Entwicklung einer gebrauchstauglichen Softwareanwendung zur Beurteilung des Manipulationsanreizes von Schutzeinrichtungen an Maschinen

Status:

abgeschlossen 01/2022

Zielsetzung:

Das Projektvorhaben wurde durch die Abteilung Expositions- und Risikobewertung des Instituts für Arbeitsschutz der DGUV (IFA) zur erstmaligen Erprobung neuer Softwareentwicklungs-, Dokumentations- und Qualitätssicherungsstandards sowie Projektorganisations- und Leitungsstandards initiiert und dient vorrangig der Qualifizierung interner Ressourcen. Im Fokus standen hier insbesondere die Erprobung eines iterativen Vorgehens sowie die Entwicklung der Anwendung als Progressive Web App. Diese Anwendung wird frei zugänglich im Internet zur Verfügung stehen. Gegenstand der Entwicklung war die Bewertung des Manipulationsanreizes von Schutzeinrichtungen von Maschinen. Fachkräfte für Arbeitssicherheit schätzten in einer Umfrage, dass ca. ein Drittel aller Schutzeinrichtungen an metallverarbeitenden Maschinen umgangen wird, da die Schutzeinrichtungen die für die entsprechenden Maschinen vorgesehene Arbeit erschweren. An den betroffenen Maschinen besteht ein wesentlich erhöhtes Gefährdungspotenzial und Unfallgeschehen. Es ist erwiesen, dass die Manipulation von Schutzeinrichtungen bereits zu tödlichen Unfällen geführt hat. Deshalb muss sichergestellt werden, dass die Schutzeinrichtungen den Arbeitsablauf nicht erschweren und es deshalb keinen Anreiz gibt, eine Manipulation der Schutzeinrichtungen durchzuführen. Ziel des zu entwickelnden Systems war es, Schutzeinrichtungen zu dokumentieren und anhand erfasster Daten den Manipulationsanreiz zu evaluieren. Die Anwendung bewertet anhand eines Verfahrens, welches vom IFA entwickelt wurde, Manipulationsanreize an stationären Maschinen. Manipulationen können zum Beispiel an Schutztüren, Absperrung, Verkleidung etc. vorgenommen werden.

Gerichtet ist die Anwendung an Hersteller, Betreiber und jene, die mit der Maschine vertraut sind (z. B. Servicetechniker, Mitarbeitende, ...).

Aktivitäten/Methoden:

Die Architektur der Software entspricht der einer modernen Web-Anwendung und besteht aus einem Frontend basierend auf Angular Framework, einem Backend basierend auf Spring Framework, einer Oracle Database sowie einem OAuth 2.0 Authentication Provider.

Die Kommunikation zwischen Frontend und Backend erfolgt über JSON basiertes REST-Interface. Für die Kommunikation mit bestehenden Komponenten sollte JSON oder XML gewählt werden.

Es wurde der Ansatz einer Vier-Schichten-Architektur verfolgt. Jede dieser Schichten hat bestimmte Aufgaben. Zum Aufbau einer sauberen Struktur dürfen Komponenten einer höheren Schicht nur Komponenten derselben oder der direkt darunterliegenden tieferen Schicht verwenden.

Folgende Schichten sind definiert:

1. Client: Benutzerschnittstelle des Systems, d. h. Dialoge des Frontends. Dazu gehören auch etwaige Umsysteme (wie z. B. Annahmeassistenten oder andere Fat Clients) oder Smartphone-Clients.
2. Service: Veröffentlicht die Funktionalität des Systems nach außen hin für Clients, Batches oder Nachbarsysteme; Fassade, in der üblicherweise auch ein zentrales Transaktions- und Fehlerhandling angesiedelt sein sollte.
3. Business Logik: Die eigentliche Geschäftslogik, mit der die Anwendungsfälle der Spezifikation umgesetzt werden.
4. Datenzugriff: Kapselt den lesenden und schreibenden Zugriff auf Daten aus der Datenbank (Persistenz). Technische Querschnitts-Server-Komponenten lassen sich keiner dieser Schichten zuordnen und stehen prinzipiell in den drei Schichten Service, Logik und Datenzugriff zur Verfügung.
5. Die Software wird nach marktüblichen Methoden und Standards sowohl projektintern durch qualifiziertes Personal als auch durch Experten der Anwendungsdomäne mehreren intensiven Tests entsprechend der jeweiligen Entwicklungszyklen unterzogen.

Ergebnisse:

Das entwickelte System ermöglicht es, Schutzeinrichtungen zu dokumentieren und anhand erfasster Daten den Manipulationsanreiz zu evaluieren. Im Rahmen des Projektes konnten nicht nur die initialen Anforderungen umgesetzt werden, sondern auch weitere im Laufe des Projektes aufgekommene Änderungs- und Ergänzungswünsche. Technische und fachliche Tests wurden erfolgreich durchgeführt, protokolliert und bestanden.

Die Fachabteilung hat sich dazu entschlossen, weiterführende Ergänzungen der Anwendung durch eigene Ressourcen zu realisieren. Der Quellcode sowie die Unterlagen zum Projekt stehen hierfür zur Verfügung und müssen entsprechend der Ergänzungen/Anpassungen erweitert bzw. gepflegt werden.

Die abschließende Corporate-Design-Abnahme ist sinnvoller Weise erst im Anschluss an die anstehenden Ergänzungen anzustoßen.

Stand: