Die Erfolgsgeschichte des Maschinenbauunternehmens Marelec begann im Jahr 1983: Eine Schleppnetzsteuerung, die physikalische Kräfte in den Leinen zu Netzen misst, war die erste Entwicklung von Geschäftsführer Piet Rommelaeres. Die Anwendung hatte die Sicherheit der Fischerboote im Blick. Die Erfolgsstory ging weiter, als sich dann auf europäischer Ebene die Gesetzgebung hinsichtlich des Fanggewichts änderte. Fangschiffe mussten jetzt genau angeben können, wie viel Fang sie mitführten. Dafür entwickelte Marelec Waagen, die speziell für die Verwendung an Bord von Schiffen konzipiert waren. Klingt einfacher, als es tatsächlich war. Eine Gewichtsmessung an Bord muss letztendlich stets den Seegang berücksichtigen.
Auf dem Meer geboren
Fische zu sortieren und mit einem Förderband mit der Wägeanlage zu verbinden, war nur ein Zwischenschritt. Projekte auf dem Festland kamen hinzu, beispielsweise Sortiermaschinen für Fischauktionen. Für Marelec eine Zäsur, denn nun lernten auch Kunden aus anderen Branchen die Maschinen des Unternehmens kennen. Wiegen war hier der Schlüsselaspekt, v. a. die Fleisch- und Geflügelindustrie war daran interessiert. Marelec konzentrierte sich bei seiner Maschinenentwicklung fortan auf den Portionierungsprozess, bei dem Frischfleisch, Geflügel oder auch Fisch in Portionen mit exakt vorgegebenem Gewicht zerteilt werden kann. Auf den ehemaligen Türöffner Fischerei entfällt heute zwar nur noch ein geringer Anteil der Geschäftstätigkeit, aber der Zugang zu den Märkten außerhalb dieser Branche war damit weit offen.
Erfindergeist und Sicherheitsdenken
„Heute werden die Portioniermaschinen für die diversen Produkte unserer Produktreihe Portio in insgesamt acht Ausführungen angeboten“, erklärt Roland Verleene von Marelec, der für den Bereich Technik zuständig ist. „Wie sie funktionieren? Das Produkt wird über zwei oder mehr Einlaufbänder zugeführt. Das halbmondförmige Messer rotiert zwischen den beiden Bändern. Auf dem ersten Band läuft das Produkt unter einem 3-D-Kamerasystem hindurch. Die dort durchgeführte Messung in Verbindung mit dem bekannten spezifischen Gewicht des Produkts gewährleistet, dass das Messer exakt so schneiden kann, dass ein bestimmtes Gewicht der einzelnen Portionen erzielt wird.“ Nachdem das Produkt in die vorgegebenen Portionen geschnitten wurde, werden diese exakt bemessenen Portionen auf das zweite Förderband ausgegeben, wo sie weiterverarbeitet werden.
Wenn in Maschinen Antriebe für Bewegung sorgen und Messer rotieren, müssen konsequenterweise die Gefährdungsrisiken für den Menschen abgesichert werden. Auch für Marelec hat Sicherheit Priorität, da die aktuellen Portioniermaschinen, so effizient wie sie sind, doch ein sehr hohes Verletzungsrisiko darstellen. Roland Verleene weist auf das grundsätzliche Sicherheitsrisiko hin: „Während unsere ‚alten‘ Maschinen ein eher begrenztes Sicherheitsrisiko aufwiesen – bei Förderbändern besteht lediglich Einklemmgefahr –, muss man bei diesen Portioniermaschinen die Bewegung einer rasiermesserscharfen Klinge sicher im Griff haben.“ Kein Risiko eingehen war dann auch der Ausgangspunkt für alle sicherheitstechnischen Betrachtungen. Das Ziel: höchste Sicherheit der Portioniermaschinen. Der Weg? „Wir wollten beispielsweise Performance Level e (PL e), der für höchstmögliche Zuverlässigkeit, also Sicherheit für Mensch und Maschine steht.“
Zentraler Wächter über die Sicherheit
An dieser Stelle kam der Automatisierungs- und Sicherheitsexperte Pilz ins Spiel. Die größte Gefahr ging vom Messer in der Maschine aus. Sollte ein Mitarbeiter seine Hand aus welchen Gründen auch immer in die Maschine bringen, würde er schwer verletzt werden. Das Szenario: Ein Messer, das nicht nur äußerst schnell schneidet, mindestens 17 Schnittbewegungen pro Sekunde, sondern dessen Bewegung der Werker kaum sehen kann. Die Sicherheit musste also durch die Maschine selbst gewährleistet sein, alles andere hätte ein Restrisiko bedeutet. Ein weiteres Risiko kommt bei dieser Art von Maschine dazu, weil sich der Maschinenbediener häufig in der Nähe der Gefahrenzone „Messer“ aufhalten muss.
