Sichere Geräte durch sichere Prüfprozesse - Unterstützung wiederkehrender Prüfungen an Lastaufnahmeeinrichtungen durch 
AutoID-Systeme

Sergii Kolomiichuk, Frank Ryll, Michael Wiesner

Für Betrieb und Nutzung von Lastaufnahmemitteln existieren zahlreiche Vorschriften mit den eingeschlossenen allgemein anerkannten Regeln der Technik, Arbeitsschutz- und Unfallverhütungsvorschriften. Diese Anforderungen verpflichten den Betreiber zur Durchführung und Dokumentation der vorgeschriebenen Prüfungen, durch eine Person mit entsprechender Qualifikation. Durch die Vielzahl unterschiedlicher Werkzeuge und Mittel mit unterschiedlichen Prüfanforderungen und –fristen besteht ein Bedarf an IT-Unterstützungswerkzeugen, um diesen Betreiberpflichten nachkommen zu können.

In jedem Unternehmen gibt es Lastaufnahmeeinrichtungen, um Montage- oder Transport- und Umschlagvorgänge zu unterstützen. Die Verfügbarkeit von Lastaufnahmemitteln (z.B. Gehänge, Gießpfannen, Greifer), Anschlagmitteln (z.B. Seile, Ketten, Bänder) und Tragmitteln wie Kranhaken oder fest verbauten Traversen gilt als selbstverständlich. Dabei werden sie im täglichen Gebrauch hohen Belastungen ausgesetzt und unterliegen während ihrer Nutzungsdauer einer Abnutzung. Ein Versagen (z.B. Brechen einer Kette mit angehängter Gießpfanne) hätte katastrophale Folgen für die Sicherheit von Mensch und Umwelt. Darum schreibt u.a. die DGUV Regel 100-500 (ehem. BGR 500) [1] vor, dass wenigstens einmal im Jahr eine Überprüfung von Lastaufnahmeeinrichtungen durch einen Sachkundigen zu erfolgen hat. Bei der Vielzahl zu prüfender Objekte, ständigen Neubeschaffungen und Austausch ist es schwer, hierbei den Überblick zu behalten: Welche Lastaufnahmeeinrichtungen sind vorhanden? Wo befinden sich diese? Wann müssen sie geprüft werden? Die Prüfung selbst ist personalaufwändig. Prüfergebnisse werden handschriftlich protokolliert, eine sehr zeitraubende aber nicht wertschöpfende Tätigkeit. Folglich ist die Dokumentation häufig nicht auf dem aktuellen Stand oder unvollständig. In einem gemeinsamen Projekt mit einem Industriepartner wurde am Fraunhofer IFF die AutoID-unterstützte Lösung ELISA (Abk. für Electronic Local Inspection Service Application) zur schnellen und sicheren Abwicklung und Dokumentation wiederkehrender Prüfungen entwickelt und eingeführt. Diese unterstützt den Sachkundigen, so dass er sich mit seinem Know-how voll und ganz auf die Prüfung konzentrieren kann.


Bild 1: Beispiel für einen UHF On-Metall-Transponder an einer Kette

Prüfungsdurchführung und -dokumentation sicher und schnell
Voraussetzung für den Einsatz von ELISA ist die Ausstattung aller Prüfobjekte mit einem automatisch lesbaren AutoID-Merkmal (UHF-RFID, QR-Code, Barcode). Hierfür eignen sich im industriellen Umfeld passive RFID-Tags (s. Bild 1). Ebenso ist die Kennzeichnung mit Barcodes oder QR-Codes möglich. Die Herstellerneutralität des Gesamtsystems ermöglicht eine sichere Erkennung von sowohl vom Betreiber angebrachten Identifikationsmerkmalen, als auch von serienmäßig vom Hersteller eingebauten Prüfobjekt-Identifikatoren, wie zum Beispiel ein ausreißfestes Label mit einem RFID-Transponder auf einer Rundschlinge [2]. Als Hauptsteuerungseinheit des Systems dient eine zentrale Datenbank. Diese verfügt über Schnittstellen zu gängigen Asset-Management- oder ERP-Systemen und verwaltet alle Prüfobjekte mit ihren Eigenschaften, Nutzungsdauern, Lebenslaufdaten und Prüfprotokollen. Zur Durchführung wiederkehrender Prüfungen werden Workflows auf mobilen Tablet-PCs mit einer vorinstallierter Client-Anwendung abgebildet.

