vrijdag 1 oktober 2010

Pilz verkent PSS 4000-besturingssysteem met sluiscomplex

staat op het punt het sluiscomplex in maquettevorm te gaan testenNa jaren trouwe dienst kreeg Pilz’ automatiseringssysteem PSS 3000 er vorig jaar een grotere broer bij. Belangrijkste innovatie van de PSS 4000: een overschakeling naar het Safetynet P-bussysteem, dat besturing op afstand vergemakkelijkt. Een Gouds sluizencomplex dient voor Pilz Nederland als testcase.
Boompjes, bootjes en een paar ludieke ‘voorbijgangers’ ontbreken, maar de makers van de maquette hebben aandacht besteed aan de afwerking. Rondom het model van het sluizencomplex ligt een keurige grasmat, zijn alle muren keurig in plastic grijze baksteentjes uitgevoerd en zijn de twee bruggen van de soort die je regelmatig in het waterrijke Nederland tegenkomt. Leuke details natuurlijk, maar het belangrijkste voor besturingsspecialist Pilz is dat alle bewegende delen in het schaalmodel echt werken. Bruggen, seinen, slagbomen en sluisdeuren functioneren zoals ze dat in het echt ook doen.

Pilz heeft alles op echte PLC’s aangesloten om de brugbesturing uitvoerig te kunnen testen voordat zij in het echt in gebruik wordt genomen. Het wachten is nog op de software, vertelt servicemanager Arjen Verhoeven terwijl hij een kast opentrekt om de PLC’s te laten zien.

Pilz werkt aan het sluisproject in opdracht van – en in samenwerking met – de provincie Zuid-Holland, die het systeem wil gaan toepassen in Gouda. Een bekende klant voor Pilz Nederland, dat in de afgelopen tien jaar zijn verkoopactiviteiten gestaag uitbreidde met dienstverlening. ‘Overheden hebben na vele bezuinigingsslagen niet meer de expertise in huis om alles in bijvoorbeeld infrastructuurprojecten zelf te doen. Ze kloppen dan bij organisaties als de onze aan. Niet alleen voor de producten, maar ook voor de kennis. De meeste OEM’s en systeemintegratoren nemen alleen de componenten af en hebben genoeg aan onze ondersteuning.’

Met de provincie hadden Verhoeven en collega’s al eens een brugbesturing ontworpen. Dat was met behulp van het ‘oude’ besturingssysteem PSS 3000, sinds 1995 het werkpaard van de Duitse automatiseerder die zich beroept op een lange historie in veiligheidskritieke componenten en toepassingen. Als zodanig heeft het bedrijf menig standaard voortgebracht in de machineveiligheid en aanpalende vakgebieden.
Vorig jaar vond Pilz het tijd dat PSS 3000 gezelschap kreeg. Dat is er gekomen in de vorm van PSS 4000. Pilz blijft de PSS 3000 gewoon leveren en gebruiken in zijn oplossingen. Voor sommige applicaties blijft de PSS 3000 namelijk prima voldoen.

‘Het grootste verschil tussen de PSS 3000 en PSS 4000 is het bussysteem. De PSS 3000 gebruikt SafetyBUS P, de PSS 4000 Safetynet P, een veiligheidsprotocol dat over standaard Ethernet beschikbaar is. Dat reduceert de benodigde investeringen om op afstand te kunnen bedienen - een markttrend waaraan wij graag wilden kunnen voldoen’, licht Verhoeven toe. ‘Safetynet P biedt verder een grotere bandbreedte. Voor veiligheidsgerelateerde toepassingen is een lage bandbreedte overigens zelden een probleem, omdat signalen als ‘deur is zojuist gesloten’ of ‘noodstop is ingeslagen’ niet veel data beslaan. Met een hogere bandbreedte kun je bijvoorbeeld actuatorposities realtime gaan doorgeven en dus in meer detail functie monitoren. Zoiets behoorde met de PSS 3000 niet tot de mogelijkheden.’

De PSS 4000 is verder sneller dan de PSS 3000 en kan met negen stuks meer programma’s tegelijkertijd afwerken. De bouwvorm is wat compacter, hetgeen vooral bij ombouwprojecten een voordeel kan zijn, en de programmering is vereenvoudigd, onder meer door die objectgeoriënteerd te maken en volledig in overeenstemming te brengen met de IEC 1131-standaard voor PLC’s. Op die manier wil Pilz het zijn klanten makkelijker maken om over te stappen naar zijn systemen, zegt Verhoeven.

