woensdag 1 juli 2009

Het Communicatieprotocol SafetyNETp van Pilz





SafetyNET p is een communicatieprotocol dat specifiek door Pilz is ontwikkeld voor industriële toepassingen waarbij risicovolle gegevens overgedragen moeten worden. Door de toepassing van Ethernet als drager van dit protocol wordt tevens een verdere integratie van industriële IT en kantoorautomatisering mogelijk.

Waarom SafetyNET p?
In de automatiseringstechnologie van vandaag, wordt de wijdverspreide veldbus-communicatie meer en meer een beperkende factor. Nieuwe systemen zijn vereist voor het voldoen aan de vraag naar grotere capaciteiten.

De technische automatisering ontwikkelt zich momenteel van gecentraliseerde controlesystemen met eenvoudige binaire sensoren en actuatoren naar complexe decentrale systemen. Binnen besturingssystemen en procesregelsystemen wordt een steeds groter deel van de capaciteit gebruikt voor de verwerking van de gegevens van sensoren en actuatoren.

Deze tendens verandert de eisen die aan de communicatie gesteld worden. In tegenstelling tot de momenteel in gebruik zijnde master-slave communicatie moeten steeds meer gegevens direct tussen verschillende systemen uitgewisseld worden.

De meeste apparatuur op de tot nu toe gebruikte bussystemen waren passief (slave). Met de huidige eisen zal deze apparatuur ook een actieve rol (master) moeten gaan vervullen, met eigen intelligentie. De uit de kantooromgeving bekende moderne IT technologie biedt momenteel een breed scala aan systeemcomponenten tegen gunstige prijzen. Er is een reusachtig potentieel voor innovatie. Het doel is deze technologie voor industriële automatisering te gebruiken. Ethernet vertegenwoordigt de quasi-norm als communicatiemiddel waardoor het hier een prominente rol krijgt.

De ontwikkeling van moderne veldbussystemen zou gericht moeten zijn op het toepassen van de voordelen die Ethernet biedt. De installatie van Ethernetsystemen moet eenvoudiger gemaakt worden. Vergeleken met de nu gebruikte veldbussystemen is Ethernet, in zijn huidige vorm, te complex. De eisen die gesteld worden aan de individuele componenten binnen een productie-installatie blijven ook groeien. Dit beïnvloedt onder andere scantijden, precisie/frequentie van metingen, gegevensopslag en verwerkingcapaciteit.

De prestatie van zowel procescomputers als communicatiesystemen zullen aan de groeiende behoefte van technische automatiseringssystemen moeten voldoen.

Het moderne op Ethernet gebaseerde veldbussysteem SafetyNET p van Pilz voldoet aan bovengenoemde eisen. Daarnaast is SafetyNET p eenvoudig te installeren en even betrouwbaar als de reeds in gebruik zijnde veldbussystemen.

Technische gegevens van SafetyNET p's
SafetyNET p is een multi-master bussysteem. Alle apparaten op het netwerk hebben gelijke rechten. De scantijd van de bus bij SafetyNET p kan worden aangepast aan de eisen van de applicatie. De minimale scantijd van de bus is 62.5 μs. Hierdoor is het zelfs mogelijk om SafetyNET p te gebruiken in de regelkring van een frequentieregelelaars bij de informatieuitwisseling tussen de encoder en de snelheidsregellaar.

Een veelheid aan hoog dynamische toepassingen is derhalve mogelijk. Taken en “events” kunnen met grote nauwkeurigheid over het gehele netwerk worden verwerkt en opgeslagen. Dit is een eis die gesteld wordt aan “real time” applicaties.

In een real time applicatie kan een “jitter” van rond 100 ns bereikt worden. Het protocolbevat een kanaal voor de overdracht van veiligheidskritische gegevens dat gecertificeerd is overeenkomstig SIL 3 volgens IEC 61508. Zowel veiligheidkritische gegevens als standaardgegevens worden via dezelfde buskabel overgedragen. De niet-veiligheidskritische deelnemers op het netwerk hebben directe toegang tot de veiligheidskritische gegevens en kunnen deze gegevens voor standaard taken gebruiken.

SafetyNET p is uiterst flexibele, niet alleen wanneer het over het selecteren van een geschikte scantijd voor de bus gaat, maar ook wanneer men moet beslissen over de aangewezen topologie: lineair, ster, boom en de ringstopologieën worden allen ondersteund.

