Sikker automatik til maskiner

En kort scene fra fabrikkens hverdag: den nye linje blinker med dioder, operatørerne tager billeder, og direktøren glæder sig over et – tilsyneladende – gennemført projekt. Men det er nok, at den første palle ikke rammer den forventede nøjagtighed, og … linjen går i stå, budgettet hænger i en tynd tråd, og en dyr “dinosaur” begynder at samle støv.

Sikker maskinautomatisering handler ikke kun om at overholde standarder og regler – det er først og fremmest en strategi til at reducere tekniske, juridiske og økonomiske risici, som ofte opstår allerede i designfasen af produktionslinjer. I praksis falder mange virksomheder stadig for illusionen om, at køb af en færdig “nøglefærdig” løsning garanterer succes. Imens fyldes produktionshallerne med dyre, fejlbehæftede maskiner, som aldrig har leveret den forventede effektivitet.

I artiklen viser vi, hvorfor den klassiske tilgang til automatisering ofte fejler, og hvordan iterative metoder – baseret på konceptet Agile Machine Building – gør det muligt at skabe gennemprøvede, sikre og rentable systemer. Du får også at vide, hvordan du undgår fejl i forhold til overholdelse af forordning (EU) 2023/1230 og beskytter investeringen mod dyre konsekvenser.

Myten “fixed-price = fixed-success”

I industriautomations-branchen lever forestillingen stadig om, at en produktionslinje bestilt i en fixed-price-model vil sikre projektets succes. Umiddelbart virker det trygt: én pris, ét ansvar, én leverandør. I praksis ender det dog ofte i en dyr skuffelse. Det skyldes, at produktionsprocessen – selve fundamentet for hele løsningen – meget sjældent er valideret på forhånd under forhold, der minder om virkeligheden. I stedet for en iterativ testtilgang investerer virksomheder i en komplet linje i den tro, at “papirbaserede” RFQ’er og erklæringer er nok til at få en velfungerende, reproducerbar løsning.

Historien rummer mange eksempler på, at denne ønsketænkning har ført til spektakulære fiaskoer – selv i virksomheder med enorme budgetter. Fællesnævneren var, at man sprang procesafprøvning over i Proof of Concept-fasen, undlod en kritisk analyse af teknologien og undervurderede de operationelle risici. Resultatet var, at virksomhederne fik en formelt korrekt linje – i overensstemmelse med kontrakten – men helt ineffektiv i praksis. Sikker maskinautomatisering kræver, at man vender dette paradigme på hovedet og sætter procesvalidering før bestilling af det endelige system.

1.1. “Vi bestiller nøglefærdigt, og så er den sag klaret”

Den traditionelle fixed‑price-model frister med sin enkelhed: du underskriver én kontrakt, og integratoren lover “en maskine, der kan det hele”. Problemet opstår, når:

• Processen ikke er verificeret under reelle forhold.
• RFQ’en er fuld af ønskelister, fordi “papir kan rumme alt”.
• Budgettet til test og iterationer er skåret væk som en “unødvendig udgift”.

Resultatet er, at du står med ejerskab til et anlæg, som formelt opfylder kontraktens bestemmelser, men reelt ikke producerer et reproducerbart produkt. Selv hvis du kan “drage leverandøren til ansvar”, vil tabene være enorme. Udgifter til retssager, manglen på en fungerende linje og endda tab af de midler, der er investeret i linjen, er meget sandsynlige scenarier.

1.2. Læringen fra de kendte fiaskoer

I hvert scenarie satte virksomheden sin lid til en éntrins implementering i stedet for at dele projektet op i mindre dele og teste de kritiske antagelser.

Agile Machine Building – hvad går det ud på?

Agile Machine Building er en iterativ tilgang til maskinbygning, som bygger på gradvis verifikation af produktionsprocessen og teknologien, før den fulde installation etableres. Den centrale idé er: test processen først, og byg derefter automatikken omkring den. Det er det stik modsatte af den klassiske fixed-price-model, hvor kunden forventer en “færdig linje” uden at få dens grundlag verificeret.

I en Agile-tilgang opdeles hele projektet i korte, kontrollerede etaper. Først definerer vi en proceshypotese – altså hvordan produktet skal fremstilles, og hvilke operationer der er afgørende. Derefter opbygger vi et minimalt testmiljø, som gør det muligt at køre en kort produktionsserie. Når data fra serien bekræfter gentagelighed og kvalitet, går vi videre til Proof of Concept – dvs. en prototype på en automatiseret løsning, der gennemfører en reel cyklus under produktionsforhold. Først når procesens effektivitet er bekræftet, designer vi den endelige maskine – med det tiltænkte PLC, sikkerhedsfunktioner og fuld dokumentation.