Operationeel
Voor de provincie was de keuze tussen PSS 3000 en PSS 4000 eenvoudig: besturing op afstand moest tot de mogelijkheden behoren. Het is immers een groot voordeel om sluizen te kunnen bedienen zonder dat er iemand fysiek aanwezig moet zijn. De keuze voor de PSS 4000 bood de Nederlandse Pilz-vestiging de gelegenheid om voor het eerst de tanden in het nieuwe systeem te zetten. ‘We hadden het al geleverd aan verschillende klanten, maar daar speelden we geen bepalende maar slechts een ondersteunende rol in het project. De brug- en sluisbesturing was voor ons een echte demonstrator.’

De crux van de besturing schuilt in hoe de verschillende functies elkaar opvolgen. Alleen als de ene sluisdeur gesloten is, mag de andere open. Alleen als de slagbomen zijn gesloten, mag de brug omhoog gehaald worden. Als een schip aan de ene kant groen licht heeft gekregen, moeten de seinen aan de andere kant te allen tijde op rood. Aldus ontstaat er een complex woud van situatieafhankelijke regels die het veilig functioneren van de bruggen en sluizen waarborgt. Negen PLC’s – bij iedere brug en sluisdeur twee, plus eentje voor de bediening en centrale coördinatie – verzorgen de aansturing, maar ook de controle. Slagbomen gaan pas dicht als het commando tot sluiting is gegeven én als de sensoren aan hebben gegeven dat de landverkeerseinen (stoplichten) werkelijk aan zijn, bijvoorbeeld.

Met de afhandeling van alle sensoren en schakelaars geautomatiseerd en alle denkbare scenario’s geprogrammeerd, blijft er voor de sluiswachter niet zoveel meer over om te doen. Hij hoeft slechts aan te geven aan welke kant de sluis een schip moet doorlaten, dan doorloopt het systeem de daarvoor benodigde stappen. Wel moet de sluiswachter iedere deelstap fiatteren wanneer het systeem aangeeft daarvoor gereed te zijn. Deze menselijke tussenkomst biedt extra zekerheid en is noodzakelijk om te controleren dat er geen mensen zijn op plaatsen waar zij niet horen te zijn.

‘Het enige aspect dat minder standaard was in vergelijking met de systemen die wij meestal realiseren, is de noodstop’, vertelt Verhoeven. ‘In bijna alle cases die wij verzorgen betekent een noodstop dat alle bewegende delen tot stilstand gebracht moeten worden. Bij een sluis is dat niet noodzakelijkerwijs het geval. Het kan heel goed zijn dat de sluiting van de schuiven juist door moet gaan, ook al is de rood-gele knop ingedrukt.’

Inmiddels is het testen van het systeem in volle gang. Eind dit jaar moet het Goudse brug- en sluiscomplex operationeel zijn.

Pilz en Lean & Safe

Lean Safe is een uitdaging voor denkers. Een uitdaging voor hen die steeds op zoek zijn naar slimmere oplossingen. Oplossingen die in een hogere effectiviteit resulteren , efficiënter zijn en boven al veiliger! Het woord ‘Lean’ komt van Lean thinking een filosofie die de laatste 10 jaar steeds meer aanhang krijgt binnen het Nederlands bedrijfsleven. “Lean” is met name gebaseerd op efficiency en gericht op het elimineren van alle overtollige handelingen. Effecten van het “Lean concept” zijn doorloopoptimalisatie vermindering van onnodige handelingen en dus kostenbesparing. Als onderdeel van “ Lean” worden werkprocessen anders ingericht en tussenvoorraden verminderd. Zo geeft men bijvoorbeeld wisseldelen van machines een eigen kleur zodat bij de wisseling fouten worden voorkomen, hetgeen geld bespaart.

“ Safe” staat voor veilig. Semantisch kun je denken bij “Safe” aan een kluis. Een opslagplaats met dikke stalen deuren. Het roept een associatie op van gesloten of van niet toegankelijk of in ieder geval moeilijk te benaderen. In de industrie heeft Safe dezelfde associatie. Hekken, afschermingen, vergrendelingen, tijdvertragingen, toegangsprocedures en noodstoppen. Het woord Safe lijkt dan ook wel tegenover Lean te staan. Niet makkelijk, vertragend, lastig etc.