Het RTFL- communicatie type is geschikt voor “intra-cell” communicatie omdat deze de snelste scantijden voor de bus toestaat. De RTFN-communicatie type wordt gebruikt voor hogere niveaus omdat deze de beste coëxistentie met de bestaande systemen biedt.

De interface met de applicatie wordt gemaakt via de bekende technologie van CANopen. Bestaande apparatuur met een CANopen interface kan op eenvoudige wijze omgebouwd worden naar SafetyNET p door de transportlaag te wijzigen.

Intelligente technieken toegepast om het processorvermogen, voor de communicatie binnen de SafetyNET p apparatuur, tot een minimum te beperken. Dit vermindert bijvoorbeeld de kosten voor eenvoudige veldapparaten zoals I/O modules. Systemen die geen real time functie hebben (Scantijd > 1 ms) kunnen opgebouwd worden met standaard Ethernet apparatuur.

SafetyNET p gebruikt de technologie van Ethernet
De interface hangt af van het vereiste prestatieniveau: Als de snelste mogelijke communicatie vereist wordt moet RTFL communicatie gebruikt worden. Deze is gebaseerd op OSI Laag 2 van Ethernet (MAC frames).
Voor communicatie binnen gemengde op Ethernet gebaseerde netwerken, van cel naar cel of in standaard netwerken, wordt TCP/IP of UDP/IP communicatie gebruikt.

De conventionele COTS (standaard) infrastuctuur van Ethernet als dit acceptabele prestaties geeft. Daarbij kunnen ook de standaard connectoren, kabels, routers en swtches it omvat zijn omvat schakelaars, kabels, routers, gateways of communicatiekanalen.

Ethernet als veldbus
Ethernet werd oorspronkelijk ontwikkeld om grote hoeveelheden gegevens uit te wisselen tussen grote computersystemen, zonder dat er enige specifieke eisen ten aanzien van het real time gedrag werden gesteld.

De technologie van Ethernet moet worden geoptimaliseerd om aan de eisen, ten aanzien van de deterministische communicatie, eenvoudig ontwerp en goede algemene prestaties, voor een veldbus te voldoen.

Een Ethernet dataframe is ontworpen voor het overdragen van grote pakketten data. De minimale grote van zo’n frame is 48 bytes. Als kleinere datapakketten worden verzonden worden de ongebruikte bytes toch verzonden. Dit fenomeen heet padding.

Gebaseerd op een Ethernetframe met een header van 26 Bytes, zou de het framegrootte van 48 bytes inefficiënt lijken voor een I/O apparaat met 16 bits. Twee 2 Bytes met bruikbare gegevens staan dan tegenover een overhead van 72 Bytes. Zelfs bij een busbelasting van 100%, zal het aandeel bruikbare gegevens per verbinding nooit hoger worden dan 3%.

De Ethernetframes in de zender en de ontvanger worden verwerkt in een protocolstack. De protocolstack wordt meestal verwerkt in de processor van het apparaat en daardoor een last de beschikbare verwerkingscapaciteit.

De verwerkingstijd van de processor is nog langer dan de tijd die het kost om de gegevens via de Ethernet kabel over te brengen. Het mag duidelijk zijn dat de processorcapaciteit voor de verwerking van ethernetcommunicatie vele malen groter is dan die van veldbussystemen.

Als de TCP/IP gegevensframes worden gebruikt om de gegevens over te dragen, zullen alle apparaten IP adressen moeten hebben. Ook hier geld dat het werk dat komt kijken bij het selecteren en toewijzen van de adressen significant groter is dan bij veldbussen.

De standaard Ethernet netwerken kenmerken zich gewoonlijk door een boom of sterstructuur. Één of meerdere gecentraliseerde switches worden direct aangesloten op de individuele eind-apparaten. Dit betekent dat elk eind-apparaat een poort op de switch nodig heeft.

Als meerdere switches toegepast worden, vormen deze gewoonlijk een stervorming netwerk. Dit type netwerk is te complex en kostenintensief voor toepassing bij veldbussystemen.

Om er voor te zorgen dat de Ethernetgebruikers met elkaar kunnen communiceren functioneren de switches in het sterpunt van een Ehternetnetwerk als een hub. Zij ontvangen Ethernetframes bij één poort en zodra het frame geheel ontvangen is geven zij het aan de relevante bestemming(poort) door. Als de bestemming(poort) de gegevens niet kan ontvangen, zal deze switch tijdelijk voor het frame als buffer optreden.

