Bei Funkenerodierern hat die Sicherheit oberste Priorität. Denn die Gefahr, die bei der Nutzung dieser Maschine lauert, ist unsichtbar: Strom. Er kann bei Benutzerinnen oder Benutzern schmerzhafte Verletzungen verursachen. Im Gegensatz zu anderen Wirtschaftsregionen hat Europa für Maschinenhersteller strenge Sicherheitsvorschriften im Gesetz verankert.
Bei der Erneuerung der ISO-Norm 28881:2022 «Machine tools – Safety – Electrical discharge machines» hat die Arbeitsgruppe deshalb stark mit den sogenannten HAS-Beratern (Harmonized Standards Consultants) zusammengearbeitet. Wir haben mit Orio Sargenti, dem Chairman des Komitees «ISO TC 39 Machine Tools» über die Revision 2022 gesprochen.
Was ist einfach erklärt ein Funkenerodierer?
Ein Funkenerodierer (Electrical Discharge Machining EDM) wird genutzt, um Material präzise zu schneiden oder formen. Dafür werden elektrische Entladungen oder Funken verwendet, um das Material zu erodieren. Mit einem pulsierenden Gleitstrom werden so elektrisch leitende Materialien wie Stahl, Aluminium, Kupfer oder Wolfram bearbeitet. Eine praktische Anwendung ist die Erstellung einer hochpräzisen Gussform für die Produktion von Trinkwasserflaschen aus Kunststoff.
Was beinhaltet die Norm ISO 28881:2022?
Diese ISO-Norm ist eine Sicherheitsnorm. Bei ISO gibt es drei verschiedene Levels, für die Normen erstellt werden: A) generelle Normen B) Normen für eine breite Produktfamilie und C) Normen für eine spezifische Produktkategorie. Die Norm «ISO 28881:2022» fällt in die letztere, da sie Sicherheitsaspekte explizit für EDM-Maschinen behandelt.
ISO-Standard versus ISO-Sicherheitsstandard: Der Hauptunterschied ist, dass die meisten ISO-Normen hauptsächlich die Qualität, Leistung und Effizienz von Produkten sowie Prozessen beschreiben, während Sicherheitsstandards darauf ausgerichtet sind, Gefahren und Risiken für die Sicherheit und Gesundheit von Menschen zu minimieren.
Was war der Hauptgrund für die Revision 2022?
Zehn Jahre nach der ersten Veröffentlichung wurde die Norm grundlegend überarbeitet und auf den neusten Stand gebracht. Anwenderfeedback hatte Schwachstellen aufgedeckt, die behoben wurden. Ein Beispiel ist die Zeit, in der die Maschine mit geöffneten Schutzeinrichtungen betrieben werden kann (mit zusätzlichen Sicherheitsmassnahmen, die sicherstellen, dass der Benutzer bzw. die Benutzerin ausserhalb des Gefahrenbereichs bleibt). Dieser Modus wird hauptsächlich zum Ausrichten des Drahtes am Werkstück verwendet.
Vor der Überarbeitung war diese Zeit auf 3 Minuten begrenzt. Viele Benutzerinnen und Benutzer benötigten jedoch mehr Zeit, um den Ausrichtungsvorgang abzuschliessen. Die einzige sichere Alternative bis dato bestand darin, die Funktion auszuschalten und dann erneut zu starten. Dies wiederum war ergonomisch nicht optimal. «In der überarbeiteten Norm wurde die Zeit auf 5 Minuten erhöht. Diese zwei zusätzlichen Minuten verbessern die Effizienz des Ausrichtungsprozesses und erhöhen den Schutz der Mitarbeitenden», erklärt Orio Sargenti.
Innovativ und durchdacht: der Servicemodus
Seit der ersten Veröffentlichung im Jahr 2013 wurde ein neuer Betriebsmodus eingeführt, der Servicemodus. Dieser ist für Servicetechniker vorgesehen, die während der Inbetriebnahme, Wartung oder Reparatur die Sicherheitsvorkehrungen umgehen müssen. Im Servicemodus sind die Maschinen langsamer und können nur in einer Achse bewegt werden. Dies soll verhindern, dass die Maschinen im Servicemodus für die Produktion verwendet werden.
Wieso wurde die Sicherheitsnorm 2013 lanciert?
Massgebend war das EU-Recht, genauer der «EU Machinery Directive». Es ist die strenge Leitlinie für Produzenten von Maschinen und Werkzeugen bezüglich Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen. Ziel ist es, dass nur sichere Produkte die Fabrik verlassen und somit ein einwandfreier Anwenderschutz besteht. In den meisten Ländern müssen Arbeitgeber sicherstellen, dass eingesetzte Maschinen und Werkzeuge für ihre Mitarbeitenden nicht gesundheitsgefährdend sind. Japan ist das einzige Land, das ähnliche Verantwortlichkeiten wie die EU kennt.
Schweiz und Japan an vorderster Front
Ein Schweizer Produzent und vier japanische Firmen decken 60-70 % des Weltmarktes bei den EMD-Maschinen ab. Sie alle haben bei der Erarbeitung der Norm mitgewirkt.
Wie entstehen Sicherheitsstandards?