Toch is dit niet het geval. In de vorige eeuw leerde we al dat een zorgvuldige specificatie en documentatie een voorwaarde was om te professionaliseren. Het direct starten met ontwerpen of coderen was toen heel gewoon, maar nu niet meer acceptabel. Het voorkomen van fouten in het opstarttraject wordt nu wel geaccepteerd en gezien als voorwaarde om escalaties tijdens het project te voorkomen. Toch blijkt in de praktijk dat de ingeplande tijd en het budget voor de opstart niet toereikend is om werkelijk alle aspecten mee te nemen. Hetgeen er op neer komt dat er in een latere fase van het project gewerkt moet worden met veelal duurdere suboplossingen. Hieruit kan geconcludeerd worden dat ontwerpfouten niet altijd veroorzaakt worden door ontwerpers, maar dat de werkelijke oorzaak ligt bij het management door het niet toereiken van de kaders niet toereikend kader (tijd en budget).

Met beperkt budget overal over na denken, is geen gemakkelijke opgave.
Als je over Lean nadenkt, is het tevens belangrijk om over veiligheid na te denken. Voor mechatronica experts zal dit duidelijk zijn. Elektronica moet je ook niet later aan een stuk mechanica toe willen voegen zonder daar eerst integraal over na te denken.

Een mooi voorbeeld vind ik de caravan. Volgens Lean principes zou je voor je vakantie je caravan zo licht mogelijk laten, alle extra toebehoren thuislaten en met de flow van huis naar bijvoorbeeld Spanje rijden met minimale tussenstops. Volgens Safe principes zou je eerst de caravan en de auto laten checken, neem je extra gereedschap mee voor pech onderweg, stop je regelmatig om te kijken of alles nog goed is en rust je goed uit.

Leansafe is integratie van bandenspanningmeting, een automatische stabilisator, afstandmeting met automatische remblokkering etc. Integratie van sensoriek en mechanismes in relatie tot veiligheid. Efficiëntie bereiken door veiligheid op een slimme manier te garanderen.

Lean Safe lijkt ogenschijnlijk dus paradoxaal, maar is dit niet. Veiligheid kan leiden tot efficiëntie, maar dan moet daar wel goed over nagedacht worden. Lean Safe is dan ook veelal niet de meest voor de hand liggende oplossing. Zo zou een ontwerper bij het ontwerp van een machine kunnen kiezen voor een extra veilige geïntegreerde remfunctie om een beweging te stoppen, met als doel een snellere veilige toegang te verkrijgen in de gevaarlijke ruimte. Indien dit maar voldoende vaak nodig is, zal de efficiëntie van de machine verhoogd worden met extra veiligheid.

Deze extra dimensie van denken is niet iedereen gegeven. Het is immers eenvoudiger om een geplaveid pad te bewandelen en te kiezen voor een traditioneel ontwerp. Ontwerpen op de eigen automatische piloot, uitgaande van patronen die reeds eerder zijn aangeleerd.

Ik zou u allen willen uitdagen om bij het ontwerpen uw eigen automatisme vaker uit te schakelen en te denken aan de filosofie Lean Safe. Als ingenieur of ontwerper in algemene zin, zult u aangenaam verrast worden door de uitdaging om deze puzzel op te lossen, maar als u een oplossing gevonden heeft mag u met recht trots zijn op het resultaat. Bedieners, monteurs, reinigingsmedewerkers, beheerders en eigenaren van de machine zullen u dankbaar zijn.

Lean Safe oplossingen zijn in het algemeen innovatieve oplossingen. Ook hier is wederom de auto weer een goed voorbeeld. Lean Safe oplossingen die in onze geliefde auto bekend zijn, zijn de automatische rem deblokkering (ABS), automatische afstand regulatie/veilige stop systeem, de elektronische stabilisator, meedraaiende koplampen, automatische bandvulling bij lekkage, oogcontrole als dodemansknop, navigatie, etc. Naarmate deze Lean Safe oplossingen toenemen, zullen wij ons steeds veiliger in onze auto gaan voelen. Het zal leiden tot hogere snelheden. Als je nu 80 km per uur rijden is dit wel zeer ontspannend, maar daar dacht men vroeger toch geheel anders over.

De moderne geïntegreerde oplossingen zijn mede door de technologische vooruitgang mogelijk. Maar U bent daar als schakel wel voor nodig. Experts, ingenieurs, ontwerpers die in meerdere disciplines kunnen denken.

Ik wens u veel denkplezier in deze extra dimensie. De filosofie van LeanSafe®

Jan Tournois
Directeur Pilz Nederland

Voor afschermen van gevaarlijke en bewegende delen van machines wordt in de praktijk vaak de makkelijkste weg gekozen

De praktijk
Bij het afschermen van gevaarlijke en bewegende delen van machines wordt in de praktijk vaak de makkelijkste weg gekozen. Dit is op zich een logische keuze als je bedenkt dat veel afschermingen later worden geplaatst dan de machine en dus een echte ”add on” zijn.