Dit proces, plus de interne verwerkingstijd binnen de switch, veroorzaakt over het algemeen kleine maar onberekenbare vertragingen, die kunnen worden beschouwd als jitter.

Bovengenoemde aspecten moesten worden opgelost om Ethernet geschikt te maken om als veldbus te gebruiken.



Meer informatie over SafetyNET p en de vereniging die de ontwikkeling hiervan mogelijk heeft gemaakt is te vinden op www.safetynetp.com.

Nieuwe Machinerichtlijn en objectgeoriënteerd programmeren Sneller ontwerp industriële installaties

Volgens de (deels nieuwe) normen bij de nieuwe Europese Machinerichtlijn die eind dit jaar van kracht wordt, mogen de veiligheidscircuits in industriële installaties programeerbare elektronica digitaal worden uitgevoerd. Hierdoor kunnen de veiligheidssensoren en de aansturing van de –actuatoren worden geïntegreerd in de functionele besturingscircuits van de machine of industriële installatie. Maar om dat in de programmering ook voor elkaar te krijgen valt bij de huidige PLC-techniek nog lang niet altijd mee. Pilz heeft daarom een nieuw tijdperk geopend binnen de wereld van industriële automatisering.

Hiermee heeft Pilz haar activiteiten definitief verbreed van veiligheidsbesturingen naar industriële besturingstechniek in de ruimste zin van het woord. Dergelijke ontwikkelingen kunnen ook bijna niet uitblijven, want met de komst van de nieuwe Europese Machinerichtlijn die eind dit jaar definitief van kracht wordt, wordt de veiligheidsbesturing een nog integraler deel van de gehele industriële installatie.

Pilz introduceert de ‘besturingsfilosofie PSS4000’. Hiermee wordt het objectgeoriënteerd programmeren ingevoerd in de PLC-omgeving, waardoor veiligheids- en de reguliere besturingsfuncties beter te integreren zijn. Ook kan een ontwerp naar believen worden opgeschaald zonder verlies van eerdere inspanningen.

Weinig flexibele PLC’s
Tot op heden is het breed geaccepteerd dat industriële software hardware-afhankelijk is. Wie PLC-type A programmeert weet dat de software niet toepasbaar is op PLC-type B. Het is mede hierdoor dat in de dagelijkse praktijk opnieuw stukken software gecodeerd moeten worden voor een iets afwijkende toepassing. Schaalbaar en modulair werken is hierdoor kostbaar en moeilijk. Software wordt binnen de industriële engineering veelal nog functioneel ontworpen, de afhandeling van het programma is sequentieel. Er is dan ook sprake van ‘een programma’.

Tevens is het nog altijd gebruikelijk dat er extra investeringen nodig zijn in toegevoegde hard- en software om verschillende systemen met elkaar te laten samenwerken binnen één industriële installatie. Ieder component heeft zijn eigen programmeeromgeving en -problematiek.

Kortom, bij de huidige stand van de PLC-techniek zijn de besturingsystemen nog lang niet zoals de industriële installateur en eindgebruiker ze graag zouden hebben.

Nu is er voor de programmering een hoofdprogramma met subroutines en vervolgens functieblokken die alle sequentieel moeten worden doorlopen. Het sequentiële programma bevat tevens de programmacodes voor de bediening, de communicatie, de besturing van de actuatoren, codes voor de instellingen daarvan etc. Deze zijn echter niet overzichtelijk geclusterd, maar verspreid door het gehele programma heen en daardoor moeilijk te vinden. Kopiëren of wegnemen van een aspect wordt daardoor moeilijk.

Een praktijkvoorbeeld…
Pomp nummer 3 hoeft niet te worden meegenomen in het ontwerp. Toch zit de input voor de druksensoren, de flowmeting, de bediening, de stroomschakeling, de veiligheid, de visualisering en verder alles wat te maken heeft met pomp 3 in het bestaande programma. De engineer moet door het hele programma heen om alles van pomp 3 te verwijderen en zal daarna het geheel moeten testen op fouten die hierdoor kunnen zijn ontstaan.

De huidige generatie PLC’s heeft in deze slechts een geringe mate van flexibiliteit. Als er een andere machine geïnstalleerd moet worden met iets meer eisen en functionaliteit, dan moet je een grotere besturing kiezen, maar bij voorkeur wel met eenzelfde bediening. De vraag is: hoe doe je dat nu? Het programma voor PLC-type A past niet in PLC-type B. De codes voor de bediening zitten bijvoorbeeld door het hele programma heen. Net als de aansturing van de actuatoren (as 1, as 2, as 3 etc).

