Michael Pfeifer, Sachverständiger für Maschinen- und Anlagensicherheit, TÜV Süd Industrie Service GmbH Werner Varro, Teamleiter Industrieelektronik, TÜV Süd Product Service GmbH, München
1. Ein neues Safety-Konzept für I4.0-Anlagen 2. Definition von Agentensystemen 3. Freigabe eines Moduls 4. Bewertung der Interaktion 5. Praxisbeispiel – Fahrerloses Transportsystem 6. Fazit 7. Zu dieser Serie
Die Maschinenrichtlinie fordert eine sicherheitstechnische Bewertung, wenn wesentliche Änderungen am Maschinenverbund vorgenommen werden. Für Betreiber modularer Anlagen bedeutet das derzeit, dass sie entweder jedes Mal die Anlage manuell bewerten müssen oder alle Varianten im Vorhinein betrachten und validieren. Beide Möglichkeiten sind nicht geeignet für ein flexibles „Plug & Produce“. Zum einen verursachen sie Stillstände, zum anderen ist aufgrund der schnell wechselnden Anforderungen kaum vorhersehbar, welche Anlagenkonfigurationen künftig gebraucht werden.
Ein neues Safety-Konzept für I4.0-Anlagen
Das Ziel der Automatisierungstechnik ist, flexibel auf unterschiedliche Anforderungen reagieren und dynamische Prozesse abbilden zu können. Mitunter bedeutet dies, im Betrieb neue Maschinen hinzuzufügen oder zu entfernen. Die einzelnen Module sind dabei zwar sicherheitstechnisch beherrschbar und können vollständig beschrieben werden. Im gemeinsamen Betrieb zeigen sich jedoch Wechselwirkungen, die in der Planung nicht vorhersehbar sind.
Diese Unsicherheit im Systemverhalten steht im Widerspruch zur klassischen Sicherheitsnachweisführung, die auf der Annahme eines vorhersagbaren Verhaltens beruht. Agentensysteme können dabei helfen, dieses Problem zu überwinden.
Definition von Agentensystemen
Nach VDI/VDE 2653 Blatt 1 ist ein Agent eine „abgrenzbare (Hardware und/oder Software-) Einheit mit definierten Zielen, die sich auf die Steuerung […] eines technischen Systems beziehen“. Agentensysteme sind in der Automatisierungstechnik keineswegs neu. VDI/VDE 2653 Blatt 3 stellt verschiedene Einsatzszenarien vor und verweist explizit auf modulare Produktionsanlagen.
Jedes Modul besitzt dabei einen Agenten mit integrierten Zielen. Die Fähigkeiten und der aktuelle Zustand sind über den digitalen Zwilling in der Verwaltungsschale abrufbar. Durch die Kommunikation der Agenten untereinander kann das System im Betrieb flexibel auf unterschiedliche Problemstellungen reagieren. Es müssen nicht alle Abläufe bereits beim Systementwurf bekannt sein. Die Informationen über das Gesamtverhalten werden zur Laufzeit erfasst.