De makkelijke oplossing is vaak een vaste afscherming rond de machine met daarin een of meerdere toegangsdeuren met een blokkeerinrichting. Het nadeel van deze oplossing is dat het over het algemeen alleen bescherming biedt tijdens het productieproces. Wanneer er onderhoud of afstelwerkzaamheden gedaan moeten worden blijkt de oplossing niet meer zo eenvoudig, omdat deze werkzaamheden sterk worden belemmerd, doordat de machine is geblokkeerd bij een geopende afscherming. Het gevolg is in veel gevallen dat de “magische sleutel” wordt toegepast bij onderhoud en de blokkering wordt overbrugd. Met als gevolg een gevaarlijke situatie met als extra risico dat de bewegingsruimte van de bedienaar wordt beperkt door de geplaatste afscherming.

Om nu te voorkomen dat veiligheidsfuncties overbrugd worden moet in het ontwerp worden nagedacht over de gevolgen van de aan te brengen afscherming. Dus wat moet er tijdens onderhoud of afstelwerkzaamheden kunnen bewegen en hoe is dit mogelijk zonder risico voor de persoon. In veel gevallen betekent dit dat het toepassen van een eenvoudige mechanische oplossing zoals afstandsafscherming een complexe besturingstechnische oplossing tot gevolg heeft. In de eerder genoemde situatie moet vaak een jog-mogelijkheid worden toegepast die complex is, doordat de standaard veiligheidsfunctie op de toegang moet worden overbrugd om de werkzaamheden uit te kunnen voeren. In dat geval komt artikel 1.2.5 (Bijlage 1) van de Machinerichtlijn in beeld.



Als gevolg van de noodzaak tot het overbruggen van de veiligheidsfuncties moet een reeks aan besturingstechnische maatregelen worden doorgevoerd om het risico voor de bediener te beperken. Je kunt hierbij denken aan:

  • Tweehandenbedieningen;
  • Toerentalbewaking;
  • Hold-to-run bediening;
  • Krachtbewaking.

In veel gevallen is een combinatie van bovenstaande maatregelen noodzakelijk.

Wanneer er wordt gekozen voor de mechanisch complexere oplossing van het individueel afschermen van de verschillende risico’s, zal het in veel gevallen niet nodig zijn om verschillende bedrijfsmodi te introduceren voor het afstellen of onderhouden van de machine. Simpelweg omdat onderhouds- of afstelpunten bereikbaar zijn zonder dat daarvoor deuren met functieblokkering geopend hoeven te worden.

Conclusie
 De meest voor de hand liggende snelle oplossing is lang niet altijd de beste of eenvoudigste oplossing. In de praktijk blijkt maar al te vaak dat de keuze voor snel te plaatsen afstandsafscherming voor veel ergernis en additionele kosten zorgt. Het is namelijk niet meer mogelijk om de machine af te stellen, tenzij hiervoor extra maatregelen worden genomen in de vorm van het verplaatsen van instelmechanismen of besturingstechnische veiligheidsmaatregelen, zodat onder gecontroleerde omstandigheden de machine kan werken met geopende afschermingen. De op het eerste gezicht complexe en tijdrovende oplossing van het plaatsen van lokale afschermingen blijkt vaak de betere oplossing, niet in het minst doordat voor het bedienend personeel minder verandert aan de werkmethode waardoor er minder weerstand is.

Technologie geeft meerdere oplossingen
Naast de “domme” afschermingen brengt de moderne technologie oplossingen die flexibel en efficiënt zijn. Lichtschermen en laserscanners worden al enige jaren als intelligente afscherming toegepast. Met de ontwikkelingen van 3D videotechnieken zijn er weer nieuwe mogelijkheden. De 3D veiligheidscamera SafetyEYE van Pilz geeft een flexibele, efficiënte en betaalbare oplossing voor het oplossen van complexe situaties.

Pilz veilig in de wind: Systematische risicoanalyse legt potentiële risico’s bloot

Windturbines vallen binnen het geldigheidsbereik van de Machinerichtlijn
Op 29-12-2009 is de herziene versie van de Machinerichtlijn 2006/42/EG in werking getreden. Ook fabrikanten van windturbines worden opgeroepen zich te verdiepen in de nieuwe Machinerichtlijn. Want volgens de betreffende definitie is een windturbine een functionele machine, waardoor deze binnen het geldigheidsbereik van de Machinerichtlijn valt.

