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Lesedauer: 7 min
25. April 2020
Zutritt nur für Autorisierte
Komplexe Maschinen und Anlagen erfordern verschiedene Zugangsberechtigungen und Betriebsarten, um einen funktional sicheren Betrieb zu gewährleisten. Außer dem Schutz des Menschen vor der Maschine muss die Maschine auch vor dem Menschen geschützt werden. Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssysteme übernehmen diese Aufgaben. Christoph Baumeister, Product Manager Operating and Monitoring and Tools bei Pilz
 Pitmode Fusion von Pilz ist ein modular aufgebautes Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem, das Safety und Industrial Security vereint.
Pitmode Fusion von Pilz ist ein modular aufgebautes Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem, das Safety und Industrial Security vereint. Bild: Pilz GmbH & Co. KG

Mitarbeiter, die nicht für den Umgang mit bestimmten Maschinen und Anlagen geschult sind, sollten erst gar keinen Zutritt zu gefährlichen Bereichen rund um diese Systeme bekommen. Nur autorisierte, geschulte Personen erhalten Zugang – und das für ausgewählte Betriebsarten. Solche Betriebsarten sind beispielsweise Automatikbetrieb, manuelles Eingreifen unter eingeschränkten Bedingungen oder Servicebetrieb. Eine einfache Maschinenbedienung unterstützt zusätzlich dabei, Fehlbedienungen und Unfälle zu vermeiden.

 Nur autorisierte, geschulte Personen sollen für ausgewählte Betriebsarten Zugang zur Maschine oder Anlage erhalten.
Nur autorisierte, geschulte Personen sollen für ausgewählte Betriebsarten Zugang zur Maschine oder Anlage erhalten.Bild: Pilz GmbH & Co. KG

Betriebsarten berücksichtigen

Verschiedene C-Normen geben vor, dass die einzelnen Maschinenbetriebsarten entsprechende Sicherheitsfunktionen enthalten müssen. So schreibt etwa EN ISO 16090-1 für Bearbeitungszentren und Sondermaschinen mindestens zwei dieser Betriebsarten vor, um funktionale Sicherheit zu gewährleisten. Dabei muss sichergestellt sein, dass immer nur eine Betriebsart ausgewählt und aktiv ist sowie die gewählte Betriebsart klar angezeigt wird. Der Maschinenbetreiber entscheidet, welches Personal für welche Betriebsart autorisiert ist. Anschließend können auch Sicherheitsfunktionen verändert werden. Dadurch kann zum Beispiel eine Maschine in der Betriebsart ,Einrichtbetrieb‘ mit einer sicheren, reduzierten Geschwindigkeit auch bei geöffneter Schutztür betrieben werden.

Autorisiert oder nicht?

Neben der funktional sicheren Betriebsartenwahl ist die Regelung der Zugangsberechtigung wichtig, um Maschinen und Anlagen vor unberechtigtem Zugriff zu schützen. Dafür werden die Mitarbeiter identifiziert, die aufgrund ihrer Aufgabe oder Qualifikation Zutritt zur Maschine oder Anlage haben dürfen. Je nach Unternehmensgröße kann es sinnvoll sein, ein gruppenbasiertes Berechtigungsmanagement zu realisieren. Dann werden die unterschiedlichen Freigaben nicht an einzelne Personen, sondern an Gruppen mit gleichen Zugriffsrechten übertragen. Gleichzeitig können die Zugangsrechte für einen Maschinentyp, der konzernweit eingesetzt wird, zentral festgehalten und vergeben werden. Das vereinfacht gerade für Unternehmen mit mehreren Standorten die Vergabe und Administration der Zugangsberechtigungen.

