Overview

Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl fUr Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der Technischen Universitat MOnchen. Mein besonderer Dank gilt Prof. Dr. -Ing - Joachim Milberg, dem Leiter dieses Instituts, der die DurchfOhrung dieser Arbeit ermiig- lichte und durch richtunggebende Hinweise tatkraftig unterstiitzte. Des weiteren danke ich Prof. Dr. -Ing. K. Ehrlenspiel flir die auf- merksame Durchsicht und die wertvollen Anregungen zur Gestaltung des Inhalts. Nicht zuletzt miichte ich Prof. Dr. -Ing. K. G. MOller meinen Dank aussprechen, unter dessen Amtszeit die ersten Anst1iBe zur Erstellung dieser Arbeit gegeben wurden. Allen Mitarbeitern des Lehrstuhls bin ich fUr die die tatkraftige Un- terstlitzung bei der Erstellung der Arbeit und die immer kamerad- schaftliche Zusammenarbeit zu aufrichtigem Dank verpflichtet. - I - Inhal ts ver zeichnis Inhaltsverzeichnis I-IV Abkijrzungen und Formelzeichen V-VI 1. Einleitung 1 1. 1 Wirtschaftliche Situation 1 1. 2 Konsequenzen 4 1. 3 Automatisierung 4 2. Flexible Automatisierung - Stand der Technik B 2. 1 Struktur flexibel automatisierter Produktionssysteme B 2. 2 Betriebsverhalten flexibel automatisierter Produktionssysteme 10 2. 3 Instandhaltung 11 2. 3. 2 Organisatorische Mallnahmen 11 2. 3. 2 Instandhaltungseignung 13 2. 3. 3 Fehlererkennung 14 2. 2. 4 Fehlerausbreitung 17 2. 4 ZuverHissigkeit bei hohem Automatisierungsgrad 17 3. Zuverlassigkeit und Verftigbarkeit heutiger Werkzeugmaschinen 19 3. 1 Datenbeschaffung 19 3. 1. 1 Werkzeugmaschinenhersteller 19 3. 1. 2 Werkzeugmaschinenanwender 20 3. 1. 3 Unabhangige Beobachtung des Ausfallverhaltens 21 3. 2 Analyse von Ausfalldaten 21 3. 2. 1 Drehmaschinen 21 3. 2. 1.

Full Product Details

Author:   Elmar Streifinger
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Volume:   1
Dimensions:   Width: 15.20cm , Height: 1.00cm , Length: 22.90cm
Weight:   0.277kg
ISBN:  

