Das entstandene Produkt definiert den Standard für Cobots neu, indem es als erstes Integrated Motion Device in extrem kompaktem Design eine zertifizierte Funktionale Sicherheit gemäß IEC61508, SIL3, EN ISO 13849, PL-e und IEC61800-5-2 bietet.
Safety Drive: Technische Herausforderung und Lösungsansatz
Die enge Zusammenarbeit der beiden Unternehmen ermöglichte die perfekte Integration von Bremssystem, zwei integrierten Encodern und Sicherheitselektronik mit zehn zertifizierten Advanced Safety Funktionen auf kleinstem Bauraum.
Die Herausforderung bei der Entwicklung bestand darin, die redundant aufgebaute Safety Elektronik (1oo2) auf kleinstem Bauraum unterzubringen und alle geforderten Safety Drive Funktionen nach IEC61800-5-2 für SIL3 zu implementieren.
Die Entwicklung des Produkts basierte auf einem kundenseitig bestehenden Servoantrieb. Die Elektronik wurde in dem Projekt gemäß den Normen für Funktionale Sicherheit erweitert, wobei das Safe Motion Optionsboard (SMO) als Sicherheitsüberwachungselektronik eine entscheidende Rolle spielte. MESCO konzipierte und entwickelte das SMO, während der Kunde die Hardware basierend auf dem vom TÜV SÜD freigegebenen MESCO Safety Konzept realisierte.
Zeitersparnis: MESCO Safety Design Packages und gleichzeitige Hard- und Software-Entwicklung
Die Kernsoftwareentwicklung von MESCO basierte auf Artefakten der bewährten MESCO Safety Design Packages. Die Design Packages sind eine Art Eco-System und stellen die in der Antriebstechnik häufig genutzten Funktionen in getesteten Softwaremodulen zur Verfügung. Es wurden hierbei auch die Software-Libraries für die Advanced Safety Funktionen (ASF) eingesetzt. Damit konnte der Aufwand bei der Umsetzung und der Dokumentationserstellung deutlich reduziert werden.
Diese Basisimplementierung stellte die Grundlage für einen ersten Software-Prototypen dar. Damit konnten in einem frühen Stadium die ersten Hardware-Prototypen in Betrieb genommen werden, was einen deutlichen zeitlichen Vorteil brachte. Ebenso wurde der Entwicklungsprozess durch einen parallelen Ansatz mit gleichzeitiger Hardware- und Software-Entwicklung beschleunigt, bei dem MESCO die Sicherheitssoftware entwickelte und bei der Optimierung des Hardware-Designs mit agilen Reviews unterstützte.
Functional Safety für Cobots: Erfolgsfaktoren und Ausblick
Der agile und kooperative Projektablauf ermöglichte die Entwicklung des hochkomplexen und sicherheitsrelevanten Produkts im Kosten- und Zeitrahmen, mit kalkulierbarem Entwicklungsrisiko und erreichter TÜV-Zertifizierung bei TÜV SÜD. Kundenseitig wurden durch die gemeinsam durchgeführte Entwicklung mit MESCO und der praktischen Anwendung der Normen schnell die erforderlichen und relevanten Safety-Prozesse im Unternehmen eingeführt.
Die kurze Entwicklungszeit bringt den entscheidenden Marktvorteil.
Die Schlüsselfaktoren des Erfolgs:
- Sehr enge und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit starker Fokussierung auf die jeweiligen Kernkompetenzen der beteiligten Unternehmen während der gesamten Entwicklungszeit.
- Frühe Implementierung der MESCO Safety Software Prototypen auf der Design Package Evaluation Board Hardware zur Risikominimierung und Projektlaufzeit-optimierung.
- Nutzung der MESCO Safety Design Package SW Libraries, Dokumentations-templates und Testprozeduren. Somit starke Verkürzung der Entwicklungszeit durch Nutzung der vorhandenen Entwicklungsartefakten.
- Nutzung gemeinsamer Tool-Chains und Safety-Entwicklungsprozessen zur optimalen Abstimmung und Verzahnung der Entwicklungsphasen.
- Effiziente und kurze Konzept- und Zertifizierungsphase bei TÜV SÜD durch die Erstellung von Traceability-gerechten, tool-gestützten Dokumentationssätzen.
