Fragen und Antworten zum Thema "Fahrerlose Flurförderzeuge"

  • 1. Dürfen zur manuellen Steuerung (für Notfälle und zur Instandhaltung) an fahrerlosen Flurförderzeugen Smartphones oder Tablet-PC´s verwendet werden?

    Gemäß den Anforderungen der DIN EN 1525 "Sicherheit von Flurförderzeugen. Fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme" (Ausgabe Dezember 1997) müssen an fahrerlosen Flurförderzeugen Steuereinrichtungen für Notfälle und zur Instandhaltung während ihrer Benutzung mit dem Flurförderzeug verbunden sein.

    Seit Veröffentlichung der DIN EN 1525 im Jahr 1997 ist die Technik fortgeschritten. Zur manuellen Steuerung von Flurförderzeugen mit Fahrer dürfen gemäß DIN EN ISO 3691-1 "Sicherheit von Flurförderzeugen. Sicherheitsanforderungen und Verifizierung. Teil 1: Motorkraftbetriebene Flurförderzeuge mit Ausnahme von fahrerlosen Flurförderzeugen, Staplern mit veränderlicher Reichweite und Lastentransportfahrzeugen" (Ausgabe Dezember 2012) unter den nachfolgend aufgeführten Voraussetzungen auch kabellose Fernsteuerungen eingesetzt werden.

    • Wenn das Fahrstellteil losgelassen wird, muss der Fahrantrieb automatisch abgeschaltet werden und die Bremse automatisch einfallen.
    • Die Reichweite der Übertragung muss ausreichend sein, um dem Bediener die Bedienung von außerhalb der Gefahrenzone des Flurförderzeugs zu erlauben und die Sicht auf den Fahrweg zu ermöglichen.
    • Auf einer tragbaren Fernbedienung angeordnete Stellteile für die Bewegung müssen, mit Ausnahme des Not-Halt, gegen unbeabsichtigte Benutzung geschützt sein.
    • Die Zuverlässigkeitsrate muss mindestens 10−9 betragen, und der Hamming Abstand muss 2 sein. Die Fernbedienung muss mit dem Performance Level (PL) c nach ISO 13849-1 übereinstimmen.
    • Das Flurförderzeug muss automatisch stoppen, wenn es sich außerhalb der direkten Sicht (90°) und/oder außerhalb der Reichweite der Fernbedienung befindet.
    • Wenn mehr als ein Flurförderzeug zur gleichen Zeit ferngesteuert betrieben wird, darf keine Interferenz möglich sein.

    In einer Diskussionsrunde zwischen Herstellern von fahrerlosen Flurförderzeugen, Herstellern von Schutzeinrichtungen, Mitarbeitern des Instituts für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) sowie den zuständigen Mitarbeitern im Fachbereich "Handel und Logistik", Sachgebiet "Fördern, Lagern, Logistik im Warenumschlag" der DGUV im März 2014 wurden folgende, manuell gesteuerten Betriebsarten fahrerloser Flurförderzeuge diskutiert.

    • Manuell gesteuertes Fahren während alle Schutzeinrichtungen des FTFs aktiv bleiben
    • Manuell gesteuertes Fahren während die Schutzeinrichtungen des FTFs deaktiviert sind (z.B. Freifahren nach Kollisionen)
    • Manuell gesteuertes Lasthandhaben während alle Schutzeinrichtungen des FTFs aktiv bleiben
    • Manuell gesteuertes Lasthandhaben während die Schutzeinrichtungen des FTFs deaktiviert sind
    • Kombiniertes manuelles Fahren und manuelle Lasthandhabung ohne aktive Schutzeinrichtungen
    • Manuell gesteuertes Fahren in abgeschlossenen Bereichen

    Unter Berücksichtigung und Diskussion der Forderungen aus der DIN EN ISO 3691-1 wurde die Verwendung von Smartphones oder Tablet-PC´s (im Folgenden nur noch Tablets genannt) zur manuellen Steuerung (für Notfälle und zur Instandhaltung) fahrerloser Flurförderzeuge unter folgenden Bedingungen als akzeptabel erachtet.