Copy/paste is dus niet alleen onmogelijk door het verschil in hardware, maar ook nog eens heel moeilijk door de wijze van coderen. Hergebruik en schaling zijn hierdoor nauwelijks te doen. Dat is de huidige stand van zaken.

Objectgeoriënteerd ontwerpen
PSS4000 is een objectgeoriënteerd programmeersysteem. Je kan de objecten in de industriële automatisering vergelijken met de diverse objecten die nu op een gewone PC draaien, zoals de virusbeveiliging, netwerk- en draadloze communicatie, toetsenbord, muis, printer, USB-verbinding, bluetooth en tal van andere toepassingen. Er is dus geen hoofdprogramma meer, er draaien slechts taken. Dat zijn de objecten of kleine programma’s, ieder met hun eigen randvoorwaarden.

Per object (taak) kan bij objectprogrammeren een prioriteit worden ingesteld. Dit houdt in dat snelle processen meer processorcapaciteit toegekend kunnen krijgen dan belangrijke processen.

Hoe werken objecten samen?

  • Objecten hebben ieder een eigen virtuele cyclustijd.
  • Dit houdt in dat een object bijvoorbeeld iedere 5 ms wordt gestart, terwijl een ander object iedere 100 ms wordt gestart. Door processen die een korte reactietijd vergen een korte virtuele cyclustijd te geven, wordt bereikt dat deze met een hoge prioriteit worden afgehandeld.
  • Om te garanderen dat snelle processen voorrang krijgen is het mogelijk om 8 objecten een hogere prioriteit te geven.
  • Duidelijk zal zijn dat als de processor sneller is er meer taken parallel afgewerkt kunnen worden.
  • Net als bij de PC werkt de zelfde software ook op een langzamere PC, maar er blijft sprake van dezelfde programma’s (taken).

Neem een toetsenbord van een PC. Hierop zitten x toetsen (dit zou ook een gestandaardiseerde bediening kunnen zijn voor een machine). Hiervoor is ooit software bedacht. Dit is een object. Je kunt via instellingen (ander object) daar naartoe gaan. En daar ook een taal kiezen (is weer een object). Daar draait een programma waarin je kunt aangeven in een fraai pulldown menu (eveneens een object) welke taal je kiest. En je toetsenbord is ingesteld.

Ontwikkelen we nu een andere PC (of machine) dan kopiëren we gewoon het object toetsenbord met alle deelobjecten naar het nieuwe project en het draait. In elk programma kun je gebruik maken van het standaardtoetsenbord zoals ook Word, PowerPoint, Excel etc. hiervan gebruik maken.

Analoog hieraan kan bij PLC’s gebruik worden gemaakt van een gestandaardiseerde bediening. Daarmee worden kennis en ervaring beter gekapitaliseerd. Dit hergebruik is een grote slag in efficiency. De grootste investering in automatisering vergt de tijd die nodig is om te ontwerpen en te programmeren.

Wij verwachten van de constructeur dat hij gebruik maakt van hetzelfde frame en daar het bestaande tekeningenpakket op aanpast. Dit verwachten we ook van de elektrotechnische afdeling. Maar we accepteren nog steeds dat de software voor elke (deel)machine min of meer opnieuw moet worden gemaakt als deze iets groter of iets kleiner is, dan wel als de klant iets anders wenst dan de standaard.”

Een fabrikant bouwt bijvoorbeeld machines met een enkele sluitslag, of dubbele, en zo tot en met 6 extra bewegingen. De instellingen gaan via een HMI. De machine heeft een veiligheidssysteem. De afstellingen vinden plaats via een inleer-bedieningspaneel. En er zijn diverse bedieningspunten rond de machine afhankelijk van welk type machine wordt gekozen. Een kleine machine zou kunnen werken met een klein besturingssysteem. Dit zou geen probleem zijn voor het aantal I/O’s en de vereiste complexiteit. Echter, bij 4 bewegingen/assen neemt het aantal I/O’s toe en moet de ontwerper overschakelen op een ander systeem. Helaas komen er meer eenvoudige machines voor, maar met de compatibiliteitsproblemen in PLC land wordt om toch enige standaardisatie in een installatie of op een machine te bereiken, gekozen voor een flink opgeblazen PLC. Dit is goed voor de omzet voor de PLC fabrikant, maar gaat ten koste van de efficiëntie en de kostprijs. Bijkomend probleem is dat men voor elke aanpassing aan de machine het gehele programma door moet, om op detailniveau te zien of er geen complicaties zijn in de afloop van het programma.

