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ISO 3691-4 erklärt: Sicherheitsanforderungen für fahrerlose Flurförderzeuge

ISO 3691-4 erklärt: Sicherheitsanforderungen für fahrerlose Flurförderzeuge

ISO 3691-4 erklärt: die Sicherheitsnorm für fahrerlose Flurförderzeuge. Schutzfelder, Geschwindigkeitszonen, Personenerkennung und EU-Konformität.
ISO 3691-4 erklärt: Sicherheitsanforderungen für fahrerlose Flurförderzeuge

ISO 3691-4 ist die internationale Sicherheitsnorm für fahrerlose Flurförderzeuge und legt fest, wie automatisierte FTF (AGVs) und autonome mobile Roboter (AMRs) Personen erkennen, die Geschwindigkeit regeln und sich in gemeinsam mit Beschäftigten genutzten Bereichen verhalten müssen. Formal trägt sie den Titel Industrial trucks, Part 4: Driverless industrial trucks and their systems (aktuelle Ausgabe 2023) und ist das Bezugsdokument für die CE-Kennzeichnung automatisierter Fahrzeugflotten in Europa. Wenn Sie AGVs oder AMRs spezifizieren, integrieren oder betreiben, wird Ihre Risikobewertung daran gemessen.

Worum es in ISO 3691-4 geht

Die Norm gilt für fahrerlose Flurförderzeuge und deren Systeme: das Fahrzeug, sein Steuerungssystem, Lastaufnahmevorrichtungen, Batterie-Ladestationen und Lastübertragungsstationen. Die Navigationstechnologie spielt keine Rolle: sowohl ein bandgeführter Ziehfahrzeug als auch ein frei navigierender AMR fallen unter den Anwendungsbereich, wenn sie Aufgaben von Flurförderzeugen wie Ziehen, Transportieren oder Heben von Lasten ausführen. ISO 3691-4 steht nicht allein: sie verweist auf ISO 13849-1 für die Zuverlässigkeit sicherheitsbezogener Steuerfunktionen und auf IEC 61496 für elektrosensible Schutzeinrichtungen wie Sicherheits-Laserscanner.

Warum sie für die EU-Konformität wichtig ist

Fahrerlose Flurförderzeuge, die auf dem EU-Markt in Verkehr gebracht werden, sind Maschinen und müssen die CE-Kennzeichnung tragen. Die EN-Version von ISO 3691-4 ist unter der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) harmonisiert, sodass ein nach ihr ausgelegtes Fahrzeug eine Konformitätsvermutung gegenüber den von der Norm abgedeckten grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen genießt. Ab Januar 2027 ersetzt die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 die Richtlinie und richtet explizite Aufmerksamkeit auf autonome mobile Maschinen.

Die Verantwortung ist geteilt: der Hersteller zertifiziert das Fahrzeug, während der Integrator oder das betreibende Unternehmen die anlagenspezifische Anwendung verantwortet, also Routen, Zonen und die Risikobewertung, die üblicherweise mit Methoden wie FMEA und HAZOP strukturiert ist.

Betriebszonen und Geschwindigkeitsbegrenzungen

ISO 3691-4 unterteilt die Produktionsfläche in Zonen mit unterschiedlichen Regeln:

  • Betriebszonen mit Personal: vollständige Personenerkennung ist erforderlich, und das Fahrzeug muss vor einer Berührung mit einer Person auf seiner Fahrbahn anhalten.
  • Beschränkte Zonen: der Zugang ist auf geschultes Personal unter den in der Risikobewertung definierten Bedingungen beschränkt.
  • Abgeschlossene Zonen: Personen sind ausgeschlossen, z. B. durch Zäune, sodass das Fahrzeug mit reduzierten Schutzmaßnahmen fahren darf.

Die Geschwindigkeit ist die maßgebliche Variable: die Bremsfähigkeit muss zur Geschwindigkeit und zur Last passen, und die Schutzfelder vergrößern sich mit zunehmender Geschwindigkeit. Die bekannteste Zahl in der Norm: wenn die Personenerkennung gedämpft oder nicht vollständig wirksam ist, z. B. beim Andocken, darf die Geschwindigkeit 0,3 m/s nicht überschreiten, und kompensatorische Maßnahmen bleiben anzuwenden.

Personenerkennung und Schutzfelder

Wo Personen anwesend sein können, benötigt das Fahrzeug ein Personenerkennungssystem, typischerweise einen sicherheitsbewerteten Laserscanner, der ein Schutzfeld vor dem Fahrzeug projiziert. Die Norm überprüft die Erkennung mit zwei definierten Prüfstücken: ein vertikaler Zylinder mit 200 mm Durchmesser und 600 mm Höhe sowie ein horizontaler Zylinder mit 70 mm Durchmesser und 400 mm Länge, der auf dem Boden liegt und eine liegende Person darstellt. Das Fahrzeug muss anhalten, bevor es eines der Prüfstücke berührt.

Gute Implementierungen schichten die Felder: ein äußeres Warnfeld verlangsamt das Fahrzeug und löst akustische oder visuelle Warnungen aus, während das innere Schutzfeld einen Sicherheitsstopp anordnet. Not-Halt-Einrichtungen und klare Statusanzeigen für Fußgänger runden das Paket ab. Jede Sicherheitsfunktion muss das von der Norm in ISO 13849-1 zugewiesene Performance Level erreichen, häufig Performance Level d.

