befund auch bei der jüngst angestoßenen Revision der ISO23125 beachtet werden. Der Verband lädt Maschinenbauer hier explizit zur Mitarbeit an der Norm ein.
Weitere Studien folgen
Vergleichbare Studien sind laut Nowizki auch mit anderen Werkzeugmaschinen möglich und schon konkret in Planung. Anfang des kommenden Jahres will das Institut bei der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) den Antrag für ein größeres Projekt mit anderen Maschinentypen einreichen. Parallel zur Auszeichnung wurde auch ein VDMA-Positionspapier zur Werkstückspannung vorgestellt, in dem ein verantwortlicher Umgang mit aktorisch wirkenden Werkstückspannvorrichtungen bei Zulieferern, Maschinenherstellern und Betreibern erstmalig geregelt wird. Denn trotz der exemplarisch nachgewiesenen Zuverlässigkeit bleibt die Sicherheit der Werkstückspannung im betrieblichen Umfeld ein wichtiges Thema.