9783540163916

ISBN 10:   3540163913
Pages:   170
Publication Date:   01 June 1986
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1. Einleitung.- 1.1 Wirtschaftliche Situation.- 1.2 Konsequenzen.- 1.3 Automatisierung.- 2. Flexible Automatisierung - Stand der Technik.- 2.1 Struktur flexibel automatisierter Produktionssysteme.- 2.2 Betriebsverhalten flexibel automatisierter Produktionssysteme.- 2.3 Instandhaltung.- 2.3.2 Organisatorische Massnahmen.- 2.3.2 Instandhaltungseignung.- 2.3.3 Fehlererkennung.- 2.2.4 Fehlerausbreitung.- 2.4 Zuverlassigkeit bei hohem Automatisierungsgrad.- 3. Zuverlassigkeit und Verfugbarkeit heutiger Werkzeugmaschinen.- 3.1 Datenbeschaffung.- 3.1.1 Werkzeugmaschinenhersteller.- 3.1.2 Werkzeugmaschinenanwender.- 3.1.3 Unabhangige Beobachtung des Ausfallverhaltens.- 3.2 Analyse von Ausfalldaten.- 3.2.1 Drehmaschinen.- 3.2.1.1 Herstellerangaben.- 3.2.1.2 Anwenderangaben uber NC-Drehmaschinen.- 3.2.1.3 Literaturvergleich.- 3.2.2 Fras- / Bohrmaschinen.- 3.2.2.1 Anwenderdaten.- 3.2.2.2 Literaturvergleich.- 3.2.3 Starr automatisierte Produktionsmaschinen.- 3.3 Ausfallursachenanalyse.- 3.3.1 Herstellerdaten.- 3.3.2 Anwenderdaten.- 3.3.3 Literaturvergleich.- 3.4 Diskussion der Ergebnisse.- 3.5 Bedeutung der Ergebnisse fur zukunftige Fertigungsstrukturen.- 4. Redundanzen - Ein Ansatz zur Verbesserung der Verfugbarkeit.- 4.1 Vorbemerkungen.- 4.2 Verfugbarkeit von Parallelschaltungen.- 4.3 Grenzen der Verfugbarkeitssteigerung durch herkoemmliche Methoden.- 4.4 Unterschied von reparierbaren und nicht reparierb. Systemen.- 4.5 Redundante Systeme.- 4.5.1 Strategien zur Zuverlassigkeitssteigerung.- 4.5.2 Heisse Redundanz - Konstante Ausfallrate.- 4.5.3 Kalte Redundanz - verschleissbedingte Ausfallverteilung.- 4.5.4 Aktive Redundanz - verschleissbedingte Ausfallverteilung.- 4.5.5 Passive Redundanz - zufallige Ausfallverteilung.- 4.5.5 UEberblick.- 4.6 Hoehere Redundanzgrade.- 4.6.1 Erkennbarkeit von Bauteilausfallen.- 4.6.2 Fehlertoleranz.- 4.6.2.1 Sicherheit der Fehlererkennung.- 4.6.2.2 Das Umschalten auf intakte Systeme.- 4.6.2.3 Zuverlassigkeit eines 2-von-n- Systems.- 5. Verfugbarkeit hoeher automatisierter Fertigungsanlagen.- 5.1 Allgemeine Berechnung.- 5.2 Einflussgroessen auf die Verfugbarkeit.- 5.2.1 Betrieb mit Instandhaltung.- 5.2.2 Teilweise automatischer Betrieb.- 5.3 Verfugbarkeit 2-von-n- redundanter Systeme.- 5.3.1 Reparaturhaufigkeit und Reparaturrate.- 5.3.2 Instandsetzung nach Ausfall des Systems.- 5.3.3 Inspektion innerhalb kurzer Abstande.- 5.3.4 Moeglichkeiten der Senkung der Instandsetzungsdauern.- 5.4 Hoehere Redundanzgrade.- 5.5 Zusammenfassung.- 6. Realisierung hoch zuverlassiger flexibel automatisierter Werkzeugmaschinen.- 6.1 Voraussetzungen, Randbedingungen, Kosten/Nutzen-Relation.- 6.1.1 Wirtschaftlichkeitsuberprufung.- 6.1.2 Beurteilung des Instandhaltungsaufwandes.- 6.2 Vorgehensweise zur Konstruktion hoch zuverlassiger Maschinen.- 6.2.1 Ebene des Redundanzeinbaues.- 6.2.2 Ansatze fur Redundanz- Einbau.- 6.2.2.1 Mechanik.- 6.2.2.2 Sensoren.- 6.2.2.3 Elektronik.- 6.2.2.4 Steuerungshardware.- 6.2.2.5 Steuerungssoftware.- 6.3 Reparatur wahrend des Betriebes.- 6.4 Hochverfugbare Steuer- und Regelkonzepte.- 6.4.1 Redundanzarten.- 6.4.2 Softwarefehler.- 6.4.3 Steuerungshardware.- 6.4.4 Betriebssysteme und Programmiersprachen.- 6.5 Zuverlassigkeit der Vergleicher und Umschalter.- 7. Fehlertoleranter Steuerungsbaustein zur Vermeidung von Kollisionen.- 7.1 Ausfalle und Folgeschaden.- 7.2 Notwendigkeit einer Schutzeinrichtung gegen Kollisionen.- 7.3 Stand der Technik.- 7.3.1 Begrenzung der Schadenshoehe.- 7.3.1.1 Mechanische Loesung.- 7.3.1.2 Steuerungstechnische Loesung.- 7.3.2 Vermeidung von Kollisionen.- 7.3.3 Annaherungsschalter.- 7.3.4 Kollisionsfreie Teileprogramme.- 7.3.4.1 Maschinelle Programmierung.- 7.3.4.2 Manuelle Programmierung an der Maschine.- 7.3.5 Automatische Rohteilerkennung.- 7.3.6 Echt zeitkollisionsuberwachung.- 8. Verbesserung des Schutzes gegen Kollisionen in Maschinen-Arbeitsraumen.- 8.1 Kollisions - Ursachen.- 8.2 Diskussion der Ergebnisse.- 8.3 Einfluss des Werkers.- 8.4 Anspruche an einen umfassenderen Kollisionsschutz fur Drehmaschinen.- 8.4.1 Aufgabenkatalog.- 8.4.2 Informationsaufbereitung fur das Kollisionsschutzsystem.- 8.4.3 Programme.- 8.4.4 Hardware.- 8.4.4.1 Rechenbausteine.- 8.4.4.2 Sensoren.- 9. Entwicklung eines Kollisionsschutzsystems.- 9.1 Konzeption.- 9.2 Datentechnische Beschreibung der Maschinenkonfiguration.- 9.2.1 Maschinenfeste Konturteile.- 9.2.2 Bewegliche Kollisionskontur.- 9.2.2.1 Programm WZK 1.- 9.2.2.2 Programm WZK 2.- 9.2.2.3 Programm WZK 3.- 9.2.3 Darstellung der erzeugten Konturen.- 9.2.4 Programme zur Kollisionsrechnung.- 9.3 Ausblick.- 10. Zusammenfassung.- A.1 Logische Reihenanordnung.- A.2 Logische Parallelanordnung (Redundanz).- A.3 Parallel-Reihen- und Reihen-Parallel-Anordnung.- A.4 Zuverlassigkeitsfunktion und Ausfallverteilung.- A.5 Konstante Ausfallrate z.- A.6 Zeitabhangige Ausfallrate.- A.7 Die Gauss'sche Ausfallverteilungsfunktion.

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