Beispielrechnung: Dimensionierung eines Schutzfeldes

Betrachten Sie einen AMR mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1,5 m/s bei Volllast. Sein Schutzfeld muss mindestens so lang sein wie die Strecke, die zwischen der Detektion einer Person und dem Stillstand zurückgelegt wird:

  1. Reaktionsweg: Scanneransprechzeit (0,10 s) plus Bremsauslösezeit (0,15 s) ergibt 0,25 s. Bei 1,5 m/s legt das Fahrzeug 1,5 × 0,25 = 0,375 m zurück, bevor die Bremsung beginnt.
  2. Bremsweg: laut Bremskurve des Herstellers bei Volllast: 0,65 m.
  3. Sicherheitszuschläge: 0,10 m Messunsicherheit des Scanners plus 0,15 m Freiraum, insgesamt 0,25 m.

Mindestfeldlänge: 0,375 + 0,65 + 0,25 = 1,275 m, also konfiguriert der Integrator 1,3 m. In einer langsameren Zone bei 0,5 m/s ergibt dieselbe Rechnung 0,125 s Reaktionszeit (ca. 0,125 m), etwa 0,12 m Bremsweg und dieselben 0,25 m Zuschläge: rund 0,5 m Feld. Deshalb wechseln Fahrzeuge Feldsätze dynamisch mit der Geschwindigkeit, und jeder Feldsatz muss bei der Inbetriebnahme verifiziert werden.

Inspektionen, Verifizierung und Prüfprotokolle

ISO 3691-4 verlangt, dass jede Sicherheitsfunktion durch Prüfung, Messung oder Inspektion verifiziert wird, und diese Verpflichtung endet nicht mit der Inbetriebnahme. Ein nachhaltiges Konformitätsprogramm umfasst typischerweise:

  • Vorbenutzungsprüfungen pro Schicht: Scannerfenster sauber und unbeschädigt, Warnvorrichtungen funktionstüchtig, Not-Halt-Einrichtungen zugänglich.
  • Periodische Bremsprüfungen und Überprüfungen der Schutzfelder mit den Norm-Prüfstücken, in Intervallen, die durch die Risikobewertung festgelegt sind.
  • Neuüberprüfung nach jeder Änderung: neue Routen, Feldsätze, Software-Updates oder Lastprofile.
  • Dokumentierte Aufzeichnungen über jede Prüfung, jeden Ausfall und jede Reparatur, da Auditoren und Unfallermittler danach fragen werden.

Das ist Instandhaltungsarbeit und gehört in dasselbe System wie der Rest Ihrer Wartung: ein CMMS, das die Prüfungen plant, zuweist und die Historie pro Fahrzeug dokumentiert. Sicherheitsinspektionen als geplante Arbeit und nicht als Feuerwehreinsatz zu behandeln, ist derselbe Wandel, der in reaktiver versus proaktiver Instandhaltung beschrieben wird.

Wie Fabrico einordnet

Fabrico ist die Echtzeit-Datenbasis für ein solches Programm. Im Fabrico CMMS wird jedes AGV oder AMR zu einer Asset mit eigenem präventivem Zeitplan: Schicht-Vorbenutzungs-Checklisten, Bremsprüfungen und Verifizierungen der Schutzfelder laufen als wiederkehrende Arbeitsaufträge. Jede abgeschlossene Aufgabe wird zeitgestempelt dem Fahrzeug zugeordnet und liefert das Prüfprotokoll, das ISO 3691-4-Verifizierungen und CE-Dokumentationen verlangen. Das Ersatzteilmanagement hält Scannerfenster und Stoßfänger vorrätig, und Echtzeit-OEE sowie Produktionsüberwachung zeigen, ob Fahrzeugstillstände die Linienleistung schmälern. Fabrico ist in der EU entwickelt und bietet EU-Datenresidenz, sodass Compliance-Unterlagen dort verbleiben, wo Ihre Auditoren sie erwarten.

Häufig gestellte Fragen

Gilt ISO 3691-4 für AMRs oder nur für AGVs?

Sie gilt für fahrerlose Flurförderzeuge unabhängig von der Navigationstechnologie, sodass frei navigierende AMRs, die Flurförderzeugfunktionen (Tragen, Ziehen, Heben) ausführen, ebenso in den Anwendungsbereich fallen wie klassische geführte AGVs. In Nordamerika decken ANSI/ITSDF B56.5 und ANSI/RIA R15.08 Ähnliches ab.

Welche Geschwindigkeit ist erlaubt, wenn die Personenerkennung gedämpft ist?

In definierten Situationen wie dem Andocken an einer Lastübertragungsstation begrenzt ISO 3691-4 die Geschwindigkeit auf 0,3 m/s, während die Erkennung gedämpft ist, mit kompensatorischen Maßnahmen wie markierten Zonen und Warnsignalen.

Ist ISO 3691-4 rechtlich verbindlich in der EU?

Die Norm selbst ist freiwillig, aber die grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen der EU-Maschinenrechtssetzung sind es nicht. Da die EN-Version harmonisiert ist, ist das Entwerfen und Verifizieren nach ISO 3691-4 der praktischste Weg zur Konformität und CE-Kennzeichnung.

Bereit, ISO 3691-4-Checklisten in geplante, protokollierte und prüfungsbereite Arbeitsaufträge zu überführen? Buchen Sie eine Live-Fabrico-Demo und sehen Sie die Prüfhistorie Ihrer AGV-Flotte an einem Ort.

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