Um diese Risiken nach PL e abzudecken, hat Pilz die Verwendung einer Schutzabdeckung einschließlich Schutzzaunüberwachung vorgeschlagen. Sollte die Abdeckung absichtlich oder versehentlich geöffnet werden, sorgt der berührungslos codierte Sicherheitsschalter Psencode dafür, dass das Messer sofort sicher abgeschaltet wird und auch nicht mehr aktiviert werden kann, solange die Abdeckung geöffnet ist. So ermöglicht der gegenüber Erschütterungen bzw. Vibrationen unempfindliche Sicherheitssensor höchsten Manipulationsschutz. Ein Tunnel als mechanische Sperre stellt zusätzlich sicher, dass ein Bediener nicht weit in die Maschine hineingreifen kann. Im Vergleich zum Perfomance Level d (PL d) verfügt Psencode über eine Kurzschlussdiagnose, die das Produkt noch sicherer, nämlich bis PL e macht. Roland Verleene: „Bei Marelec haben wir uns auch für Sensoren entschieden, die gemäß der Schutzklasse IP69K zertifiziert sind, sodass sie auch für die Hochdruckreinigung geeignet sind, was insbesondere wichtig ist für in der Lebensmittelindustrie verwendete Maschinen. Ferner sind diese Sensoren beständig gegen die in dieser Branche häufig verwendeten korrosiven Reinigungsmittel.“
Maschinen sicher gesteuert
Verleene bringt noch eine zusätzliche Anforderung auf den Punkt: „Wir entwickeln unsere Steuerungen komplett im eigenen Haus, haben also nach einem zuverlässigen Partner für die Sicherheitssteuerung gesucht.“ Ursprünglich benötigte Marelec mit Blick auf die Technik für diese Anforderung eine Sicherheitssteuerung mit vier Ausgängen und 20 Eingängen. Denn nur das Förderband, der Laser und das Messer sollten über diese Ausgänge gesteuert werden. Allerdings wurden sehr viele sichere Eingänge benötigt, die zudem redundant aufgebaut sein mussten, um das gewünschte Sicherheitsniveau zu erzielen. Da Marelec bereits mit der Vorgängersteuerung Pnozmulti gute Erfahrungen gemacht hatte, war es logische Konsequenz, auch den Nachfolger Pnozmulti 2 bei der Weiterentwicklung der Maschine einzusetzen. Die Ausgänge der Sicherheitssteuerung können über die serielle Kommunikation ausgelesen werden. Wenn die übergeordnete SPS-Steuerung anzeigt, dass sie gerebootet werden möchte, überprüft Pnozmulti 2, ob alle Sicherheitsbedingungen erfüllt sind.
Das Unternehmen Marelec ist rundum zufrieden mit dieser Lösung. Roland Verleene: „So gewährleisten wir, dass wir nur Maschinen auf den Markt bringen, die höchsten Anforderungen an Performance und Sicherheit genügen. Als Partner in Sachen Sicherheit setzen wir dabei stets auf Pilz. Eine gelungene Partnerschaft, aus unserer Sicht.“
Pilz GmbH & Co. KG, Ostfildern
Autor: Kwinten Cantraine
Sales Engineer/Product Coordinator,
Pilz Belgien
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