Basierend auf den Vorgaben der EU startet man mit einem Risk Assessment. Dabei werden alle möglichen Gefahrensituationen für die Nutzerin sowie den Nutzer der Maschine analysiert. Im nächsten Schritt werden Sicherheitsmassnahmen zum Schutz vor diesen Gefährdungen beschrieben und umgesetzt. Anschliessend wird getestet, ob diese Vorkehrungen innerhalb der festgelegten Toleranzgrenzen funktionieren. «Im Jahr 2013 haben wir eine ausführliche Tabelle mit Standards für alle evaluierten Fälle entwickelt. Diese Tabelle erleichtert Produzenten die Umsetzung der EU-Vorgaben und trägt zu einer höheren Sicherheit von Maschinen bei», berichtet Orio Sargenti stolz. Im Vordergrund stand nebst der Ausarbeitung der Norm auch die Vereinbarkeit mit dem EU-Recht. Dazu schreibt die EU einen Harmonisierungsprozess vor.
Wie funktioniert die Harmonisierung?
Der Prozess ist komplex und verlangsamt die Arbeit normalerweise, da mehrere Gremien involviert sind. «Optimal war in unserem Falle, dass der von der SNV beauftragte Standards Manager, Marcel Schulze, ebenfalls in weiteren relevanten Kommissionen mitwirkt und so unseren Vorstoss unkompliziert sowie schnell an die richtigen Stellen leiten und mitbestimmen konnte», bekräftigt Orio Sargenti. Die EU delegiert den Harmonisierungsprozess an externe Beratende, die die Einhaltung der EU-Reglemente überwachen und garantieren.
Damit die Revision der Norm abgeschlossen werden kann, ist eine Freigabe durch diese Beraterinnen und Berater zwingend. Sie spielen als Einzelpersonen somit eine entscheidende Rolle. Der erste Vorschlag der Arbeitsgruppe wiesen die Beratenden zurück. Nachdem der Input für die Kategorien «Sicherheit» und «Lärm» eingearbeitet und die Abstimmung mit den Beratenden intensiviert wurde, standen beim zweiten Versuch alle Ampeln auf grün. «Eine wichtige Erkenntnis ist, dass es sich lohnt, die Harmonisierungsberatenden gleich von Anfang an einzubinden. So erspart man sich aufwändige Feedbackschlaufen und arbeitet am effizientesten zusammen», resümiert Orio Sargenti.
Wer arbeitete hauptsächlich an der Norm ISO 28881 mit?
Weltweit gibt es nur wenige namhafte Hersteller von EMD-Maschinen. Aktuell teilen sich eine Schweizer Firma und vier japanische Hersteller ca. 60-70 % des Gesamtmarktanteiles. Vertretende dieser zwei Herstellerländer haben federführend mitgearbeitet und im konstruktiven Austausch die Norm modernisiert. Hilfreich war dabei, dass Japan eine ähnlich strenge Gesetzgebung hat wie die EU. «Der Input unserer asiatischen Kollegen war sehr wertvoll und wichtig. Die ISO bietet einen neutralen Rahmen, in dem zielgerichtetes Arbeiten auch unter Konkurrenten zu Gunsten aller Beteiligten gefördert wird», bestätigt Orio Sargenti. Ebenso involviert waren Vertretende aus Deutschland, UK und Italien.
Wer profitiert am meisten von der Norm?
Der grösste Nutzen hat der User selbst. Er kann sich darauf verlassen, dass er mit sicheren Maschinen arbeiten darf und seine Gesundheit nicht aufs Spiel setzt. Indirekt profitiert auch der Produzent. Es ist für alle Marktspieler klar, wie eine sichere Maschine auszusehen hat. Dadurch gibt es in der Entwicklung, der Produktion und im Verkauf weniger Spielraum für Interpretationen.
In der Praxis funktioniert eine Produktentwicklung plakativ beschrieben wie folgt: Fünf bis zehn Personen stehen um eine neue Maschine und es werden diverse interne Sicherheits- und Qualitätstests durchgeführt. Überzeugen diese die Anforderungen, geht die Maschine in ein Beta-Testing direkt vor Ort zum Kunden. Hier werden Schwachstellen aus der Praxis- und Nutzersicht jeweils schnell erkannt und direkt an den Hersteller gemeldet. Orio Sargenti weiss aus jahrelanger Erfahrung: «Auch wenn wir alle Anwendungsfälle theoretisch bis ins letzte Detail durchdacht haben, liefern Beta-Tests immer wieder neue Erkenntnisse. Anwenderinnen und Anwender nutzen Maschinen oft anders als gedacht, und sie haben aus der Praxis einen ganz anderen Blick auf Abläufe.»
Plant die Arbeitsgruppe bereits eine nächste Revision?
Die EU hat im Juli 2023 eine neue Version des «EU Machinery Directive» veröffentlicht, die im Januar 2027 in Kraft tritt. Somit bleiben 3.5 Jahre Zeit, um die entsprechenden Normen weiterzuentwickeln/revidieren. «Neben der Anpassung an immer moderner werdende Sicherheitsstandards werden auch Cyber Security und Künstliche Intelligenz wichtige Diskussionspunkte sein», blickt Orio Sargenti voraus. «Diese Modernisierung wird allerdings bereits meine Nachfolgerin oder mein Nachfolger begleiten. Aktuell sind wir auf der Suche einer Neubesetzung. Aufgrund der ISO-Amtszeitbeschränkung trete ich Ende 2026 als Chairman zurück.»
Er ist seit fünf Jahren Chairman des Technischen Komitees «ISO TC 39 – Machine Tools» und «ISO/TC 39/SC 10 – Safety». Bereits seit Ende der 90er Jahre ist er in unterschiedlichen Funktionen mit der ISO-Arbeit vertraut. Der studierte Ingenieur verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Werkzeugmaschinenindustrie. Er ist seit 2009 bei der Georg Fischer Gruppe und ist derzeit «Head of Standards and Conformity» bei GF Machining Solutions.
