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Fachbeitrag
02.03.2022  |  1702x
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Smarter Brandschutz: Produktivitätssteigerung und Qualitätssicherung

In die Prozesssteuerung integrierte, präventive Brandschutzsysteme übernehmen heute dank intelligenter, smart vernetzter Sensorik neben ihrer Funktion als Frühwarnsystem Aufgaben zur Sicherstellung der Produktqualität.
Beitrag zu gesteigerter Produktivität und gesicherter Qualität
Der Digitalisierungsschub der letzten Monate ermöglicht auch im integrierten, präventiven Brandschutz industrieller Produktionsanlagen, unterschiedlichste Prozesse effizienter zu gestalten. In die Prozesssteuerung integrierte, präventive Brandschutzsysteme übernehmen heute dank intelligenter, smart vernetzter Sensorik neben ihrer Funktion als Frühwarnsystem Aufgaben zur Sicherstellung der Produktqualität.

Durch einen direkten Datenaustausch mit der Produktionssteuerung werden nicht nur Prozessvisualisierungen, sondern auch Steuerungs- und Regelungsprozesse möglich. Diese erhöhte Konnektivität ist der wichtigste Baustein, um zukünftig auch in Brandschutzanlagen Wartungsaufgaben mit Hilfe von Datenanalysen prädiktiv zu planen und die Nutzungsdauer von Komponenten bei gleichbleibend hoher Anlagensicherheit zu erhöhen. Zusätzlich sinkt das Risiko ungeplanter Stillstandzeiten und die Produktivität steigt.
Genereller Aufbau einer Funkenlöschanlage
Genereller Aufbau einer Funkenlöschanlage

Sind Service-Einsätze vor Ort z. B. aufgrund von Reisebeschränkungen nicht möglich, kann Personal vor Ort durch Experten aus der Ferne mit Hilfe von Videoübertragung und Augmented-Reality-Lösungen unterstützt werden. So können erforderliche Arbeiten hocheffizient unter Anleitung der Experten durchgeführt werden − jederzeit, schnell und ohne Reiseaufwand.

Konnektivität - die unsichtbare Revolution nicht nur in der Automobilindustrie
Auch die Entwicklungen im präventiven Brandschutz werden durch den Megatrend “Konnektivität” immer stärker beeinflusst. Die Interaktion zwischen präventiver Brandschutzlösung und Produktionsanlagen eröffnet neue Potenziale zur Produktivitätssteigerung.

Stand bis vor einigen Jahren der Brandschutz im Zentrum präventiver Brandschutzsysteme, so dienen diese Systeme heute mehr und mehr auch als Instrument zur Produktivitätssteigerung. Was ist daran neu? Jeder nicht ausgebrochene Brand dient der Produktivitätssteigerung und erhöht die Anlagenverfügbarkeit, denn präventive Brandschutzlösungen, beispielsweise Systeme zur Funkenerkennung verrichten ihre Arbeit gänzlich unbemerkt. Diese Systeme detektieren die gefährlichen Zündinitiale und eliminieren die Gefahr durch Eintrag z. B. feinsten Wassernebels. Dabei ist die Wassermenge so gering, dass die Produktion ungestört weiterläuft. Das Ereignis wird dokumentiert, der Betreiber erhält lediglich einen Hinweis, den er quittieren muss.

Aus Alarmdaten werden Nutzdaten

Schon heute können führende präventive Brandschutzlösungen über die Definition sogenannter Alarmlevel unterscheiden, ob z. B. drei kurz hintereinander auftretende Funken eine Gefahr darstellen oder im Rahmen des Produktionsprozesses als harmlos eingestuft werden können. Darüber hinaus werden Brandschutzsysteme mehr und mehr zum Aufbau komplexer Frühwarnsysteme genutzt, die damit weit über den bislang einem präventiven Brandschutzsystem zugeschriebenen Funktionsumfang hinausgehen.
Funkenmelder werden an der entsprechenden Rohrleitung montiert
Funkenmelder werden an der entsprechenden Rohrleitung montiert

Dank moderner Sensorik und einem anwendungsspezifischen Algorithmus generieren präventive Brandschutzsysteme auch dann einen Alarm, wenn ungewöhnlich viele an sich ungefährliche Ereignisse in einem bestimmten Zeitraum generiert werden. Werden diese Daten z. B. in einem Zerkleinerungsprozess an die Anlagensteuerung übergeben und mit den Qualitätsdaten des angelieferten Materials in Verbindung gebracht, können wichtige Rückschlüsse im Hinblick auf die Qualität des angelieferten Materials gezogen werden.

Es entsteht ein Datenschatz aus Prozess- und Brandschutzdaten, der frühzeitig Hinweise auf Anomalien im Produktionsprozess liefern kann. So können rechtzeitig Maßnahmen initiiert werden, die dazu beitragen, produktions- oder sicherheitstechnische Störungen zu vermeiden. Die Zusammenführung der Daten aus Brandschutz und Anlagensteuerung kann darüber hinaus auch einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung leisten.

„Zwar wird durch Digitalisierung kein zusätzliches Photon auf den Sensor geschickt und kein Wassertröpfchen erreicht schneller sein Ziel und trotzdem lohnen sich Investitionen in eine zunehmende Digitalisierung des Systems”, so Nils Vespermann, Leiter Produktmanagement Brandschutz bei Fagus-GreCon. Durch die individuelle Abstimmung der smarten Sensoren auf die jeweiligen Umfeldbedingungen, die verbesserte Konnektivität von präventivem Brandschutzsystem und Kundensteuerung sowie optimierte verschleißorientierte Wartungsprozesse werden laut Vespermann sowohl Prozesssicherheit als auch Anlagenverfügbarkeit zukünftig signifikant verbessert.
Durch den Einsatz von Augmended Reality konnte die VdS-Zertifizierung trotz Reisebeschränkungen nahezu ohne Zeitverzug durchgeführt werden
Durch den Einsatz von Augmended Reality konnte die VdS-Zertifizierung trotz Reisebeschränkungen nahezu ohne Zeitverzug durchgeführt werden

Datenschätze heben

Durch die konsequente Digitalisierung präventiver Brandschutzkonzepte und ihrer Komponenten sowie die Vernetzung der Systeme mit den jeweiligen Produktionsanlagen sammeln diese intelligenten Systeme mehr und mehr Daten aus dem Produktionsprozess, die sowohl die Anlagensicherheit als auch die Anlagenverfügbarkeit erhöhen. Wurden noch bis vor einigen Jahren Reaktionen in der Prozesssteuerung relaisgesteuert über programmierte Ereignisse ausgelöst, so werden heute nutzerdefinierte Daten durch die intelligente Sensorik des präventiven Brandschutzsystems an das Prozessleitsystem übertragen, mit Daten aus anderen Systemen kombiniert und ausgewertet. Durch detaillierte und benutzerfreundliche Visualisierung lassen sich unerwartete Zustände schnell und sicher erkennen. Geeignete Korrekturmaßnahmen können unmittelbar eingeleitet werden. Durch Anbindung an cloudbasierte Dienste ist der Datenzugriff jederzeit von jedem Ort möglich.

Smarte Serviceleistungen für nachhaltige Ressourcennutzung
Durch Fortschritte in der Sensorik können auch Wartungsintervalle individuell auf Basis von Verschleißdaten festgelegt werden. Durch diese dynamischen Wartungsintervalle im Rahmen der Predictive Maintenance verlängern sich nicht nur die Wartungsintervalle, sondern auch die Nutzungsdauer der auf diese Weise überwachten Ersatzteile. So lassen sich die beiden bis heute oft als konfliktär wahrgenommenen Ziele „Reduzierung von ungewollten Stillständen“ und „optimale Nutzung der Komponenten“ durch leistungsstarke Sensorik harmonisieren.

Um die mit der Anwendung dynamischer Wartungsintervalle einhergehende nachhaltigere Ressourcennutzung noch besser als bisher in den Produktionsprozess integrieren zu können, ist eine Berücksichtigung dynamischer Wartungsintervalle in den entsprechenden Regelwerken unerlässlich. Die sinnvolle Kombination aus stationären und dynamischen Wartungsintervallen und deren Verankerung in den Regelwerken ist ein Thema, das uns sicherlich in Zukunft noch verstärkt beschäftigen wird.

TÜV-IT-Zertifikate

Im Bereich Cybersecurity ist man bereits einen Schritt weiter. Entsprechende TÜV-IT-Zertifikate geben hier Orientierung. Um den speziellen Anforderungen der Cybersecurity im Bereich der Brandschutz- und Sicherheitstechnik Rechnung zu tragen, wurde die VdS-Richtline 3836 „Cyber-Sicherheit für Systeme und Komponenten der Brandschutz- und Sicherheitstechnik“ erarbeitet. Die aus der zunehmenden Vernetzung resultierenden Risikobedingungen werden detailliert betrachtet und spezielle Anforderungen an die Informationssicherheit von Brandschutz- und Sicherheitsprodukten formuliert.

Remote Support wird selbstverständlich

Wie wichtig diese Regelwerke sind, hat sich im Lockdown gezeigt. Aufgrund der Reisebeschränkungen war es Servicetechnikern oft unmöglich, vor Ort zu unterstützen. Durch Einsatz von Videoübertragungen in Verbindung mit Augmented-Reality-Lösungen konnte diese Einschränkung nahezu kompensiert werden: Der Techniker sieht mit den Augen des Kunden und kann dadurch den Kunden bei der Lösung mechanischer Probleme hervorragend leiten und unterstützen. Selbstverständlich muss dabei entsprechenden Sicherheitsanforderungen Rechnung getragen werden, um z. B. Cyberattacken begegnen zu können. Denn eins ist sicher: Die Vernetzung der Systeme wird durch die Digitalisierung weiter fortschreiten, Remote Support wird selbstverständlich. Dadurch steigt zwar das Risiko unerwünschter Einflüsse von außen, doch dieses Risiko wird relativiert durch die Vorteile der Ressourcenschonung in Kombination mit den Möglichkeiten zur Produktivitätssteigerung.

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