Die Risikobeurteilung nach EN ISO 12100:2011-03: Verfahren zur Risikoanalyse

Die Risikoanalyse ist das zentrale Element der laut Maschinenrichtlinie für den Hersteller verpflichtenden Risikobeurteilung für eine Maschine. In der Risikoanalyse müssen die Grenzen der Maschine festgelegt werden, Gefährdungen identifiziert und Risiken eingeschätzt werden. Dazu stehen eine Reihe verschiedener Verfahren zur Verfügung (FMEA, PEA, WHAT-IF, MOSAR u. a.). Diese sollen am Ende zur Erkenntnis führen, ob eine (weitere) Risikominderung erforderlich ist oder nicht.

In den ersten beiden Teilen dieser Serie zur Risikobeurteilung von Maschinen ging es um die Rechtsgrundlagen, Normen und das schrittweise Vorgehen. In dem folgenden Beitrag werden abschließend einige wichtige Verfahren zur Risikoanalyse vorgestellt. Ziel aller vorgestellten Methoden ist ein realistisches Abschätzen der von einer Maschine ausgehenden Gefährdungen.

Preliminary Hazard Analysis (PHA)

„Preliminary Hazard Analysis“ bedeutet auf deutsch etwa so viel wie „vorläufige Sicherheitsanalyse“. Mit der PHA-Methode klassifizieren Sie Gefährdungen, Gefährdungssituationen und Gefährdungsereignisse und zwar bereits so früh wie möglich im Entwicklungsprozess. Sie berücksichtigen dabei mögliche Auswirkungen im Fall eines unerwünschten Verhaltens einer Maschine oder eines Systems und zwar unter allen (voraussehbaren) Funktionen und Einsatzbedingungen. Aus den dadurch ermittelten Möglichkeiten einer Unfallsituation oder einer Verletzung leiten Sie Schutzmaßnahmen ab.

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA)

Mit der „Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse“ ermitteln Sie die Häufigkeit und die Folgen des Ausfalls von bestimmen Elementen einer Maschine. Es geht dabei weniger um Bedienungsfehler, sondern um die technische Zuverlässigkeit aller Maschinenkomponenten. Ziel ist, möglicher Fehler im Voraus zu identifizieren und ihre Ursachen abzustellen, anstatt diese später (nachsorgend) korrigieren zu müssen.

Diese Methode wird insbesondere bei der Entwicklung neuer Produkte eingesetzt und ist als Teil der Qualitätssicherung z. B. in der Automobilindustrie weit verbreitet. Je nach Branche und Produkt unterscheidet man verschiedene Unterarten dieser Methode wie Design-FMEA, Hardware-FMEA, Software-FMEA oder Prozess-FMEA.

WHAT-IF Method

Beim WAS-WENN-Verfahren stellen Sie Schritt für Schritt gezielt Fragen, etwa zu den Auswirkungen des Ausfalls einer Maschinenkomponente. Dies kann z. B. in Form von Checklisten erfolgen. Dabei werden nicht nur die Konstruktion der Maschine und ihre Steuerung, sondern auch die vorgesehenen Schutzeinrichtungen abgefragt. Auch die Einflüsse der eingesetzten bzw. von der Maschine verarbeiteten Werkstoffe sowie mögliche Fehler des Bedienpersonals werden berücksichtigt.

PAAG/HAZOP

PAAG steht für die ersten Buchstaben von

  • Prognose (Vorhersehen von Störungen),
  • Auffinden (Identifizieren der Ursache von Störungen),
  • Abschätzen (der Auswirkungen von Störung) und
  • Gegenmaßnahmen (welche die Störung erfolgreich verhindern).

Dieses Verfahren ist besonders in der chemischen Industrie verbreitet, wo z. T. Mustertabellen für Anlagen und Systeme der Prozessindustrie zur Verfügung stehen.