Der Prüfer wird mit einem mobilen Endgerät mit RFID-Reader und/oder Kamera ausgestattet. Auf dem mobilen PC befinden sich eine lokale Datenbank mit allen Prüfobjekten, zugehörigen Fotos und den abzuarbeitenden Prüfprotokollen. In einer intuitiv bedienbaren Software ist der Prüfprozess abgebildet. Der Prüfer startet den Prozess mit einer automatischen Identifikation des Objektes (s. Bild 2). Daraufhin findet die Software das passende Formular für das Prüfprotokoll mit der kompletten Prüfhistorie und stellt dieses auf dem Display des Tablet-PC dar. Der Prüfer arbeitet nun die vorgeschriebenen Prüfschritte ab. Die Dokumentation der Prüfungen erfolgt automatisch im Hintergrund, Informationen über festgestellte Mängel und notwenige Maßnahmen können direkt weitergeleitet werden. Am Ende bestätigt er das Ergebnis der Prüfung mittels einer elektronischen Unterschrift. Fertig!


Bild 2: Identifikation eines mittels RFID-Transponder markierten Objektes mit der ELISA-Software und einem mobilen RFID-Reader

So kann die Prüfung eines Lastaufnahmemittels z.B. einer Kette innerhalb von 10 Minuten komplett erledigt werden. Umständliche Nachbereitungen entfallen. Die aktuellen Prüfergebnisse auch mehrerer Prüfer werden sofort oder nach Schichtende mit einer zentralen Datenbank per Ethernet oder WLAN synchronisiert. Eine spezielle Server-Anwendung ermöglicht es, die Prüfobjekte mit ihrer Prüfhistorie zu visualisieren und Reports zu erstellen. Bei Bedarf können die Prüfprotokolle als revisionssichere Dokumente im PDF-Format erstellt, ausgedruckt oder separat archiviert werden. Vielfältige Such- und Filterfunktionen unterstützen die Datenauswertung. Die frei konfigurierbare Regeln zur Darstellung aktueller Information wie zum Beispiel einer Liste von demnächst zu prüfenden Objekten, ermöglichen den Prüfern, effizienter und mit weniger Aufwand ihre Arbeit zu planen. Somit ist eine schichtaktuelle Überwachung des Arbeitsfortschritts und der Prüffristen gegeben.

Alle Daten und Prüfprotokolle papierlos auf Click immer abrufbar
Die vorgestellte IT-Lösung ist als durchgängige Hard- und Softwarelösung konzipiert und ermöglicht die schnelle Abwicklung und papierlose Dokumentation von wiederkehrenden Prüfprozessen an Lastaufnahmeeinrichtungen gemäß den Anforderungen des berufsgenossenschaftlichen Vorschriften- und Regelwerks. Die Gesamtarchitektur des ELISA-Systems ist schematisch im Bild 3 dargestellt. Eine Anpassung oder Erweiterung auf andere Gruppen von Prüfobjekten (z.B. Leitern, Tritte, Regale, Druckleitungen) ist leicht möglich.


Bild 3: Architektur des ELISA-Systems

Mit Einführung des Systems in einem Industrieunternehmen konnten die Personal- und Zeitaufwände sowie die Kosten für die Prüfung von Lastaufnahmemitteln nach eigenen Angaben im Vergleich zur Ausgangssituation halbiert werden. Die Qualität der Informationen über den Zustand der Lastaufnahmemittel verbessert sich durch ein einheitliches Stammdatenmanagement. Der Nutzer hat immer die komplette Dokumentation in Form einer Lebenslaufakte mit aktuellen Prüfergebnissen im Zugriff. Fehlerquellen bei der Zuordnung von Prüfobjekten und Prüfergebnissen sind durch den Einsatz moderner Identifikationsverfahren nahezu ausgeschlossen. Das System kann sowohl unternehmensintern als auch unter Einbeziehung externer Partner ohne Schnittstellenverluste angewendet werden.

Schlüsselwörter:

RFID, AutoID, Lastaufnahmemittel, Prüfprozess, mobile Technologien

Literatur:

[1] DGUV Regel 100-500, Betreiben von Arbeitsmitteln, Oktober 2014, Kapitel 2.8, Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV).
[2] Hebemittel mit RFID, RFID im Blick, Ausgabe 10/2011, S. 39, ISSN 1860-5907