Om deze reden dient ook voor windturbines een conformiteitsverklaring overeenkomstig bijlage IIA te worden afgegeven en dient het CE-markeringsproces te worden doorlopen. De CE-markering bevestigt de conformiteit van een machine met de Europese richtlijnen. De fabrikant van de machine geeft hiermee aan dat de machine voldoet aan alle van toepassing zijnde veiligheids- en gezondheidseisen.

Risicoanalyse belangrijk voor windturbines
De basis voor deze procedure is een vakkundig uitgevoerde, systematische risicoanalyse om potentiële risico's te kunnen herkennen en deze middels geschikte veiligheidsmaatregelen te kunnen reduceren. Het resultaat van de risicoanalyse wordt vervolgens gebruikt voor de ontwikkeling van een overeenkomstig veiligheidsconcept.

Bij het uitvoeren van de risicoanalyse biedt Pilz ook fabrikanten van windturbines – ongeacht of het gaat om bestaande of nieuwe windturbines - uitgebreide ondersteuning:

  • Onderzoek naar de geldende normen, voorschriften en gangbare processen
  • Bepalen van de grenzen van de machine
  • Onderzoek naar alle risico's gedurende de totale levenscyclus van de windturbine
  • Risicoanalyse en -beoordeling
  • Aanbevolen handelwijze voor het reduceren van het risico op basis van de actuele normen

Groepsafschakeling met standaard PLC en veiligheidscomponent

Wanneer veel gevaarlijke bewegingen zoals een motor van een zaag of een hydraulische perscilinder geschakeld moeten worden is de verleiding groot om een uitgangskaart van een standaard PLC met bijvoorbeeld een veiligheidsrelais af te schakelen. Dit is mogelijk, echter is deze methode aan een aantal voorwaarden gebonden.

Het afschakelen van een component door middel van een besturing verloopt altijd volgens een standaard blokschema (figuur 1) bestaande uit:

  • Sensor;
  • Logische verwerking;
  • Actuator.

Figuur 1: Blokschema

Wanneer het vereist wordt uit de risicoanalyse dat een beweging beveiligd dient te worden zal dit gedaan moeten met een veiligheidssysteem. Dit veiligheidssysteem (bijvoorbeeld een veiligheidsrelais of veiligheids-PLC) zal de betreffende actuator zodanig aansturen dat deze alleen in een veilige situatie kan worden bekrachtigd. Het principe schema is hiervan weergegeven in figuur 2.


Figuur 2: Principe veiligheidssysteem in blokschema - separaat

Figuur 2 gaat er vanuit dat elke aandrijving zijn eigen veiligheidssysteem heeft en dat hierbij deze separaat van elkaar bewaakt kunnen worden. Dit is de meest ideale oplossing. Op deze manier kan elke aandrijving separaat worden geschakeld en worden bewaakt.

Groepsafschakeling
Echter vanuit praktisch oogpunt gezien kan het voorkomen dat er besloten wordt om het veiligheidsysteem aan de voorgaande zijde te schakelen voor de uitgangskaart van een standaard-PLC.
Hiermee kan dan een groep (groepsafschakeling) van diverse uitgangen (figuur 3) worden bereikt. Zodoende kan met één veiligheidsysteem meerdere actuatoren worden afgeschakeld (doordat deze gekoppeld zijn aan één uitgangskaart op een standaard-PLC).


Figuur 3: Principe veiligheidssysteem in blokschema - groepsafschakeling

De groepsafschakeling is mogelijk, echter zijn hier wel een aantal beperkingen aan verbonden.

  • Type PLC uitgangskaart
  • Voeding van de uitgangskaart
  • Terugmelding van de contactoren naar het veiligheidssysteem
  • Maximaal te claimen categorie (EN 954-1, ISO 13849-1)

PLC Uitgangskaart
De beperking ligt in het type uitgangskaart dat gebruikt wordt. Garantie dat uitgangen niet bekrachtigd worden is het meest te geven met een halfgeleider-uitgangskaart (NPN of PNP). De scheiding bij dit type component wordt gewaarborgd door een opto-coupler. Hiertussen volgt een volledige scheiding tussen intern circuit van de PLC en uitgangscircuit dat bij het alsnog aansturen van de uitgang de opto-coupler zal zorgen voor het niet doorgeven van het signaal. De kans dat er een sluiting optreedt, is op dit spanningsniveau (TTL, 5 Volt) zeer klein.

Wordt er gebruik gemaakt van een uitgangskaart met relais dan zal er geen directe scheiding zijn tussen intern circuit en uitgangscircuit. Wanneer hier de uitgang wordt afgeschakeld en er intern een aansturing plaats vindt van de spoel, zal de uitgang gemaakt worden en kan een gevaarlijke situatie ontstaan.


Figuur 4: Principe standaard PLC uitgangskaart (halfgeleider, links), (relais, rechts)

Voeding
Het afschakelende contact van het veiligheidssysteem dient aan de voedende kant van de kaart te worden geschakeld. Hierdoor wordt de hele kaart spanningsloos gemaakt en is het niet mogelijk een spanning die tot schakelen kan leiden op het systeem te plaatsen.

Terugmelding
De terugmelding van de actuatoren (die achter de relaisuitgangen) geschakeld zitten moeten worden teruggemeld aan het veiligheidssysteem. Deze actuatoren (schakelen immers in de hoofdstroom van de betreffende gevaarlijke beweging), dienen gecontroleerd te worden of deze daadwerkelijk schakelen. Immers maakt nu een deel van de PLC en het afgeschakelde relais deel uit van de veiligheidsketen.

Categorie (EN 954-1, ISO 13849-1)
De maximaal te behalen categorie onder de EN 954-1 is categorie 2 (enkele afschakelweg). Onder de ISO 13849-1 is de maximaal te behalen categorie een categorie 1. Technisch gezien is categorie 2 haalbaar, echter door de frequentie van testen (op elke aanvraag, 100 keer) is dit met een elektromechanisch relais niet haalbaar. Daardoor is deze begrensd op categorie 1.


Figuur 5: Schakeling veiligheidscontacten voor uitgangskaart van standaard PLC

Conclusie:
Het schakelen van een groep contactoren is mogelijk door een veiligheidscomponent voor de uitgangskaart te plaatsen, echter dient van tevoren goed nagedacht te worden of het het waard is om met een standaard PLC een groepsafschakeling te creëren. Met name door de komst van de norm ISO 13849-1 wordt de categorie zeer beperkt. Daarnaast is de manier van zonering met een groepsafschakeling slechter mogelijk. Door de komst van de huidige veiligheids-PLC’s met standaard functionaliteit dient de ontwerper vooraf goed te overwegen of het waard is om op deze manier te ontwerpen. Gebruik van een veiligheids-PLC biedt een hogere mate van betrouwbaarheid (tot en met categorie 4, Performance Level e) en tevens een hogere mate van diagnose bij storingzoeken.

Veilig machines importeren uit Japan

”Vooral de technische documentatie laat te wensen over”

Simrax uit Kerkrade heeft een bewogen tijd achter de rug. Als toeleverancier van de automobielindustrie, zijn ze sinds kort in Japanse handen. Dit betekent ook dat enkele nieuwe machines van Japanse makelij zijn. Om deze te laten voldoen aan de Europese richtlijnen zijn toch wel enige aanpassingen nodig.

 “Ik ben eerst zelf in Japan geweest om te kijken waar eventuele knelpunten met de Europese wetgeving zitten”, licht Roger Janssen, van Simrax toe. “Vervolgens is aangegeven welke wijzigingen er moeten worden doorgevoerd, willen we de nieuwe Libseal machine in Nederland kunnen installeren. Op dit moment wordt in Japan een geheel nieuwe machine gebouwd, waar al deze wijzigingen in meegenomen worden. En als het goed is komt staat er hier binnenkort een nieuwe lijn die volledig aan de nieuwe Machinerichtlijn voldoet. Alleen op het gebied van de documentatie verwacht ik nog wel de nodige rompslomp. In Japan wordt er namelijk lang niet zoveel op papier gezet en ook de taalbarrière zal hier ongetwijfeld nog wat parten gaan spelen.”

