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Sichere mechatronische Systeme

Sichere mechatronische Systeme
type: lecture / recitation
semester: WS 17/18
place:

Selmayr Hörsaal 50.38 Raum 0.22 

lecturer: Dr.-Ing. Markus Golder
sws: 4
ects: 4
lv-no.: 2118077
exam:

Oral or written, depending on the number of participants

information:

Schedule changes will be announced in ILIAS.
The lecture is offered during the SS in english and during the WS in german

 

Voraussetzungenkeine
LiteraturhinweiseEmpfehlungen in der Vorlesung.
LehrinhaltDie Lehrveranstaltung vermittelt vertiefendes Wissen über Sicherheitstechnik, insbesondere werden sicherheitstechnische Begriffe und deren Definitionen diskutiert und voneinander abgegrenzt. Neben der Einführung in relevante technische Regeln wird insbesondere deren Anwendung vermittelt, um Risiken identifizieren und bewerten zu können. Damit einhergehend wird die Quantifizierung von Sicherheit mit Hilfe mathematischer Modelle näher betrachtet. In diesem Zusammenhang setzt sich die Lehrveranstaltung auch mit den Größen Performance Level (PL) vs. Safety Integrity Level (SIL) und deren Bedeutung für die praktische Anwendung auseinander. Des Weiteren werden Sicherheitskonzepte und deren konstruktive Umsetzung erörtert sowie Sicherheitsfunktionen in der Mechatronik behandelt. Im Speziellen werden sichere Bussysteme, sichere Sensoren, sichere Aktoren und sichere Ansteuerungen diskutiert sowie eine Abgrenzung zwischen Sicherheitssystemen und Assistenzsystemen vorgenommen. Beispiele für sichere mechatronische Systeme aus den Bereichen Fördertechnik, Antriebstechnik, Regelungstechnik oder auch der Kommunikationstechnik veranschaulichen die o.g. sicherheitstechnischen Aspekte und zeigen konstruktive Umsetzungen zur integrierten Sicherheit im industriellen Umfeld auf.
Zugangsvoraussetzungenkeine
AnmerkungDie Lehrveranstaltung wird im Wintersemester in deutscher Sprache und im Sommersemester in englischer Sprache angeboten.
ArbeitsbelastungAnwesenheit31,5 Stunden
Selbststudium ca.100 Stunden
ZielgruppeStudierende der Fachbereiche Mechatronik, Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen.
ZielDie Studierenden können:
  • die allgemeine Bedeutung von Sicherheit und Sicherheitstechnik erläutern
  • technische Regeln auf dem Gebiet der Maschinensicherheit benennen und anwenden
  • den Begriff "Risiko" im sicherheitstechnischen Kontext definieren
  • das Vorgehen zur Beurteilung von Risiken beschreiben und im konkreten Fall anwenden
  • relevante Ansätze zur Quantifizierung von Sicherheit voneinander abgrenzen und anwenden
  • bewährte Sicherheitskonzepte aufzeigen
  • Sicherheitsfunktionen beschreiben und deren Validierung vornehmen
  • Beispiele für sicherheitstechnische Aspekte benennen
Prüfung

Die Erfolgskontrolle erfolgt in Form einer mündlichen (30min.) oder schriftlichen (60 min.) Prüfung (nach aktueller SPO). Die Prüfung wird in jedem Semester angeboten und kann zu jedem ordentlichen Prüfungstermin wiederholt werden.

Contact Person Tommi Kivelä
Content: This course provides in-depth knowledge on safety technology, in particular safety-related terminology and their definitions will be discussed and distinguished from each other. Besides an introduction on relevant technical rules and standards, the emphasis will be on their application in order to be capable to identify and assess risks. Thus, the quantification of safety with the help of mathematical models will be studied in details. In this respect, this course will discuss and highlight the importance of the parameters Performance Level (PL) vs. Safety Integrity Level (SIL). Especially the application of PL and SIL on real-life cases will be emphasized. Furthermore, safety concepts and their possible implementation in design will be discussed as well as safety functions of mechatronic systems. In particular, safe bus systems, safe sensors, safe actuators and safe controls will be highlighted and in this respect, a differentiation between safety systems and assistance systems will be conducted. Further examples of safe mechatronic systems from the area of material handling, drive technology, control technology or even signal transmission and processing will demonstrate the safety aspects as described above and show possible implementation approaches of integrated safety in an industrial environment.
Learning objectives

The students are capable to        

  • describe the general meaning of safety and safety technology          
  • name and apply the technical rules and standards in the area of machine safety           
  • define the term „risk“ in a safety-related context          
  • describe and apply the approach of risk assessment           
  • distinguish and apply relevant approaches to quantify safety           
  • demonstrate well-established safety concepts         
  • describe safety functions and to validate them           
  • name examples of different safety-related aspects
Work load: Attendance time: 31.5 hours
Self-study: approximately 100 hours