- 06 juni 2023
- | Bron: Motion Control
Machineveiligheid in De automotive en logistiek
Projecten in de automobielindustrie en in de logistieke sector kenmerken zich qua machineveiligheid door het zeer grote aantal te beveiligen deuren. Per object gaat het al gauw om honderden deuren. Euchner, fabrikant van beveiligingssystemen, krijgt vaak te maken met dergelijke projecten en legt in dit artikel in detail uit wat hier zo bijzonder is. Alles draait daarbij om het MGB-deurslot: de Multifunctional Gate Box.
Risicobeoordeling
Er zijn gemiddeld genomen drie risiconiveau's (Performance Level, PL) in een logistiek systeem:
- Waar mensen producten in- of uitvoeren, of de in- en uitvoer begeleiden, zijn de bewegingen van de machines langzaam, voorspelbaar en afwendbaar. Hier geldt een lage PL.
- Waar het interne transport plaatsvindt van en naar de bestemming (denk aan conveyers, AGV's, enz.), mogen geen personen komen zolang het systeem in actie is. De snelheden zijn er hoog en bewegingen zijn onafwendbaar. Het PL is hier hoog.
- Waar producten tot slot voor langere duur worden weggezet, is het ook erg gevaarlijk. Snel bewegende alleyrobots bewegen tussen de magazijnlocaties op meerdere verdiepingen tegelijk. Ook hier mogen geen personen zijn en is het PL dus hoog.
Hoe laag of hoog het Performance Level specifiek is, moet door risicoanalyse worden vastgesteld. In de regel bestaan er verschillende veiligheidsoplossingen voor lage en hoge PL's. Toch wordt vaak voor één generieke oplossing gekozen.
Deursloten worden bijna altijd gecombineerd met aanvraag-, terugstel-, reset- en herstartknoppen. Als de knoppen veiligheidsrelevant zijn, dan gaat het om drukknoppen waaraan de fabrikant een B10D-waarde heeft toegekend. De contactafstand achter de drukknop is meer dan 2 mm. Wordt een dergelijke drukknop in de veiligheidslogica gebruikt, dan wordt een functie pas actief nadat de stijgende flank en de dalende flank zijn herkend. Daarbij wordt de tijd tussen beide flanken gecontroleerd.
Een indrukwekkende oplossing in warehouses voor supermarkten, is mixed palletizing.
De bevoorradingspallets en -karren die naar de supermarkten gaan, zijn in de juiste volgorde gestapeld, overeenkomstig de beste volgorde voor vakkenvullers. Dit betekent dat producten van diverse vormen op elkaar worden gestapeld, rekening houdend met harde en zachte producten.
De kunst bij mixed palletizing is dus om het stapelen stabiel te laten gebeuren. Vanzelfsprekend wordt hier veel met vision gewerkt. Toch is er regelmatig interventie van een operator nodig als er bij het stapelen tóch iets misgaat. Er is daar dus veel mens-machine-interactie en er zijn extra veiligheidsoplossingen nodig, zoals key transfer en tweehandsbediening. Een AI-systeem leert van de interventies, met de bedoeling om die steeds minder vaak nodig te maken.
Custom Design
Waar een hoog aantal deuren per project speelt, kan de fabrikant speciale wensen van de klant vervullen. En hier wordt gretig gebruik van gemaakt. Speciale bedienelementen kunnen worden geïntegreerd, of een speciale opdruk – zoals symbolen en tekst – kan worden geprint op de verlichte knoppen, maar ook ernaast (pijlen, bijschriften).
Aansluiting op drie industriële bussen
Op en rond industriële machines wordt vaak één van de drie bekende veldbussen ingezet. Afhankelijk van het continent en afhankelijk van het soort besturing dat wordt gebruikt, is er altijd één favoriet.
Elke bus heeft een algemeen en een veilig protocol: PROFINET & PROFIsafe, EtherNet/IP & CIP Safety, EtherCAT & FSoE. Veiligheidsrelevante meldingen worden dus via een apart protocol (via een aparte "taal") door de bus verzonden. De fabrikant van het deurslot biedt voor elke busverbinding de keuze tussen push/pull-connectoren of draai-connectoren. Dankzij de brede bouwvorm is er voor al die connectoren voldoende plaats.
Uitzondering is EtherCAT, om enkele redenen. Het algemene protocol en het veilige protocol zijn bij die bus onderdeel van hetzelfde telegram. Er zijn dus eigenlijk geen gescheiden protocollen. Veilige en niet-veilige data worden 'on-the-flow' geïnjecteerd in het langskomende telegram. Razendsnelle cadanstijd en reactietijd zijn het gevolg. Je kan 65.535 deelnemers aan de bus hangen. Meer dan voldoende ruimte dus voor honderden deursloten.
Als het deurslot voor EtherCAT P geschikt is, heeft deze slechts twee M8-connectoren in plaats van vier. Steeds vaker blijkt dat projecten in de automotive en in de logistiek hiermee worden uitgevoerd. Niet alleen kan er supersnel worden gecommuniceerd, maar bovendien wordt de helft van de bekabeling uitgespaard.
Integratie van lockout en key transfer
Een hoogtepunt is het nieuwe RFID-sleutelsysteem CKS2. Veilig starten, veilige installatievergrendeling (LockOut) en key transfer; alles op PL-niveau 'e'.
CKS2 is verkrijgbaar als inbouwversie en als integreerbare submodule voor de MGB2-deursloten. De RFID-sleutels zijn hoog gecodeerd en tegen kopiëren beveiligd. Er kunnen één of meerdere CKS2's binnen dezelfde omgeving worden toegevoegd. Een sleutel kan ook worden toegewezen aan meerdere sleuteladapters van verschillende installaties, zodat je er key transfer mee kunt realiseren.
100% up, 0% down
Nog belangrijker dan bij "gewone" productiemachines, mogen de systemen in de automotive en logistiek nooit uitvallen. Logistieke processen werken 'just in time', dus een uitval van een deel van het systeem zou grote gevolgen hebben: de productie komt dan tot stilstand.
De robuustheid van de apparatuur, de kabels en de software moet daarom van hoge klasse zijn. Er wordt uitsluitend apparatuur ingezet die voldoet. Vaak dient dit met certificaten te worden aangetoond. Veelal hebben de busorganisaties hun eigen testinstituten waar fabrikanten hun apparatuur kunnen laten beoordelen.
Innovatieve fabrikant
Al decennia denkt Euchner mee met haar projectklanten. Klantspecifieke aanpassingen worden gecombineerd met innovatieve vernieuwingen.
De integratie van een sleutelsysteem met RFID-tags is hier een goed voorbeeld van, net als de toekenning van een veiligheidsfunctie aan bepaalde knoppen die hiervoor mechanisch werden aangepast, en veilige sleutelschakelaars die bij het kiezen van een stand (draaien) een veilige contactopening realiseren.
En voor de toekomst is er altijd ruimte voor weer nieuwe ideeën!