    1. Allgemeines

    1. Kein Not-Halt auf Tablet erforderlich, Not-Halt auf fahrerlosem Flurförderzeug ist ausreichend.
    2. Zuordnung Bediener/Bediengerät & FTF
      • Steuern darf nur von einem Tablet möglich sein / Konkurrenz-Ausschluss (Gerätekennung, exklusives Log-In am FTF, …).
    3. Authentifizierung (Maßnahmen gegen unbefugte Verwendung)
      • auf FTF-Seite muss ein Zugangsberechtigungssystem vorhanden sein (Nutzeridentifikation, Passwortschutz, etc.).
    4. Kommunikation / Datenverbindung
      • allgemeine Standardverfahren der IT-Security (Verschlüsselung, …) sollen zum Einsatz kommen.
      • gesicherte Datenübertragung
        mind. einfache Maßnahmen wie beispielsweise Timeout, Sequenzüberwachung, Sender-/Gerätekennung, …).
      • Die Kommunikation zwischen dem Tablet und dem Fahrzeug muss überwacht werden. Dabei muss sichergestellt werden, dass ein Unterbrechen der Kommunikation zum Stillsetzen des Fahrzeugs führt.
    5. Ergonomie/Usability
      • Parameter, die unter anderem für die Ergonomie eine Rolle spielen können:
        • Displaygröße
        • Erforderliche Lichtempfindlichkeit
        • Selbstständiger Helligkeitsausgleich
        • Minimale Größe von Zeichen
        • Höhen/Seitenverhältnis von Zeichen
        • Mindestgröße von Schaltelemente
        • Gewicht
        • Blendungsgefahr
        • Handhabung/Griffigkeit
      • Für die Software und grafische Benutzeroberflächen sollen allgemeine Gestaltungsregeln angewendet werden.
    6. Das Steuern des Fahrzeuges darf nur von einem Steuergerät aus erfolgen. Eine Verlagerung der Steuerung auf ein anderes Steuergerät (Tablet, kabelgebundenes Bedienteil etc.) muss durch eine bewusste Handlung erfolgen (An- und Abmeldevorgang). Eine Authentifizierung zwischen dem Tablet und dem Fahrzeug muss sicherstellen, dass das richtige Fahrzeug gesteuert wird. Bei einer Abmeldung müssen alle gefahrbringenden Bewegungen gestoppt werden.
    7. Parametrieren/Parametrisierung
      • Kommunikation Tablet<>FTF mit zeitüberwachtem Handschake-Verfahren (z.B. Rücksenden + Bestätigen) FTF-seitig per sicherer Steuerung.
      • gesicherte Datenübertragung
        (mind. einfache Maßnahmen der sicheren Nachrichtenübermittlung wie Timeout, Sequenzüberwachung, Sender-/Gerätekennung, …).
      • Für die Parametrisierung nicht sicherheitstechnischer FTF-Parameter müssen geeignete Maßnahmen angewendet werden um eine Verfälschung der Parameter zu verhindern und aufzudecken. Z.B. Wertebereichsprüfung, Rückübertragung der modifizierten Parameter, Bestätigungsdialog/Bestätigung der Integrität der Parameter, Datensicherung.
      • Ortsbindung
        Parametrieren ohne Sichtbeziehung zw. Bediener und FTF // ohne lokal verantwortliche Handlungen/ Bedienungen -- bspw. "Steuern aus dem Büro"/per Webservices -- muss verhindert sein.
    8. Umweltbedingte Einflüsse
      Das Tablet muss für die Applikation bezüglich der umweltbedingten Einflüsse ertüchtigt sein. Deshalb müssen unter anderem folgende Anforderungen betrachtet werden:
      • Klimatische Begebenheiten (Temperatur, Luftfeuchte, etc.)
      • Mechanische Beanspruchung (Schock, Vibration, Fallen aus gewissen Höhen etc.)
      • EMV
      • IP-Schutzklasse
      • Da die einzuhaltenden Grenzwerte vom Einsatzort abhängig sind, muss eine Risikobewertung durchgeführt werden um die oben genannten Anforderungen genauer zu spezifizieren und die Grenzen festzulegen.
    9. Anforderungen an die mobile Applikation (App)
      • Qualitätssicherungsmaßnahmen sollten bei der App-Entwicklung getroffen werden.
      • Die App soll nach Software-Ergonomie Richtlinien entwickelt werden.
      • Es empfiehlt sich, dass die App nur nach Kundenregistrierung und Kennworteingabe auf der Homepage des Herstellers verfügbar ist.

    2. Manuell gesteuertes Fahren während alle Schutzeinrichtungen des FTFs aktiv bleiben

    1. Die Anforderungen nach Ziffer 1 gelten.
    2. Die Schutzeinrichtungen/Sicherheitsfunktionen am FTF erhalten den sicheren FTF-Betrieb. Vom Tablet werden keine dieser Maßnahmen beeinträchtigt/beeinflusst.
    3. Keine zusätzlichen Anforderungen an das Bediengerät und FTF erforderlich
    4. Absturzsicherung am FTF empfohlen.
    5. Ortsbindung für die Tablet-Bedienung empfohlen.
    6. Auslösen von Steuerbefehlen am Tablet nach Sicherheitsprinzipien (Dynamik/Mehrfachtastung/Zeitüberwachung/…) und deren Überwachung seitens der FTF-Steuerung.
    7. FTF-Betriebsart Handsteuerung (manuelles Steuern) darf am Tablet aktiviert werden und muss auch wieder abgemeldet werden. Für den Betriebsartenwechsel ist der FTF-Stillstand Voraussetzung. Nach jedem Anmeldevorgang muss die Betriebsart erneut ausgewählt werden.
    8. Aktivieren der FTF-Betriebsart Automatik nach manueller Steuerung muss eine bewusste Handlung sein und sollte je nach Risikobeurteilung technisch ausgeführt werden; z.B. Betriebsarten-Wahlschalter am FTF, Ortsbindung, bewusste Mehrfachbestätigung am Tablet.