Fehlersimulation für Steuerungen

In der Fehlersimulation für Steuerungen, in der Fachliteratur als „Fault Simulation for Control Systems“ bekannt, betrachten Sie die Auslegung und die Komplexität der Steuerungen einer Maschine oder Anlage. Sie prüfen Regelkreise und simulieren Fehler bestimmter Maschinenkomponenten. Unterstützend setzen Sie hard- und Software-basierte Simulationen ein.

Method Organized for a Systematic Analysis of Risks (MOSAR)

Im MOSAR-Verfahren gehen Sie in zehn Schritten vor. Die zu analysierende Maschine wird dabei als eine Anzahl von miteinander wechselwirkenden Subsystemen betrachtet. Mithilfe einer Tabelle identifizieren Sie Gefährdungen, Gefährdungssituationen und Gefährdungsereignisse. Weitere Tabellen diesen zur Prüfung der Eignung von Schutzmaßnahmen und deren gegenseitigen Wechselwirkungen.

Fault Tree Analysis (FTA)

Die FTA-Methode kursiert auch als Fehlerbaumanalyse oder Fehlzustandsbaumanalyse. Das Prinzip ist, dass Sie einen Fehler, ein unerwünschtes Ereignis, vorgeben und dann in Form einer baumartigen Struktur die „kritischen Äste“ herauszufinden versuchen, die zu einem solchen Fehler führen könnten. Bei einer Maschine wäre dies z. B. der sicherheitsrelevante Ausfall eines Maschinenteils. Indem Sie die Einzelfehlerwahrscheinlichkeiten einschätzen, können Sie die Auswirkungen von Systemveränderungen wie Schutzmaßnahmen auf die Wahrscheinlichkeit des unerwünschten Ereignisses abschätzen.

Weitere Methoden zur Risikoeinschätzung sind

  • das Verfahren nach Nohl
  • die DELPHI-Methode
  • die Risikoeinschätzung mittels Risikograph
  • die Risikoeinschätzung mittels Risikozahlen nach Reudenbach
  • die Risikoeinschätzung mittels Nomogramm nach Raafat

Produktbeobachtungspflicht = Risikobeurteilung bis zur Verschrottung

Beachten Sie, dass die Risikobeurteilung für eine Maschine erst dann abgeschlossen ist, wenn die Maschine außer Betrieb genommen und verschrottet wird. Denn bis dahin unterliegt der Maschinenhersteller der sogenannten Produktbeobachtungspflicht. Das bedeutet, dass der Hersteller den Einsatz seiner Maschinen im praktischen Einsatz und die Weiterentwicklung des Stands der Technik beobachten muss. Stellt er dabei neue, bisher nicht bekannt oder nicht erkannte Risiken fest, muss der Hersteller regagieren und die Risikobeurteilung beginnt von Neuem.

Übrigens: Der Käufer und spätere Betreiber einer Maschine hat nicht per se das Recht, dass ihm die Risikobeurteilung der von ihm erworbenen Maschine zur Verfügung gestellt wird. Denn diese Risikobeurteilung ist Bestandteil der Internen Technischen Dokumentation des Maschinenherstellers. Selbstverständlich kann ein anderes Vorgehen jedoch vertraglich zwischen Hersteller und Käufer vereinbart werden.

Lesen Sie zu diesem Thema auch den Fachbeitrag „Risikobeurteilung und Risikominderung im Konstruktionsprozess„. Professionelle Beispiele für rechtskonforme Risikobeurteilungen finden Sie in dem Fachbuch (inkl. CD-ROM) „Risikobeurteilungen für Maschinen„. Beachten Sie auch das Musterdokument „Nachweisdokumentation zur Risikobeurteilung„.


Die weiteren Teile dieser Serie zur Risikobeurteilung:

Die Risikobeurteilung nach EN ISO 12100:2011-03: Rechtsgrundlagen und Normen

Die Risikobeurteilung nach EN ISO 12100:2011-03: Schritt für Schritt zur Bewertung der Risiken einer Maschine

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