Bewogen historie
Wat moet een bedrijf uit Kerkrade met een machine uit Japan? Natuurlijk staat het land bekend om een hoge technische kwaliteit en is het ook in de automobiel sector geen onbekende. Maar wanneer de Europese en Japanse veiligheidscultuur net zo ver uit elkaar liggen als vele andere culturele aspecten, kan je je afvragen of niet beter bij een Europese bouwer, of juist in een land met zeer lage loonkosten gekocht kan worden. Om de vraag te kunnen beantwoorden, begint Janssen bij het begin: Zuid Limburg in het midden van de jaren zeventig. “Toen de Limburgse mijnen werden gesloten had dit een behoorlijke impact op de werkgelegenheid. Vanuit de overheid werden diverse bedrijven werden opgestart om de mensen toch aan een baan te helpen. Simrax was één van deze bedrijven. Destijds deden we voornamelijk veel in vulkanisatie, maar dit groeide uit tot een zelfstandig bedrijf dat diverse onderdelen voor de automobielsector maakte. Verdere specialisatie kwam met de overname door de Duitse multinational Freudenberg. Vanaf dat moment werden afdichtingen voor schokdempers en waterpompen onze corebusiness. Althans, tot de laatste crisis toesloeg. Vanaf dat moment konden 80 van de 130 werknemers vertrekken en ging de waterpompafdichtingen tak volledig over naar het Japanse Eagle Industry.” Janssen geeft aan dat de contacten met de Japanners er niet van de ene op de andere dag stammen. “Eagle had al een belang in ons bedrijf. En vanuit die hoedanigheid hadden we al vaker met hun machines te maken. Al sinds 2001 zijn we importeur van hun assemblage lijnen en processen en verzorgen we ook de levering aan andere afdichtingsproducenten in Europa.” En de afdichtingen zelf? Die komen zo’n beetje bij elke autofabrikant terecht. Of het nu gaat om Ferrari, Porsche, BMW of een willekeurig Japans merk, de kans is groot dat er een afdichting van Simrax in te vinden is.

LibSeal: een samengestelde machine
De eisen die aan auto-onderdelen gesteld worden zijn niet misselijk. Een afdichting van een waterpomp is dan ook al snel veel meer dan zo maar een ringetje. Zelfs een eenvoudige versie volgens een nieuw ontwerp dat met de LibSeal-machine gemaakt gaat worden, is in feite een samenstelling van een gevulkaniseerde metalen ring, een kunststofring, een metalen verstevigingsring en een roestvrijstalen retainer. En om deze ring volgens de hoogste eisen te kunnen maken, zijn maar liefst zeven modules die zowel de assemblage als het testen voor hun rekening nemen. Bij andere typen afdichtingen, die uit meer en ook beweegbare delen bestaan ligt dit aantal nog hoger. Janssen: “In de nieuwe machine worden de opgepakt, gepositioneerd en in elkaar gedrukt. Vervolgens wordt middels een hoogtesensor gekeken of dit goed is gebeurd en wordt ook het artikel nummer op de retainer bekeken in verband met traceerbaarheid. Voor wat betreft het transport van een station naar het volgende: het is een semi-automatische machine. Dat betekent dat er wel gebruik wordt gemaakt van robot cilinders, maar dat de operator de verplaatsing van module naar module handmatig verzorgd. Hierbij zijn er drie modules naast elkaar op gesteld en bevinden de andere vier zich achter hem, zodat zonder te veel loopwerk de hele cyclus kan worden afgewerkt.” Voor wat betreft de CE-markering geeft Janssen aan dat er per module naar de veiligheid is gekeken, maar ook naar het geheel. De CE-markering zal over de hele lijn worden afgegeven.

Meer dan cultuurverschil
Ondanks de schijnbare verwestering van het land van de rijzende zon, gelden in Japan onder de oppervlakte totaal andere normen en waarden. Dit uit zich niet alleen in de werkethiek van de Japanners, maar heeft ook zijn praktische gevolgen voor wat betreft machineveiligheid. “In Japan wordt nog erg veel met relais gewerkt”, noemt Janssen een in het oog springend verschil met de Europese werkwijze. “En waar wij een noodstop met vier kabels uitvoeren is dat daar niet het geval. Ook voor wat betreft de deurbeveiliging zie je verschillen. Wij gebruiken magneetschakelaars, terwijl in Japan veel gemakkelijker overbrugbare varianten worden toegepast. Natuurlijk is de kleurcodering anders: bij ons moeten hoofdschakelaars zwart zijn en in Japan niet. Daarnaast moet deze schakelaar in Europa afsluitbaar zijn, zodat wanneer onderhoudswerkzaamheden plaatsvinden, niet iemand de machine kan aanzetten. In Japan heb je gewoon een aan / uit schakelaar waar iedereen bij kan.” Als laatste noemt Janssen de lichtschermen. Hiermee nemen de Japanners het volgens hem minder nauw en ze zijn daardoor eenvoudiger te omzeilen. Of dat de zwaardere discipline op de werkvloer hier parten speelt en machines door strenge werkvoorschriften minder beveiligingen nodig hebben? Janssen betwijfelt het. “Ook in Nederland houdt de operator zich over het algemeen goed aan de regels. Vooral bij onderhoudswerkzaamheden willen zaken nog wel eens overbrugd worden.” Parallellen met Amerikaanse bouwwijze en richtlijnen ziet Janssen tot slot nauwelijks. “De Japanners gaan voor wat betreft de machinebouw gewoon hun eigen weg. Dit laatste is overigens goed te merken wanneer de arbotechnische eisen onder de loep worden genomen. Aangezien de gemiddelde Japanner 153 cm telt en ik zelf bijna 2 meter ben, moest de machine qua hoogtes, dieptes en werkbaarheid hier en daar nog wel wat worden aangepast. En wat te denken van de hoogte van het lichtscherm? Hoewel hij voor hen op netjes schouderhoogte hangt, kan ik er met gemak met mijn arm overheen.”