Veiligheid
De veiligheidscircuits worden nu vaak nog apart gehouden van de functionele PLC’s. Met het nieuwe PSS 4000-systeem kan objectgeoriënteerd worden gewerkt aan integrale besturingstechniek, waarbij door fine-tuning en hergebruik kan worden gekapitaliseerd per object, zonder rekening te houden met hardware. Later, als duidelijk is dat er processorcapaciteit extra nodig is kan deze altijd nog op eenvoudige wijze worden bijgeplaatst. Het programma wordt dan middels een object met de I/O verbonden. Hierbij maakt het niet uit in welke kast deze I/O zit.

Gratis seminars: objectgeorienteerd programmeren/parametriseren
Pilz geeft vanaf nu elke maand gratis seminars over objectgeorienteerd programmeren. Wilt u weten wat deze filosofie inhoudt en welke voordelen er voor u zijn? Dan moet u beslist dit seminar volgen!

Data

Vrijdag 17 juli 13.30 - 16.30 uur (helaas al vol!)
Vrijdag 4 september 13.30 - 16.30 uur
Vrijdag 23 oktober 13.30 - 16.30 uur
Vrijdag 20 november 13.30 - 16.30 uur

Locatie – opleidingscentrum Vianen. Voor meer informatie of inschrijvingen info@pilz.nl.

Het nieuwe Machinehandboek

Hieronder vindt het tweede deel van het nieuwe Machinehandboek van Pilz. Vanaf nu kunt u in iedere nieuwsbrief services een hoofdstuk lezen.  Een Duitse versie, omdat de Engelstalige op dit moment nog wordt vertaald.  Een totale download (PDF) zal beschikbaar worden gesteld in Engels en Duits, als alle 7 hoofdstukken gepubliceerd zijn. (eind 2009).

Pilz  heeft door wereldwijde contacten met normalisatie instanties uitgebreide kennis opgebouwd om dit Machinehandboek te schrijven. Daarnaast hebben wij diverse professoren en leraren van Duitse Universiteiten gevraagd een bijdrage aan dit handboek te leveren.

Het doel van dit hoofdstuk is u op een structurele wijze een overzicht te geven van de nieuwe normen onder de nieuwe Machinerichtlijn, die aan het einde van het jaar van kracht wordt. Het is slechts een kapstok voor de juiste aanpak. De verdieping hiervan vindt u in ons cursusaanbod of in onze nieuwe workshop SIL en PL. We zijn bewust niet op de details ingegaan omdat de techniek snel verandert zodat wij u tijdens onze cursussen de meest actuele informatie kunnen presenteren.

Wilt u gedetailleerde informatie dan raden wij u aan om een cursus of workshop te volgen. In de opleidingen Expert Machineveiligheid (4 dagen), Ontwerp veiligheidscircuits volgens EN-ISO 13849-1 (PL) en Ontwerp veiligheidscircuits volgens EN-IEC 62061 (SIL) wordt de nieuwe Machinerichtlijn en de bijbehorende belangrijkste normen uitgebreid besproken. Voor informatie of inschrijving kunt u kijken op  http://opleidingen.pilz.nl.

Hoofdstuk 4 Duitstalig PDF Handboek 


Workshop volgens ISO 13849-1 (PL) en IEC 62061 (SIL)





Doel
De nieuwe Machinerichtlijn brengt met zich mee dat er gewerkt moet gaan worden met de nieuwe normen NEN-EN-ISO 13849-1 en NEN-EN-IEC 62061. Deze geven eisen voor het ontwerpen en de integratie van veiligheidssystemen als onderdeel van de machinebesturing. De normen beschrijven een methodiek waarmee de ontwerper, door middel van de structuur en betrouwbaarheid van componenten, een betrouwbaar veiligheidssysteem kan realiseren.

Door de ontwikkelingen op veiligheidsgebied rondom de software en electronica zal de EN 954-1 vervangen worden. Hierdoor is de benadering op basis van het systeemgedrag onvoldoende. De nieuwe normen stellen naast het systeemgedrag van een veiligheidsfunctie, ook eisen aan de betrouwbaarheid van de componenten. Daarnaast worden eisen gesteld aan het ontwerpen en structureren van veiligheidssoftware.