    3. Manuell gesteuertes Fahren während die Schutzeinrichtungen des FTFs deaktiviert sind (z.B. Freifahren nach Kollisionen)

    1. Die Anforderungen nach Ziffer 1 gelten.
    2. FTF-Betriebsartenwechsel zw. Automatik und Handsteuerung (manuelles Steuern) über die FTF-Steuerung und im Stillstand des FTFs. Die Handsteuerung muss zeitlich limitiert sein (Timeout nach einigen Min.). Nach einem Timeout muss die Betriebsart erneut angewählt werden. Bei einem Wechsel der Betriebsfunktion oder einer Abmeldung müssen alle gefahrbringenden Bewegungen gestoppt werden. Nach jedem Anmeldevorgang muss die Betriebsart erneut ausgewählt werden.
    3. Weg- und geschwindigkeitsbegrenztes Fahren als Sicherheitsfunktion der FTF-Steuerung (Beträge/Werte für s und v prinzipiell risiko-/applikationsabhängig aber extrem limitiert/ wenige cm, 0,X m/s). Diese Parameter müssen als Festwerte in der FTF-Steuerung implementiert sein und dürfen nicht über das Tablet geändert werden können.
    4. Fahren nur durch aktive Bedienerhandlung am Tablet (z.B. Mehrfachtastung/Dynamik/…)
    5. Kommunikation Tablet<>FTF mit zeitüberwachtem Handschake-Verfahren, FTF-seitig per sicherer Steuerung
    6. Ortsbindung (Steuerbarkeit ohne Sichtbeziehung zw. Bediener und FTF // ohne lokal verantwortliche Handlungen/ Bedienungen - bspw. "Steuern aus dem Büro"“ / per Webservices - muss verhindert sein.
    7. Empfohlen wird eine Absturzsicherung.

    4. Manuell gesteuertes Lasthandhaben während alle Schutzeinrichtungen des FTFs aktiv bleiben

    Maßnahmen wie bei Ziffer 2

    5. Manuell gesteuertes Lasthandhaben während die Schutzeinrichtungen des FTFs deaktiviert sind

    Maßnahmen wie bei Ziffer 3, jedoch mit geringeren Werten (Geschwindigkeit, Weg)

    6. Kombiniertes manuelles Fahren und manuelle Lasthandhabung ohne aktive Schutzeinrichtungen

    Diese Betriebsart ist nicht vorgesehen bzw. sicherheitstechnisch nicht zu bewältigen. Sie muss daher technisch verhindert werden.

    7. Manuell gesteuertes Fahren in abgeschlossenen Bereichen

    Hierbei handelt es sich um ein "normales" Flurförderzeug, es gelten die Anforderungen in DIN EN ISO 3691-1, 4.4.2.6 a) und c).

    Anhang

    Aktuelle Informationen und Regelwerke, die allgemeine Anforderungen enthalten

    • DIN EN ISO 3691-1 "Flurförderzeuge – Sicherheitsanforderungen und Verifizierung - Teil 1: Motorkraftbetriebene Flurförderzeuge mit Ausnahme von fahrerlosen Flurförderzeugen, Staplern mit veränderlicher Reichweite und Lastentransportfahrzeugen"
    • DIN EN ISO 3691-4 "Flurförderzeuge – Sicherheitstechnische Anforderungen und Verifizierung –Teil 4: Fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme" (Norm-Entwurf)
    • DIN EN 60204-1 „Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstung von Maschinen - Teil 1: Allgemeine Anforderungen“
    • DIN EN 62745 "Sicherheit von Maschinen – Anforderungen für die Verbindung von kabellosen Steuerungen an Maschinen" (Norm-Entwurf)
    • GS-ET-07 "Grundsätze für die Prüfung und Zertifizierung von Kabellosen Steuereinrichtungen für Sicherheitsanforderungen an Maschinen"
    • GS-ET-26 "Grundsatz für die Prüfung und Zertifizierung von Bussystemen für die Übertragung sicherheitsrelevanter Nachrichten"
    • DIN EN 61784-3 "Industrielle Kommunikationsnetze - Profile -Teil 3: Funktional sichere Übertragung bei Feldbussen – Allgemeine Regeln und Profilfestlegungen"
    • DIN EN ISO 13849-1 "Sicherheit von Maschinen – Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen – Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze" oder DIN EN 62061 "Sicherheit von Maschinen - Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer Steuerungssysteme" (Parametrisierung)
    • DIN EN ISO 9241-210 "Prozess zur Gestaltung gebrauchstauglicher interaktiver Systeme"
    • DIN EN ISO 9241-303 "Ergonomie der Mensch-System-Interaktion –Teil 303: Anforderungen an elektronische optische Anzeigen"
    • DIN EN ISO 9241-410:2008 "Ergonomie der Mensch-System-Interaktion - Teil 410: Gestaltungskriterien für physikalische Eingabegeräte"
    • DIN EN ISO 14915 "Software-Ergonomie für Multimedia-Benutzungsschnittstellen"
    • DIN EN ISO 13850:2014 "Sicherheit von Maschinen - Not-Halt – Gestaltungsleitsätze" (Norm-Entwurf)
    • VDI/VDE 3850 "Gebrauchstaugliche Gestaltung von Benutzungsschnittstellen für technische Anlagen - Konzepte, Prinzipien und grundsätzliche Empfehlungen"
  • 2. Ist es zulässig, dass eine (Bedienungs-)Person im Automatikbetrieb auf fahrerlosen Flurförderzeugen mitfährt?

