DGUV Information 209-066 - Maschinen der Zerspanung (bisher: BGI 5003)

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Abschnitt 2.6, 2.6 Instandhaltung
Abschnitt 2.6
Maschinen der Zerspanung (bisher: BGI 5003)
Titel: Maschinen der Zerspanung (bisher: BGI 5003)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 209-066
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 2.6 – 2.6 Instandhaltung

Mit zunehmender Mechanisierung und Automatisierung von Werkzeugmaschinen erlangt die Instandhaltung einen immer größeren Einfluss auf die Produktivität derartiger Maschinen. Mit zunehmender Betriebsdauer kommt es aber auch durch Verschleiß zu Einschränkungen in der Funktionsfähigkeit und -sicherheit an Werkzeugmaschinen. Hierdurch können ohne Weiteres auch sicherheitstechnisch bedenkliche Zustände auftreten, welche zu nicht akzeptierbaren Gefährdungssituationen führen können. Aufgabe der Instandhaltung ist es, derartige Gefährdungssituationen sowohl unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung der Produktion als auch unter dem Gesichtspunkt des Arbeits- und Gesundheitsschutzes auszuschließen.

Gefährdungen für das Instandhaltungspersonal ergeben sich z. B. durch

  • laufende Maschinen,

  • unwirksame Schutzeinrichtungen,

  • Auslösen von gefährdenden Bewegungen,

  • wegfliegende oder herunterfallende Teile,

  • Umgebungseinflüsse, z. B. Kühlschmierstoffe, elektrischer Strom,

  • Arbeitsausführung unter erschwerten Bedingungen, z. B. in engen Räumen,

  • mangelnde Verständigungsmöglichkeiten,

  • Zeitdruck und

  • unzureichende organisatorische Vorbereitungsarbeiten.

Der Hersteller einer Werkzeugmaschine legt schon in der Betriebsanleitung Wartungs- und Inspektionsmaßnahmen fest, um einen sicheren Betriebszustand zu gewährleisten. Bezogen auf Werkzeugmaschinen beinhaltet der Begriff "Instandhaltung" alle Maßnahmen

  • zur Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes und

  • zur Aufrechterhaltung und Wiederherstellung des Soll-Zustandes

einer Werkzeugmaschine.

Die Maßnahmen an Werkzeugmaschinen setzen sich somit zusammen aus

  • der Wartung,

  • der Inspektion und

  • der Instandsetzung.

Der Soll-Zustand einer Werkzeugmaschine ist der für den jeweiligen Zeitpunkt festgelegte geforderte Zustand. Er ergibt sich in der Regel aus Rechtsvorschriften, wie EG-Maschinenrichtlinie, EN-Normen, Regeln der Technik etc. Dieser Soll-Zustand ist durch obere und untere Grenzen festgelegt und kann z. B. durch Toleranzgrenzen, Abnutzungsgrenzen, Einstellwerte, Füllmengen usw. angegeben werden.

Die Wartung umfasst alle die Maßnahmen, welche zur Bewahrung des Soll-Zustandes einer Werkzeugmaschine erforderlich sind.

Dazu gehören

  • die Erstellung eines Wartungsplanes - abgestimmt auf die Belange der Werkzeugmaschine bzw. auf betriebliche Belange,

  • Vorbereitung der Wartungsarbeiten,

  • Durchführung der Wartungsarbeiten und

  • Rückmeldung nach Erledigung der Wartungsarbeiten.

Unter Inspektion werden alle Maßnahmen zur Feststellung und Beurteilung des Ist-Zustandes einer Werkzeugmaschine verstanden.

Hierzu gehören u. a.

  • die Erstellung eines Planes zur Feststellung des Ist-Zustandes,

  • Vorbereitung der Inspektion,

  • Durchführung der Inspektion,

  • Aufzeichnung der Ergebnisse,

  • Auswertung der Ergebnisse zur Beurteilung und

  • Ableitung der erforderlichen Maßnahmen.

Die Instandsetzung umfasst die Wiederherstellung des Soll-Zustandes. Instandsetzungsarbeiten an Werkzeugmaschinen resultieren in der Regel aus Störungen der Werkzeugmaschine und beinhalten ein hohes Gefährdungspotenzial für das dort tätig werdende Instandhaltungspersonal. Im Gegensatz zum Bedienpersonal, welches durch technische Schutzmaßnahmen geschützt ist, lassen sich derartige Anforderungen für das Instandhaltungspersonal nicht immer erfüllen.