Denne tilgang reducerer ikke kun den tekniske risiko, men giver også reel kontrol over budgettet. Hvis en konkret fase ikke lykkes, kan projektet stoppes og justeres, før det ender med investeringer i millionklassen.

Syv trin til en sikker, iterativ produktionslinje

Opbygning af en sikker og effektiv produktionslinje kræver en systematisk tilgang, der kombinerer procesvalidering, risikostyring og sikkerhedsteknik. Nedenfor præsenterer vi en gennemprøvet model i syv trin:

Trin 1 – Fastlæg succeskriterier: før der bygges noget som helst, skal det defineres klart, hvad vi betragter som en fungerende proces. Det handler om konkrete indikatorer for kvalitet, produktivitet (takt, cyklustid), gentagelighed (fx Cpk, Cp) samt minimale sikkerhedsparametre.

Trin 2 – Byg en manuel prototype: før der kommer cylindre, robotter og styringer, er det værd at afprøve en manuel version af processen. Det gør det muligt at verificere operationens fysik, ergonomi samt logiske fejl i de teknologiske forudsætninger.

Trin 3 – Proof of Concept (POC): vi udvikler en forenklet, automatiseret mock-up af processen. Det kan være en enkelt station med basal styring. På dette trin gennemføres tests, der minder om FAT (Factory Acceptance Test) , og en sådan “prototype” kan udstyres med grundlæggende sikkerhedsfunktioner for at muliggøre arbejde under forhold, der ligger tæt på de reelle.

Trin 4 – Dataanalyse: data fra POC skal analyseres statistisk. Ligger resultaterne inden for tolerancerne? Viser operationen stabilitet? Det er tidspunktet for beslutningen: fortsætter vi udviklingen, eller justerer vi processen?

Trin 5 – Design af sikkerhedssystemer: når processen er godkendt, designer vi afskærmningerne – lysgitre, låse, nødstopstyring. Kravene fastlægges på baggrund af en risikovurdering i overensstemmelse med DS/EN ISO 12100.

Trin 6 – Endeligt linjekoncept: først nu skalerer vi løsningen – vi vælger robotter, transportsystemer og bufferløsninger. Hvert element udvikles på baggrund af data fra POC.

Trin 7 – FAT og SAT for den komplette linje: først på dette trin overtager vi den fulde installation – med komplet dokumentation, test af sikkerhedsfunktioner, rapporter fra risikovurderingen og oplæring af personale. Slutbetalingen bør afhænge af resultaterne af SAT.

Denne tilgang øger ikke kun sandsynligheden for succes, men gør det også muligt at styre omkostninger, kvalitet og overholdelse af regler præcist.

Den reelle pris på sikker automatisering – dokumentation, validering og risikostyring

Sikker automatisering af maskiner er langt mere end montering af lysgitre eller en EF/EU-overensstemmelseserklæring. Ægte sikkerhed begynder med en grundig risikovurdering, der dækker alle faser af maskinens livscyklus – fra koncept, over design og opbygning, til brug og service. Det er netop denne proces, der afgør, om automatiseringen reelt beskytter menneskers helbred og liv, sikrer produktionskontinuitet og opfylder lovkravene.

I centrum for hele tilgangen står den tekniske dokumentation – men her handler det ikke kun om CAD-tegninger og el-diagrammer. Den komplette dokumentation til overensstemmelsesvurderingen bør bl.a. indeholde en fuld risikovurderingsrapport i overensstemmelse med DS/EN ISO 12100, matricer til fastlæggelse af sikkerhedsniveau (PLr, SIL), beregninger af parametre for sikkerhedssystemer, resultater af test af sikkerhedsfunktioner samt dokumenterede aktiviteter vedrørende håndtering af restrisiko. Desværre begrænser mange investorer og leverandører sig i praksis til formelle bilag og springer den reelle analyse og validering af de implementerede løsninger over.

Omkostningerne til at udarbejde sådan en dokumentation og gennemføre alle nødvendige tests opfattes ofte som en “ikke-produktiv udgift”. I praksis er det en investering – og endda en af de mere rentable. Typisk udgør den 8–30% af projektets samlede budget, selv om den nogle gange fordeles over tid og skjules i forskellige budgetposter. De vigtigste omkostningskomponenter er bl.a. arbejdet fra sikkerhedsspecialister (udarbejdelse af risikovurdering, beregninger af PL/SIL), indkøb af certificerede sikkerhedskomponenter (lysforhæng, låse, relæer), funktionelle tests (fx måling af stop-tid til vurdering af sikre afstande) samt implementering af procedurer knyttet til restrisiko (fx operatørtræning, arbejdspladsinstruktioner, Lock-Out/Tag-Out-procedurer).

I mange tilfælde, især ved iterative projekter, bliver dynamisk dokumentationsstyring et væsentligt element. Hver ændring i processen – fx som følge af konklusioner efter Proof of Concept – kræver opdatering af risikovurderingen, genberegning af sikkerhedsniveauer og fornyet verifikation af beskyttelsessystemerne.

Lige så vigtigt som de tekniske beskyttelsesforanstaltninger er håndteringen af den såkaldte restrisiko – altså den risiko, der er tilbage, efter at alle mulige konstruktive og tekniske sikringer er taget i brug. Her kommer organisatoriske tiltag i spil, såsom tydelig afmærkning af farezoner, betjeningsvejledninger, systemer til afspærring af energikilder (LOTO), operatørtræning samt procedurer for genstart efter nødstop. Hvert af disse elementer skal planlægges, dokumenteres og implementeres – det må ikke overlades til tilfældigheder.

En hyppig fejl er at antage, at sikkerheden kan “lukkes af til sidst” – når hele linjen allerede kører. I virkeligheden er det netop under designfasen – og helst allerede i forbindelse med procesvalidering i en Agile Machine Building-tilgang – at sikkerhedsarkitekturen skal designes, beskyttelsesforanstaltninger vælges, det krævede pålidelighedsniveau estimeres, og det kontrolleres, om alle elementer tilsammen giver et sammenhængende og effektivt system til risikoreduktion.

Uden sådanne tiltag udsætter virksomheden sig for reelle tab. Et produktionsstop forårsaget af en fejl i sikkerhedssystemet kan koste titusindvis af kroner pr. time. En arbejdsulykke, der medfører en undersøgelse fra PIP eller ZUS, og endda strafferetligt ansvar for ledelsen, er ikke kun direkte omkostninger, men også tab af omdømme og kundernes tillid. Med sådanne risici i mente ophører omkostningen til fuld dokumentation og validering af sikkerhedssystemer med at være en byrde og bliver i stedet et helt grundlæggende fundament for ansvarlig og effektiv automatisering.

Sikker maskinautomatisering: Iterativ kontrakt – sådan begrænser du risikoen allerede i aftalefasen

Et af de vigtigste værktøjer til at begrænse teknisk og økonomisk risiko i maskinautomatisering er en korrekt udformet aftale med leverandøren. I stedet for den klassiske tilgang “fixed price for en færdig linje” vælger flere og flere virksomheder en iterativ kontrakt, som opdeler leverancen i etaper, der er koblet til den reelle fremdrift i arbejdet.

Hvad bør en iterativ kontrakt indeholde?

• Tydeligt definerede gennemførelsesetaper, fx:
  • Etape 1: Proof of Concept (POC) af processen på en mockup.
  • Etape 2: halvautomatisk prototype med FAT.
  • Etape 3: design og endelig linje med FAT , SAT og fuld dokumentation.
  • Etape 4: stabilisering efter idriftsættelse.
• Milepæle koblet til betalinger – hver rate udbetales efter verifikation af procesfunktion og sikkerhedsfunktioner.
• Klare acceptkriterier – cyklus < X s, kvalitet > Y %, opfyldelse af PLr-krav.
• Krav om opdatering af dokumentationen for risikovurdering efter hver ændring – i tråd med Agile-tilgangen.
• Ret til at stoppe projektet efter POC-etapen – uden at skulle bestille det hele, hvis processen viser sig at være ustabil.

Denne struktur gør det muligt at minimere risikoen for at betale for en løsning, der ikke fungerer. Kunden styrer projektets fremdrift ikke via erklæringer, men via målbare resultater. Integratoren har til gengæld klarhed over, hvad der skal leveres for at kunne gå videre til næste fase.

Fordele for begge parter

• For kunden: mindre risiko for at betale for meget for en fejldesignet linje, større kontrol over omfang og kvalitet.
• For leverandøren: en tydelig forventningsstruktur, mulighed for hurtig projektkorrektion, når der opstår tekniske problemer.

I stedet for at investere “på én gang” i en færdig løsning, som måske ikke virker, gør en iterativ kontrakt det muligt gradvist at opbygge tillid, kontrol og kvalitet — og i sidste ende føre til en mere sikker og mere forudsigelig automatisering.