De cursist leert tijdens de basisdag de theorie die ten grondslag ligt aan het ontwerpen en valideren (doorrekenen) van veiligheidssystemen in de machinebouw. De verschillen tussen beide methodieken worden uitgelegd waardoor de cursist een gefundeerde keuze kan maken. Op de vervolgdag wordt aan de hand van een casus de theorie verduidelijkt, zodat de deelnemers de opgedane kennis ook in de praktijk kunnen toepassen.

Inhoud basisdag (theorie)

  • Inleiding in elektrische veiligheid en besturingstechnische veiligheidscircuits
  • Normen EN 954-1, ISO 13849-1 (PL) en  IEC 62061 (SIL)
  • Opbouw en ontwerp van veiligheidscircuits
  • Betrouwbaarheidsanalyses van veiligheidscircuits /systemen
  • Functionele veiligheid
  • PL (Performance Level) 
  • SIL (Safety Integrity Level)
  • Verschillen en overeenkomsten tussen SIL en PL

Inhoud  vervolgdag (praktijk)
Na de theoriedag kunt u een verdiepende workshop volgen. Keuze uit ontwerpen volgens PL (Performance
Level) of SIL (Safety Integrity Level) workshop.

Hier wordt een praktische oefening aan de hand van een casus uitgewerkt. De oefening bestaat uit het
uitvoeren van een risicobeoordeling en het bepalen van het benodigde Safety Integrity Level of Performance
Level. Vervolgens wordt een veiligheidscircuit ontworpen en doorgerekend met behulp van het softwaretool
PAScal. Door de praktische invulling van deze dag leert u hoe u de opgedane theoretische kennis
vanuit de basisdag kunt toepassen in het ontwerpen van een circuit en de validering met PAScal. In de
cursus is één licentie voor PAScal inbegrepen.

Doelgroep

  • Ontwerpers en hardware engineers
  • Service technici 
  • Technisch adviseurs en -inspecteurs
Vereiste basiskennis
Wij bevelen elke deelnemer aan om aan te vangen met de basisdag theorie (SIL/PL), omdat hier de kennis wordt overgedragen die steeds van toepassing is en terugkomt in de praktijkdagen. 

Data

Week  50 Theoriedag dinsdag 8 december
Praktijkdag PL woensdag 9 december
Praktijkdag SIL donderdag 10 december

Tijdsduur
Alle dagen zijn van 09.00 - 16.00 uur.

Tarief

Dag 1 persoon 2 personen > 3 personen
Basisdag (theorie) (1) € 375,-  € 375,- Op aanvraag
Praktijk PL (2) € 475,- € 425,- € 375,-
Praktijk SIL (3) € 475,- € 425,- € 375,-
Basisdag + Praktijk PL (1+2) € 800.- € 750,-   € 700,-
Basisdag + praktijk SIL (1+3) € 800,- € 750,-  € 700,-
       
De tarieven zijn gebaseerd op locatie in ons opleidingscentrum Vianen. Bij de combinatiedagen is één
licentie PAScal t.w.v. € 300,- inbegrepen. De theoriedag in combinatie met één praktijk workshop kan ook
op uw locatie worden verzorgd. Het tarief is € 1.575,-. Hier is ook één licentie PAScal inbegrepen.

Aanbeveling
Het is aan te bevelen om tijdens de praktijkdag een eigen laptop mee te nemen.

Risicobeoordeling en functioneel veiligheidsontwerp - Koek in Kuip-lijn – Bolletje

Bij Bolletje bestaat de Koek in Kuip-lijn uit meerdere losse machines, waarmee Bolletje één productielijn heeft gemaakt en daarom gezien wordt als de fabrikant van deze productlijn. Op de gehele lijn wordt het product Koek in Kuip gedraaid. Dit is altijd hetzelfde product. Van de gebruikte machines is de snijmachine (zijn) uitwisselbaar en kan kunnen eventueel ingezet worden op een (diverse) andere lijn(en).

Bolletje wilde voor hun medewerkers - met het oog op de arbeidsomstandigheden - weten welke gevaren er aanwezig zijn bij deze productielijn ofwel wat is veilig en niet-veilig? De Koek in Kuip-lijn (eerste ontbijtkoek in hersluitbare verpakking) maakt onderdeel uit van de productiecapaciteit in Almelo.

