Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Probabilities in safety of machinery - how fixed and movable guards bring about a significant risk reduction

2018 , Mödden, H. , Uhlmann, E. , Prasol, L. , Thom, S. , Duchstein, B.

If hazards arising from machine tools cannot be completely eliminated by design, protective devices must be provided. Separating guards prevent people from accessing or entering the danger area; in addition, they retain any parts that may have been released in the work area. An attempt shall be made here to supplement the currently purely intuitive (qualitative) consideration of the protection effects by a probabilistic scaling of the risk reduction effects. By scaling these effects, the Pareto principle can be applied: achieving the best possible benefit with minimal effort. This procedure is indispensable for machine tool manufacturers to master economic risks in global competition. Since there is no plausible risk model in current safety standards for machine safety with which risk reduction effects can be scaled, a simplified quantitative risk model is presented in this paper for this purpose (and two further papers are presented at ESREL 2018).

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Entwicklung und Konstruktion einer schnellöffnenden Werkzeugmaschinentür - Zusammenspiel zwischen Leichtbau und Maschinenschutz

2007 , Duchstein, B. , Karrasch, I. , Wittner, M. , Uhlmann, E.

Im Zeichen des globalen Wettbewerbs und des Kostenfaktors Zeit sind aus betriebswirtschaftlicher Sicht nicht nur die Anschaffungskosten der Werkzeugmaschinen, sondern auch die Amortisationsdauer und die Produktivität von großer Bedeutung bei einer Investitionsentscheidung. Durch schnellere Öffnungs- und Schließzeiten von Werkzeugmaschinentüren ist eine Senkung der Nebenzeiten zur Erhöhung der Maschinenproduktivität erreichbar. Hierfür ist ein ganzheitlicher Ansatz mit Blick auf die Konstruktion, die Antriebstechnik und die Sicherheit erforderlich. Entwickelt wurde der Prototyp einer schnell öffnenden Werkzeugmaschinentür. Diese Tür kombiniert die beiden Anforderungen Leichtbau und Maschinenschutz in innovativer Weise. Durch den Einsatz neuer Werkstoffe ist es möglich, bei geringerem Gewicht die hohen Sicherheitsanforderungen weiterhin zu gewährleisten. Gleichzeitig ist eine Verringerung der Öffnungs- und Schließzeiten möglich, wodurch unproduktive Nebenzeiten reduziert werden und eine höhere Produktivität erreicht werden kann. Für den Bereich der trennenden Schutzeinrichtung bietet sich die Verwendung des Materials 'Dyneema' an. Hiermit konnten in ersten Versuchen hervorragende Ergebnisse erzielt werden. Durch die im Rahmen des Projektes gewonnenen Erkenntnisse ist es möglich, die schnell öffnende Werkzeugmaschinentür für jeden Einsatzfall individuell zu optimieren bezüglich des mechanischen Aufbaus, des Antriebs, der Führungen, des Sicherheitssystems und des Sicherheitsfensters. Entnommen aus TEMA

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Technical Design Packaging im Werkzeugmaschinenbau durch Effizienz und Effektivität in der Produktentwicklung

2012 , Uhlmann, E. , Reiff-Stephan, J. , Duchstein, B. , Mewis, J.

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Druckfestigkeit oder Druckentlastung bei Ölverpuffungen in Werkzeugmaschinen

2007 , Duchstein, B. , Sezbold, J. , Uhlmann, E.

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Key technologies for sustainable production

2008 , Uhlmann, E. , Krüger, J. , Hühns, T. , Hübert, C. , König, J. , Hollan, R. , Oberschmidt, D. , Byrne, F. , Neumann, C. , Duchstein, B. , Marcks, P.

Germany is a world-wide leader in machine and plant construction. In order to maintain this position in a sustainable manner, producers of machines and plants must find solutions to satisfy the rising customer requirements. These requirements include maximum process security, minimal machine down times, rapid fault repair, optimal use of wear components and the ability to plan maintenance procedures. In order to keep the competitiveness, innovative production engineering needs to be in a position to use human and material resources in an efficient manner in order to secure production centres. The continuously shortening life-cycles of products is in conflict with the need to increase the useful life of production systems. Flexible, adaptable, reconfigurable and self-organising equipment are the keys to solving this conflict. People, with their specific technological knowledge, must therefore be integrated into a newly defined role within the production process. The present gives an overview to the current developments in the research fields of production engineering (hybrid processes, simulation of machining operations, modular design and optimisation of machine tools) and related strategies for a ressource-efficient human-orientated automatisation.

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