Manuskript SecurePlugWorkSafety

Eine Plug & Work-Technologie ermöglicht ein modulares Produktionssystem, welches sich aus beliebigen Produktionsmodulen (Arbeitsschritten) zusammensetzt. Bei der Entwicklung solcher Technologien wird oftmals die funktionale Sicherheit (Safety) nicht betrachtet. Weiter muss vor Inbetriebnahme einer neuen Kombination von Produktionsmodulen die Entstehung von neuen Gefahren geprüft werden. Dies erfolgt heute händisch durch einen Safety-Experten mithilfe der Maschinendokumentation. Die notwendige Adaptivität und autonome Rekonfiguration von Produktionsmodulen, die für eine flexible Produktionsumgebung notwendig sind, werden durch die funktionale Sicherheit eingeschränkt.

In diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches eine Plug & Work-Technologie um die funktionale Sicherheit erweitert. Dazu werden Safety-Eigenschaften des jeweiligen Produktionsmoduls in ein maschinenlesbares Modell überführt. Jedes Produktionsmodul wird durch Anforderungen und Garantien beschrieben. Eine übergeordnete Instanz liest die Safety-Eigenschaften der Produktionsmodule ein. Mithilfe des formalisierten Expertenwissens wird anhand der Eigenschaften die Entstehung von neuen Risiken geprüft. Die Anforderungen müssen durch Garantien anderer Produktionsmodule erfüllt werden. Durch die maschinell verarbeitbare Dokumentation von Safety-Eigenschaften wird erreicht, dass die händisch durchgeführte Risikobewertung von dem System unterstützt wird. Vorausgesetzt das Bewertungssystem ist entsprechend zertifiziert, ist es möglich die Risikobewertung komplett automatisiert durchzuführen. Im letzten Schritt ist eine Parametrierung der Safety-Verbindungen zwischen den Produktionsmodulen durch das System denkbar.

Wiederkehrende Safety-Betrachtungen werden beschleunigt und vereinfacht, was eine Verkürzung der Rüstzeiten bedeutet. Die Erweiterung einer Plug & Work-Technologie für Safety-kritische Systeme ermöglicht den uneingeschränkten funktional sicheren Betrieb von modularen Produktionssystemen.

一种即插即用技术使得模块化生产系统得以构建，该系统由任意生产模块（工序）组成。在开发此类技术时，往往忽略了功能性安全（安全性）的考量。此外，在引入新的生产模块组合之前，必须检查新风险的产生。目前，这一过程通过安全专家手工利用机器文档进行。为了适应灵活的生产环境，生产模块的必要适应性和自主重构能力受到功能性安全的限制。

在本研究中，提出了一种概念，该概念通过功能性安全扩展了即插即用技术。为此，将各个生产模块的安全特性转换为机器可读模型。每个生产模块通过需求和保证进行描述。一个上级实例读取生产模块的安全特性。利用形式化的专家知识，通过特性检查新风险的产生。需求必须由其他生产模块的保证来满足。通过安全特性的机器可处理文档，实现了手工风险评估的系统支持。假设评估系统已获得相应认证，则可以完全自动化风险评估。最后一步，系统可以实现生产模块间安全连接的参数配置。

重复的安全考量得以加速和简化，这意味着减少了准备时间。将即插即用技术扩展到安全性关键系统，使得模块化生产系统能够实现无限制的功能性安全运行。