De werking van de Koek in Kuip-lijn
Het proces start met het “ontnesten” van de kuipen in de ontnester. Hierdoor worden de kuipen op de transportband geplaatst die het transport verzorgt gedurende het gehele proces. Op de inpakpositie wordt door een persoon de koek, die gesneden is met de hand in de kuip geplaatst. Deze persoon regelt de snelheid van het transportsysteem en via het systeem wordt het product naar de volgende fase in het proces verplaatst.



De overzetter verdraait de kuip 90 graden, zodat deze uitgelijnd wordt voor de buffer (buffervoorraad is 6 kuipen) van de foliedekmachine. Deze machine sealed de kuip af middels een folielaag. Dit gebeurt met (middels) een sealbalk welke in één keer zes kuipen sealed. Vervolgens worden de kuipen in de bedekselaar voorzien van een deksel. In een keer worden de 6 kuipen bedekseld.

Controle
De laatste stappen van het proces bestaan uit het controleren op metaal in de metaaldetector, en het controleren op gewicht in de checkweigher. Mocht er bij één van deze stations geconstateerd worden dat er metaal in het product zit of dat het gewicht niet klopt dan wordt dit product door middel van de uitstoters verwijderd.

Verpakken
Als het product wel voldoet, dan wordt het geëtiketteerd door de etiketteermachine. Op de inpaktafel kan het product worden verpakt in dozen en worden afgesloten middels de dozensluiter of het product kan direct gereed gemaakt worden voor verdere transport.

Start van de installatie
De bediener bij de foliesealmachine doet een aanvraag bij de bediener van de inpakpositie om het transport te starten, bij deze persoon gaat een witte lamp branden. Deze persoon bevestigt het starten van het transport, waarna productie kan worden gedraaid. Wanneer de bediener bij de inpakpositie niet reageert zal het proces niet worden gestart, hiervoor is een tijd ingebouwd van dertig seconden.

Pilz heeft deze productielijn beoordeeld op mogelijke risico’s en kwam tot de volgende knelpunten:

  • Veel mechanische afschermingen die niet-voldoen aan de norm ISO -13857, wat betreft openingen en veiligheidsafstanden;
  • Geen koppeling in de noodstopcircuits van de diverse gekoppelde machines;
  • Onjuiste integratie van beveiligingen bij diverse beweegbare afschermingen.

Het veiligheidsontwerp (functioneel veiligheidsontwerp) houdt in dat alle losse risico’s die bij de diverse machines geconstateerd zijn, zodanig worden gereduceerd met maatregelen die voldoen aan de wetgeving en een werkbare praktische situatie vormen. Deze beveiligingen worden in tabellen omschreven waarbij de maatvoering, zoals openingsgrootte en veiligheidsafstanden worden aangegeven. Daarnaast wordt bij beweegbare afschermingen de juiste mate van betrouwbaarheid van de besturing aangegeven.

In het ontwerp werd een noodstop-filosofie meegenomen, ofwel indeling van zonering van de noodstoppen. Dit houdt in dat er wordt aangegeven waar de noodstoppen moeten komen en in welke zones er afgeschakeld kan worden.

Wat heeft Bolletje met de bevindingen gedaan?
De opdracht om deze productielijn operationeel te maken betrof het gebruik maken van de bestaande snijmachine en het verpakken te laten geschieden op een plek waar meerdere verpakkingsactiviteiten plaatsvinden. Om de investering rendabel te houden is dan ook uitgegaan van o.a. gebruikte transportbanden.

Omdat het veiligheidsaspect hoog in het vaandel staat is Pilz gevraagd hierop een risico-inventarisatie uit te voeren.

De risico-inventarisatie heeft voor Bolletje 3 zaken opgeleverd, namelijk:

  • Deze productielijn voldoet aan de veiligheid conform de wetgeving (na aanpassing).
  • De oudere toegepaste machines hebben daarmee ook een veiligheidsoordeel doorstaan in de productielijn.
  • Vreemde ogen (ervaren op veiligheidsgebied) zien altijd wat anders.

Op basis hiervan en de aangegeven opmerkingen door Pilz zijn door Bolletje wijzigingen doorgevoerd in het veiligheidscircuit en een enkele mechanische aanpassing verricht. Sinds de invoering van deze productielijn hebben er zich dan ook gelukkig geen ongelukken voorgedaan.