Advies en onderdelen
Dat machineveiligheid geen eenvoudige kwestie is, bewijzen de vele artikelen, boeken, seminarie en andere bijeenkomsten die er al over het onderwerp gehouden zijn. Gelukkig stond Simrax er in dit opzicht niet alleen voor en wordt al behoorlijk wat jaartjes samengewerkt met Pilz. “Nadat ik uit Japan terug kwam en de hele machine, inclusief zijn fouten, goed op het netvies had, heb ik Pilz uitgenodigd om te overleggen hoe zaken het best kunnen worden aangepast. Hoe richten we onze zones in en waar plaatsen we vervolgens wel of geen lichtschermen? In Japan was de opstelling van de modules namelijk zodanig dat de er één grote opening aan de voorzijde was en één startknop. De operator staat vervolgens als het ware in de machine, waarbij tal val cilinders op en neer bewegen. Met Pilz hebben we ervoor gekozen alleen de toe en afvoer van elke module achter een lichtscherm te zetten en de rest met veiligheidsglas af te schermen. Hier zitten deuren met magneetschakelaars in die het onderhoud moeten vergemakkelijken. Wanneer de lichtschermen schakelen valt alleen de betreffende module stil, waarbij de handeling wel veilig wordt afgemaakt. En wanneer een deur wordt geopend, valt de hele lijn energieloos stil. Dit is overigens weer een typisch verschil met Japan, waar de stroom en perslucht gewoon op het systeem blijft staan.”
 

Technisch constructiedossier
Voor wat betreft de fysieke aanpassingen had de nieuwe Machinerichtlijn weinig nieuwe dingen om het lijf voor Simrax. De te maken aanpassingen werden doorgegeven en ook werden de veiligheidscomponenten naar Japan opgestuurd. Eagle is vervolgens met de nieuwe specificaties aan de slag gegaan en heeft een splinternieuwe machine naar Europees recept gebouwd. Voor wat betreft de nieuwe documentatie eisen in de nieuwe Machinerichtlijn verwacht Janssen echter wel de nodige obstakels. “Van documentatie hebben de Japanners echt geen kaas gegeten”, zucht Janssen. “Ze bouwen zeer gestructureerd en ook de tekeningen zijn precies. Maar voor een CE markering heb ik veel meer nodig. Wat te denken van de werkinstructies en een onderhoudshandleiding die in het technisch constructiedossier moet? Ze hebben aangegeven deze te zullen maken, al zal dat wel in het Japans gebeuren. Vervolgens komt de vertaling naar het Engels en dan weer naar het Nederlands. Het is maar de vraag hoeveel er na al die vertaalslagen nog van de brontekst over is en dit zal lastig te controleren zijn. Daarnaast zijn de Japanners niet gewend zulke documenten op te stellen, dus ook daar zit een risico.” Gevraagd naar de risicoanalyse geeft Janssen aan, in tegenstelling tot vorige keren toen de machine in Nederland werd aangepast, dit maal van grof naar fijn te werken. “Natuurlijk weet ik na de nodige jaren ervaring redelijk in te schatten waar de knelpunten zitten. Op basis hiervan worden de aanpassingen voorgesteld, waarna Pilz de risicobeoordeling voor haar rekening neemt.” Maar is het gezien de afwijkende veiligheidscultuur niet lastig alle faalkansgegevens boven water te krijgen? “Eagle Industry doet eigenlijk alleen zaken met vooraanstaande toeleveranciers. Bij clubs als SMC, Keyence en Mitsubitshi kunnen dergelijke gegevens probleemloos worden opgevraagd.”