Konstruktionsbedingt ist das Instandhaltungspersonal häufig gezwungen, Instandhaltungsarbeiten mit einem höheren Risiko auszuführen, als es gemeinhin üblich ist. Wo der Bediener einer Werkzeugmaschine z. B. keinen Zugang hat, muss das Instandhaltungspersonal Zugang haben, d.h., dass hier Maßnahmen der unmittelbaren bzw. mittelbaren Sicherheitstechnik nicht oder nur zum Teil angewandt werden können und das Instandhaltungspersonal nur durch hinweisende Sicherheitstechnikgeschütztwerden kann.

Dementsprechend ist auch das Unfallgeschehen in diesem Bereich hoch. Die Ursachen für dieses überdurchschnittlich hohe Unfallgeschehen liegen überwiegend in der fehlenden oder unzureichenden organisatorischen Vorbereitung von Instandhaltungsarbeiten. Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, dass das mit der Durchführung von Instandhaltungsarbeiten und Prüfungen beauftragte Personal sorgfältig ausgewählt wurde.

Neben mangelhaften organisatorischen Vorbereitungen bei Instandhaltungsarbeiten kann auch das strategische Verhalten eines Unternehmens eine Gefährdung darstellen. Bei einer störungsabhängigen Strategie in einem Unternehmen werden nicht nur die Werkzeugmaschinen bis zur Schadensgrenze bzw. bis zum Ausfall genutzt. Eine derartige Strategie führt unweigerlich auch zu einem erhöhten Instandsetzungsaufwand mit einer hohen Gefährdung für das Instandhaltungspersonal einschließlich Produktivitätsverlust für das Unternehmen. Besser ist es, nach einer bestimmten Nutzungsdauer die entsprechenden Teile auszutauschen bzw. instand zu setzen, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob die Teile aufgebraucht oder noch eine Weile weiter funktionsfähig sind. Eine derart zeitabhängige Strategie wird in der Regel dort angewandt, wo der Ausfall der Werkzeugmaschine ein hohes Risiko für das Unternehmen selbst und für die an der Werkzeugmaschine tätigen Mitarbeiter darstellt. Bei einer zustandsabhängigen Strategie werden bevorzugt die Maßnahmen der Inspektion angewandt, um den Ist-Zustand des Abnutzungsvorrates von Teilen der Werkzeugmaschine festzustellen und daraus die entsprechenden Maßnahmen abzuleiten.

Bild 2-56: Das Fehlerprotokoll informiert über die Störungsursache

Die bestimmenden Einflussfaktoren für eine sichere Ausführung von Instandhaltungsarbeiten an Werkzeugmaschinen lassen sich somit in Hersteller- und Betreiberpflichten gliedern:

Der Hersteller ist für die

  • instandhaltungsgerechte konstruktive Ausführung der Werkzeugmaschine,

  • ergonomisch richtige Gestaltung der Arbeitsplätze für das Instandhaltungspersonal und

  • integrierte Sicherheitstechnik in der Konstruktion

verantwortlich.

Der Betreiber ist für die

  • entsprechenden Qualifikationsanforderungen des ausgewählten Instandhaltungspersonals,

  • Einsatzplanung des Instandhaltungspersonals einschließlich der Verantwortungsbereiche,

  • Schulung und Unterweisung des Instandhaltungspersonals,

  • Betriebsanweisungen für spezielle Instandhaltungsarbeiten und

  • organisatorische Vorbereitung von Instandhaltungsarbeiten

verantwortlich.

Grundsätzlich gilt für Instandhaltungsarbeiten, dass sie nur im sicher abgeschalteten Zustand durchgeführt werden dürfen, wobei die Werkzeugmaschine gegen irrtümliches Inbetriebsetzen gesichert sein muss. Wenn jedoch zur Beseitigung von Störungen an Werkzeugmaschinen Schutzeinrichtungen außer Betrieb gesetzt werden müssen, dürfen keine Gefährdungen in dem entsprechenden Arbeitsbereich auftreten. Bei geöffneten, beweglichen trennenden Schutzeinrichtungen dürfen Bewegungen von Maschinenteilen nur unter folgenden Bedingungen möglich sein:

  • Achsenbewegungen müssen auf eine Geschwindigkeit von nicht mehr als 2 m/min begrenzt sein. Die Bewegung muss mittels einer Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rückstellung - Tippschalter - gesteuert oder auf schrittweise Bewegungen von nicht mehr als 6 mm beschränkt sein.

  • Die Drehzahl von Haupt- und/oder Werkzeugspindeln darf 50 min-1 nicht überschreiten. Die Bewegung muss mittels einer Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rückstellung - Tippschalter - ausgelöst werden.