Der Schlüssel zu Manipulationsschutz

Mit Erteilung von Zugangsberechtigungen muss für Maschinen und Anlagen auch der Aspekt Manipulationsschutz berücksichtigt werden. Ein Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem wie das modular aufgebaute Pitmode fusion bietet diese doppelte Funktionalität. Pitmode fusion besteht aus der Ausleseeinheit Pitreader mit RFID-Technologie und integriertem Webserver sowie einer Auswerteeinheit Safe Evaluation Unit (SEU). Jeder Maschinenbediener erhält einen RFID-Transponder-Schlüssel mit seiner individuellen Zugangsberechtigung. Der Schlüssel wird in der Ausleseeinheit Pitreader eingelesen und angelernt. Um den Manipulationsschutz zu erhöhen, lassen sich die RFID-Schlüssel mit firmenspezifisch programmierten Pitreadern codieren, das heißt, die Schlüssel erhalten per Verschlüsselung über AES (Advanced Encryption Standard) eine kennwortgeschützte, private Signatur. Allen Schlüsseln, die nicht mit dieser Signatur codiert sind, wird der Zugang verwehrt.

 Kombiniert mit der konfigurierbaren Kleinsteuerung Pnozmulti2, kann mit Pitreader 

die Betriebsartenwahl und Zugangsberechtigung flexibel realisiert werden.
Kombiniert mit der konfigurierbaren Kleinsteuerung Pnozmulti2, kann mit Pitreader die Betriebsartenwahl und Zugangsberechtigung flexibel realisiert werden.Bild: Pilz GmbH & Co. KG

Sichere Datenübertragung

Zwischen Pitreader und RFID-Schlüssel werden die Daten mittels 13,56MHz-RFID-Technologie sicher übertragen. Jeder Schlüssel ist einzigartig und wird mit einer 64-Bit-Security-ID versehen. Mit dieser individuellen ID kann der Anwender den RFID-Schlüssel seinem Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem zuweisen. Die Schlüssel können so einfach auf Lager gehalten werden und erst kurz vor der Verwendung codiert werden. Sobald die Konfiguration des RFID-Schlüssels abgeschlossen ist und keine nachträglichen Änderungen zugelassen werden, lässt sich der Schlüssel für die Bearbeitung sperren.

Berechtigungen effizient managen

Realisiert werden kann mit RFID-Schlüsseln und Pitreader auch ein gruppenbasiertes Berechtigungsmanagement. Ein Gruppenbereich von 32 Gruppen mit je 0 bis 64 Berechtigungsstufen ist auf jedem RFID-Transponderschlüssel vorinstalliert. In einem freien Anwenderbereich wird künftig die Konzeption von komplexen hierarchischen Berechtigungsmatrizen möglich sein. Über die Zugangsberechtigung und Betriebsartenwahl hinaus lassen sich mit Pitmode fusion eine Vielzahl an Funktionen realisieren. Das kann die einfache Freigabe sein, die einen Schlüsselschalter am Bedienpult ersetzt, aber auch die Zugangsberechtigung für Maschinenteilfunktionen.

Mehr Übersicht für den Benutzer

Ziel sollte sein, dass ein nutzerfreundliches Bedienkonzept – trotz vielfältiger Funktionen – die Handhabung und Bedienbarkeit für den Anwender einfach hält. Denn es hilft zusätzlich, Fehler und Manipulationen zu vermeiden. Deshalb sollte ein Bedienpanel intuitiv verständlich sein und nicht aus zu vielen Komponenten bestehen. Ein Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem wie Pitmode fusion lässt sich mit seinem modularen Aufbau individuell in das Design eines bestehenden Bedienpanels integrieren. So können auch vorhandene Taster genutzt werden, was dem Anwender eine bessere Bedienung ermöglicht. Ein Multicolor LED-Ring am Pitreader visualisiert die Anwenderinformation farblich und gibt zum Beispiel ‚grünes Licht‘ für die Berechtigung. Nicht zuletzt lassen sich mit einem intelligenten Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem mehrere mechanische Schlüssel in einem Transponderschlüssel zusammenfassen.

Ein System für Safety und Industrial Security

Ein durchdachtes Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungsmanagement sorgt in Maschinen und Anlagen, wo zwischen unterschiedlichen Steuerungsabläufen und Betriebsarten umgeschaltet werden muss, für effizientere Produktionsabläufe. Um Manipulation und Fehlbedienung zu vermeiden, sollte es Übersichtlichkeit bieten und einfach in der Bedienung sein. Modulare Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssysteme wie Pitmode fusion bieten Safety und Industrial Security in einem System, sorgen für effizientere Abläufe und reduzierte Stillstandzeiten.

Thematik: Special Focus
Pilz GmbH & Co. KG
http://www.pilz.com

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