    Die DIN EN 1525 "Sicherheit von Flurförderzeugen; Fahrerlose Flurförderzeuge und ihre Systeme" geht davon aus, dass keine Personen während des Automatikbetriebs auf dem fahrerlosen Flurförderzeug mitfahren. Abschnitt 5.9.1 dieser Norm fordert unter anderem, dass bei Belastung des Fahrersitzes oder des Fahrerstandes alle automatischen Funktionen angehalten werden. Dies war im Jahr 1997, in dem die Norm erschienen ist, bzw. in den davorliegenden Jahren ihrer Erarbeitung Stand der Technik.

    Der Stand der Technik hat sich derart weiterentwickelt, dass zwischenzeitlich auch Personen während des Automatikbetriebs auf fahrerlosen Flurförderzeugen mitfahren, z.B. im Einrichtbetrieb oder zur Überwindung größerer Strecken bei Kommissionierarbeiten. Durch diese Betriebsweise können sich Gefährdungen durch Quetschen oder Scheren für die mitfahrende(n) Person(en) ergeben. Zum Schutz vor derartigen Gefährdungen wurden in einer Diskussionsrunde zwischen Herstellern von fahrerlosen Flurförderzeugen, Herstellern von Schutzeinrichtungen sowie den zuständigen Mitarbeitern im Fachausschuss "Förder- und Lagertechnik" der DGUV folgende Maßnahmen als akzeptabel erachtet.

    1. Personen auf dem fahrerlosen Flurförderzeug werden automatisch erkannt.
    2. Bei der Anwesenheit von Personen auf dem fahrerlosen Flurförderzeug erfolgt eine automatische Umschaltung der Betriebsart in den Modus "Mitfahrt von Personen".
    3. Die Fahrgeschwindigkeit des fahrerlosen Flurförderzeuges ist im Modus "Mitfahrt von Personen" automatisch auf maximal 1,6 m/s beschränkt.
    4. Bei der Anwesenheit von Personen auf dem fahrerlosen Flurförderzeug sind Fahrbewegungen nur möglich
      • a) wenn die mitfahrende Person eine Beidhand- und/oder Beidfuß-Schaltung betätigt. Diese Schaltung ist so angebracht, dass kein Körperteil gefährdet ist, wenn sich die Person in der korrekten Fahrhaltung unter Berücksichtigung ihres natürlichen Bewegungsspielraumes befindet
        oder
      • b) der Platz für die mitfahrende(n) Person(en) mit einer allseitig geschlossenen, mindestens 1,80 m hohen und durchgriffsicheren Umzäunung versehen ist. Bewegliche Teile der Umzäunung sind durch zwangsöffnende Positionsschalter so gesichert, dass Fahrbewegungen nur bei geschlossener Umzäunung möglich sind.

        Anmerkung: Bei der unter a) genannten Alternative darf nur eine Person mitfahren.
    5. Es erfolgt ein NOT-Halt der Fahrbewegung, wenn ein Stellteil der Beidhand- bzw. Beidfuß-Schaltung nach 4.a) losgelassen oder ein bewegliches Teil der Umzäunung nach 4.b) geöffnet wird.
    6. Die Sicherheitseinrichtungen nach 4. entsprechen mindestens Performance Level c nach DIN EN ISO 13849-1 "Sicherheit von Maschinen. Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen. Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze".

    Anmerkung: Um das fahrerlose Flurförderzeug weiterhin in der manuellen Betriebsart, z.B. zu Wartungszwecken, fahren zu können ist ein zusätzlicher Betriebsartenwahlschalter "Automatikbetrieb - Handbetrieb" erforderlich.