  • Das Drehen/Schalten des Revolverkopfes - oder mehrerer - darf nur möglich sein, wenn sich beide Hände der Person außerhalb des Gefahrenbereiches befinden, z. B. durch Verwendung einer Zweihandschaltung oder einer Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rückstellung - Tippschaltung - in Verbindung mit einer Zustimmungseinrichtung.

  • Betrieb der Reitstockpinole mittels Befehlseinrichtung mit selbsttätiger Rückstellung - Tippschaltung.

Bild 2-57: Sichere Störungsbeseitigung; Absicherung mittels Vorhängeschloss

Lassen sich größere Störungen nicht auf einfache Weise beseitigen oder müssen zur Instandhaltung Bereiche der Werkzeugmaschine, hier im Speziellen bei größeren, verketteten Bearbeitungszentren mit ihrem spezifischen Gefährdungspotenzial, betreten werden, können derartige Anlagen in einzelne sichere Teilbereiche aufgeteilt werden, um dann ein sicherheitstechnisch sicheres Durchschleusen von Personen von einem Teilbereich in einen anderen zu ermöglichen. Durch derartige Maßnahmen, schon bei der Konzeption derartiger Anlagen bedacht, lassen sich später z. B. nicht nur unnötige Stillstandszeiten im Störungsfall vermeiden, sondern auch erst ein sicheres Instandhalten ermöglichen.

Bild 2-58: Unvollständig abgedeckter Späneförderer

Bei der Vermeidungvon Gefährdungssituationen für das Instandhaltungspersonal sind auch, soweit vorhanden, die von den Späneförderern ausgehenden Gefährdungen zu berücksichtigen. Wenn z. B. in verketteten Anlagen jede Werkzeugmaschine einen eigenen Späneförderer besitzt, so muss dieser beim Öffnen des abgesicherten Teilbereiches mit abgeschaltet werden. Besitzt die Gesamtanlage nur einen Späneförderer, ist dieser ebenfalls stillzusetzen.

Arbeiten an offenen Schaltschränken dürfen nur von Elektrofachkräften oder elektrotechnisch unterwiesenen Personen unter Anleitung und Aufsicht einer Elektrofachkraft durchgeführt werden. Wenn andere Personen in der Nähe offener Schaltschränke arbeiten, ist der Bereich entsprechend abzugrenzen, z. B. mit Seilen oder Ketten. Verlässt die Elektrofachkraft auch nur kurzzeitig den offenen Schaltschrank, ist die Spannung abzuschalten oder die Türen sind zu schließen.

Um die Instandhaltbarkeit einer Werkzeugmaschine bzw. eines Bearbeitungszentrums zu gewährleisten, ist es deshalb erforderlich, dass sie ihre Funktion unter den Bedingungen der bestimmungsgemäßen Verwendung erfüllen kann und die hierfür notwendigen Tätigkeiten, z. B. die Instandhaltung, nach festgelegten Methoden und unter Einsatz festgelegter Mittel ausgeführt werden. Die hierfür notwendigen Benutzerinformationen, integraler Bestandteil einer jeden Werkzeugmaschine über die Betriebsanleitung, müssen u. a. auch Fehlersuche und Instandhaltung der Werkzeugmaschine im erforderlichen Umfang behandeln.

Den Unterlagen des Herstellers müssen u.a. entnommen werden können:

  • Art und Häufigkeit von Inspektionen

  • Angaben zu Instandhaltungseingriffen, welche spezielles Fachwissen und/oder besondere Fähigkeiten erfordern und somit nur von entsprechend geschultem Personal ausgeführt werden dürfen

  • Anleitungen zu Instandhaltungsarbeiten, deren Ausführung keine besonderen Fähigkeiten voraussetzen

  • Schaltpläne, Zeichnungen und Diagramme, welche dem Instandhaltungspersonal die sichere Ausführung ihrer Aufgabenstellung ermöglichen

Die geplante und vorbeugende Instandhaltung von Werkzeugmaschinen ist die Vorgehensweise zur Sicherstellung einer sicheren und wirtschaftlichen Arbeitsausführung. Systematisch geplante und vorbeugende Instandhaltung erhöht nicht nur die Sicherheit für die damit betrauten Personen, sondern auch die der Produktionsabläufe, da u. a. seltener auf die Nicht-Beachtung von Schutzbestimmungen zurückgegriffen werden muss, als bei einer ungeplanten Instandsetzung nach Betriebsstörungen.

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