Wenn Mensch und Maschine in einer technischen Umgebung aufeinander treffen, müssen Maschinen- und Anlagenteile binnen eines Bruchteils von Sekunden gestoppt werden können. »Die Sicherheit aller Personen, die in einem der vielen Logistikzentren unserer Kunden überall auf der Welt arbeiten, ob in der Industrie, im Retailbereich oder Service, ist das höchste, schützenswerte Gut«, erklärt Stephan Schmid, Projektingenieur im Bereich Entwicklung Steuerungstechnik bei Witron. Bedeutet: Entsprechende Bereiche werden von dem Unternehmen mit Sicherheitseinrichtungen oder Umzäunungen ausgestattet, die den geltenden Standards und Normen entsprechen, um so Unfallrisiken gar nicht erst entstehen zu lassen.

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Nachdem man in einem vernetzten, mechanisierten System nicht alle Bereiche, in denen Mensch und Maschine aufeinandertreffen, komplett einzäunen kann, arbeitet der Anlagenbauer und -betreiber zum Beispiel an Förderstrecken mit Sicherheits-Lichtvorhängen. Diese müssen Mensch und Ware unterscheiden können. Betroffene Bereiche müssen speziell in der Intralogistik sowie in der Automobil- und Verpackungsindustrie durch optische Sicherheits-Sensoren gekennzeichnet werden. Damit das Annähern von Fördergut an ein Schutzfeld eindeutig erkannt und dieses zum richtigen Zeitpunkt zur Durchfahrt überbrückt wird, sind branchenweit in der Vergangenheit Muting-Prozesse mit signalgebenden Muting-Sensoren zum Einsatz gekommen. Diese Sensoren installierte der Anwender zusätzlich zu den Lichtvorhängen. Sie ermöglichten, dass Paletten und Fördergut unterbrechungsfrei ein- und ausfahren konnten. Vor und hinter der Lichtschranke geht es jedoch meist eng zu. So führte der zusätzliche Einsatz von überbrückenden Sensoren oft zu einem Mehrbedarf an Platz, wodurch die Anlage weniger kompakt ausgeführt werden konnte. Auch der Installations- und Serviceaufwand für deren zusätzlichen Aufbau, Justage und Rejustage waren mit Mehraufwand verbunden. »So kam bei Witron der Wunsch auf, eine Lösung zu finden, welche die Prozesssicherheit, Anlagenverfügbarkeit sowie eine einfache Bedienung miteinander vereint«, erläutert Schmid.

Von SPS und Schutzfeld

Zu jenem Zeitpunkt hatte Leuze Electronic für diese Anforderung zwar noch keine praktische Antwort parat, aber bereits eine Projektidee: Smart Process Gating (SPG) – basierend auf seinen Sicherheits-Lichtvorhängen MLC. Das Unternehmen stellte diese seinem Schlüsselkunden Witron in einer frühen Entwicklungsphase vor. Dieser war laut Anbieter von der Idee schnell überzeugt und begleitete die Entwicklung. So wurde Smart Process Gating auf dessen Teststrecken in seinem Firmenstammsitz in Parkstein in der Oberpfalz auf Herz und Nieren geprüft und gemeinsam im Detail optimiert. »Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Es entstand eine clevere Lösung, welche die Anforderung der Arbeitssicherheit kombiniert mit einer hohen Prozesssicherheit und Anlagenverfügbarkeit vereint«, sagt Josef Apfelbeck, Key Account Manager und Spezialist für Intralogistik bei Leuze Electronic.

Mit der Lösung entstand ein neues Verfahren, womit Muting-Prozesse einfacher, kompakter und stabiler ausgeführt werden können, so der Anbieter. Mit dem auf Basis der Sicherheits-Lichtvorhänge MLC entwickelten SPG-Verfahren kann auf die bisher nötigen signalgebenden Sensoren verzichtet werden. Fördersysteme lassen sich so kompakter ausführen. Zudem entfällt in der Betriebsphase die Gefahr von Dejustage oder Beschädigung der Sensoren ebenso wie der Aufwand für deren Wartung und Instandhaltung. Dadurch erhöht sich unter anderem die Verfügbarkeit der gesamten Sicherheitseinrichtung.

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Beim SPG kommt das erste Muting-Signal von der Prozesssteuerung (SPS), während das Zweite durch das Schutzfeld selbst erzeugt wird. Das Verfahren setzt daher einen kontrollierten Materialfluss voraus, damit die nötigen SPS-Steuersignale exakt im erwarteten Zeitfenster zur Verfügung stehen. Der Sicherheits-Lichtvorhang MLC 530 in der Variante mit Smart Process Gating ist vom TÜV sicherheitstechnisch zertifiziert. In Kombination mit einer Standard-Steuerung lässt sich ein Performance Level (PL) d erreichen, was für viele Anwendungen in der Intralogistik ausreichend ist. Mit einer Sicherheitssteuerung ist aber auch ein PL e erreichbar.

Reduzierter Aufwand

»Viele Stunden harter Entwicklungsarbeit, gemeinsamen Projektierens, Diskutierens, Testens an den Materialschleusen von Test-Förderstrecken mit Witron als starkem Partner an unserer Seite haben zu einem Ergebnis geführt, das sich sehen lassen kann«, ist Apfelbeck sicher. Schmid ergänzt: »Charmant für Witron ist vor allem die Stabilität und hohe Verfügbarkeit der Sicherheitseinrichtung – und das zu reduziertem Aufwand. Das bestätigen unsere Onsite-Teams wie auch unsere Kunden.« Seit Herbst 2016 setzt der Logistikexperte die neue Technologie als Standard in seinen Projekten weltweit ein – im Retail-Bereich ebenso wie in der Industrie oder dem Service.

Von dem Unternehmen projektierte Anlagen mit SPG als Sicherheitseinrichtung stehen mittlerweile in Frankreich ebenso wie in Norwegen oder den USA. Wie alles, was das Werk in der Oberpfalz gen Endkunde verlässt, wurden die Sicherheitsmodule auf der Teststrecke in Parkstein getestet. Auch für interne, eigene Schulungszwecke setzt das Unternehmen SPG und andere Sensorlösungen von Leuze Electronic ein, sei es der messende Sensor AMS im Bereich des Witron-Hochregallagers oder der Barcodeleser BCL 300. Neu im Einsatz im Bereich Regalbediengeräte ist die Datenübertragungs-Lichtschranke DDLS 500 mit EtherCAT-Schnittstelle.

»Nichts verlässt unser Haus, bevor wir eine neue Komponente oder eine neue Technologie nicht selbst ausführlich getestet haben. Nur was sich im Praxistest bewährt hat, empfehlen wir unseren Kunden – das ist unsere Philosophie«, betont Schmid. »Auch das Smart Process Gating musste zahlreiche Härtetests bestehen. Heute überzeugt es uns auf ganzer Linie und wird von uns standardmäßig in Projekten mit Materialfluss eingesetzt.«