Legislation demands that health and safety of humans at work must be secured. Today, far from every company has a functioning systematic management of occupational health and safety (OHS) in place to fulfill its legal obligations. Instead, other day-to-day tasks appear to have greater priority. The overall aim of this thesis was to investigate prerequisites and possibilities for manufacturing companies to prioritize and manage OHS, with focus on professional roles, company size, safety culture, and financial performance. Four papers (I–IV) are included in this thesis, based on three data collections. A questionnaire measuring the priority accorded to work environment was completed by 249 representatives of 142 manufacturing companies (I & II). Focus group interviews were conducted with 66 workers at a large steel-manufacturing company, discussing their experiences and perceptions of safety and risks at work (III). A questionnaire measuring OHS management practices, safety culture, and priority given to work environment was completed by 280 representatives of 197 manufacturing companies (IV). Information regarding the companies’ financial performance was retrieved from a credit bureau database. The main findings of the four papers demonstrated that profitability was considered as the most prioritized interest in the companies (I), and that trade-offs between productivity and safety is an obstacle to working safely (III). Managers generally perceived their companies to prioritize work environment factors more than the safety delegates did (I & IV). Perceptions of work environment priority did, however, not differ depending on company size (II & IV). Responsibility for safety was perceived to rest on the individual to the largest extent, and risk-taking was believed to originate from a combination of individual factors and external circumstances in the work environment (III). Larger company size, positive safety culture, and low risk in creditworthiness were found to be associated with better OHS management practices in companies (IV). Correspondingly, smaller company size, negative safety culture, and high risk in creditworthiness were found to be associated with worse OHS management practices. In summary, structural, social, and financial aspects seem to be important in companies’ possibilities for prioritizing and managing OHS. Recommendations for industry and future research are discussed. / Arbetsmiljölagen kräver att människors hälsa och säkerhet på arbetet ska tryggas genom att risker kontinuerligt ska bedömas och åtgärdas. Många företag saknar idag ett fungerande systematiskt arbetsmiljöarbete (SAM) som uppfyller lagens krav fullt ut. Istället tycks andra dagliga aktiviteter ha högre prioritet. Det övergripande syftet med denna avhandling var att undersöka förutsättningar och möjligheter för tillverkande företag att prioritera och arbeta med säkerheten och arbetsmiljön; med särskilt fokus på yrkesroller, företagsstorlek, säkerhetskultur och finansiella nyckeltal. Fyra delstudier (I–IV) ingår i denna avhandling, vilka är baserade på tre datainsamlingar. En enkät som mätte arbetsmiljöprioritering besvarades av 249 representanter vid 142 tillverkande företag (I & II). Fokusgruppintervjuer genomfördes med 66 arbetare på ett stort ståltillverkningsföretag, där deras erfarenheter och uppfattningar om säkerhet och risker i arbetet diskuterades (III). En enkät som mätte SAM, säkerhetskultur och arbetsmiljöprioritering besvarades av 280 representanter vid 197 tillverkande företag (IV). Information om företagens finansiella nyckeltal hämtades från ett kreditupplysningsföretag. De viktigaste resultaten från de fyra delstudierna kan bland annat sammanfattas med att lönsamheten uppfattades vara det mest prioriterade intresset vid företagen (I), och att avvägningar mellan produktivitet och säkerhet ansågs vara ett hinder för att kunna arbeta på ett säkert sätt (III). Chefer uppfattade generellt att arbetsmiljön prioriterades mer på företagen än vad skyddsombuden gjorde (I & IV). Uppfattningar om arbetsmiljöprioritering skiljde sig dock inte åt beroende på företagsstorlek (II & IV). Ansvaret för säkerheten på arbetet ansågs främst vila hos den enskilda individen, och risktagande betraktades komma ur en kombination av individuella faktorer och yttre omständigheter i arbetsmiljön (III). Att vara ett större företag, ha positiv säkerhetskultur och hög kreditvärdighet visade sig ha samband med att också ha ett bättre utvecklat SAM (IV). På motsvarande sätt, att vara ett mindre företag, ha negativ säkerhetskultur och låg kreditvärdighet befanns ha samband med att också ha ett sämre utvecklat SAM. Sammanfattningsvis verkar därmed strukturella, sociala såväl som ekonomiska aspekter vara väsentliga för företags möjligheter att prioritera och arbeta med säkerheten och arbetsmiljön. Detta ger uppslag till rekommendationer för industrin samt vidare forskning. / Das Arbeitsschutzgesetz verlangt, dass die Sicherheit und Gesundheit (SG) von Menschen am Arbeitsplatz gewährleistet werden muss, indem Risiken kontinuierlich überprüft und behoben werden. Vielen Unternehmen fehlt heutzutage eine systematische Handhabung von SG, die den gesetzlichen Anforderungen vollständig entspricht. Stattdessen scheinen andere alltägliche Tätigkeiten eine höhere Priorität zu haben. Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Abhandlung war es zu untersuchen, welche Voraussetzungen und Möglichkeiten herstellende Unternehmen besitzen, SG am Arbeitsplatz zu priorisieren und handzuhaben – unter besonderer Berücksichtigung von Berufsrollen, Unternehmensgröße, Sicherheitskultur und Finanzleistungen. Die vorliegende Abhandlung besteht aus vier Teilstudien (I–IV), die auf drei Datensammlungen basieren. Die Priorisierung von SG wurde mit einem Fragebogen untersucht, der von 249 Vertretern aus 142 herstellenden Unternehmen beantwortet wurde (I & II). Fokusgruppeninterviews wurden mit 66 Arbeitern eines großen Stahlherstellers durchgeführt, in welchen die Arbeiter ihre Erfahrungen und Wahrnehmungen von Sicherheit und Berufsrisiken diskutierten (III). Ein weiterer Fragebogen enthielt Fragen zur systematischen Handhabung von SG, Sicherheitskultur und Priorisierung von SG und wurde von 280 Vertretern aus 197 herstellenden Unternehmen beantwortet (IV). Angaben zu den Finanzleistungen der Unternehmen wurden einem öffentlichen Register entnommen. Die wichtigsten Ergebnisse der vier Teilstudien können unter anderem damit zusammengefasst werden, dass die Rentabilität des Unternehmens als höchste Priorität wahrgenommen wurde (I) und dass Kompromisse zwischen Produktivität und Sicherheit als Hindernis für eine sichere Arbeitsweise beurteilt wurden (III). Manager waren im Allgemeinen häufiger als die Sicherheitsbeauftragten der Unternehmen der Auffassung, dass SG priorisiert werden (I & IV). Der Unterschied in der Wahrnehmung der Prioritätensetzung hing jedoch nicht von der Unternehmensgröße ab (II & IV). Sicherheit am Arbeitsplatz wurde in erster Linie als die Verantwortung des einzelnen Mitarbeiters angesehen und das Eingehen von Risiken als eine Kombination aus individuellen Faktoren und äußeren Umständen im Arbeitsumfeld beurteilt (III). Ein großes Unternehmen zu sein, eine positive Sicherheitskultur zu haben und niedriges Risiko in der Kreditwürdigkeit, erwies sich mit einer besser entwickelten systematischen Handhabung von SG in Zusammenhang zu stehen (IV). Dementsprechend erwies es sich, dass kleine Unternehmen, eine negative Sicherheitskultur und hohes Risiko in der Kreditwürdigkeit, mit einer schlechter entwickelten systematischen Handhabung von SG in Zusammenhang stehen. Zusammenfassend scheinen also strukturelle, soziale und finanzielle Aspekte grundlegend dafür zu sein, ob ein Unternehmen die Möglichkeit hat, SG zu priorisieren und zu handhaben. Dies dient als Vorlage für Empfehlungen für die Industrie und zukünftige Forschung.

In der vorliegenden Arbeit werden eine sichere FPGA-Stellwerksplattform und ein Transformationsverfahren entwickelt, mit dem die Schaltungen bestehender Relaisstellwerke in eine FPGA-Logik überführt werden können. Die FPGA-Stellwerksplattform ersetzt die Innenanlage eines Relaisstellwerks. Ihre Schnittstellen entsprechen den bisherigen Schnittstellen am Kabelabschlussgestell und zur Bedien- und Meldeeinrichtung. Damit ist eine einfache Migration bestehender Stellwerke möglich. Das Sicherheitskonzept basiert auf einer zweikanaligen Struktur mit sicherem Vergleicher und zusätzlichen Selbsttests zur schnellen, datenflussunabhängigen Ausfalloffenbarung. Die erreichbare Gefährdungsrate liegt im Bereich von SIL 4 und entspricht damit dem Sicherheitsziel für Stellwerke der Deutschen Bahn. Die Transformation sieht eine Trennung der Stellwerkslogik in Logik- und Leistungsteil vor. Der Logikteil wird auf dem FPGA realisiert. Die im Leistungsteil verbliebenen Kontakte und Überwacherrelais werden durch sichere Stellteile ersetzt. Die logischen Ansteuerbedingungen der Relais werden in Schaltnetze überführt. Die gesteuerten Relais werden durch Instanzen generischer Zustandsmodelle ersetzt. Für jeden verwendeten Relaistyp wurde ein entsprechendes Modell entwickelt, das bei der Transformation als Baustein eingesetzt werden kann. Die generischen Zustandsmodelle berücksichtigen auch die sicherheitsrelevanten konstruktiven Eigenschaften der Relais. So wird bei der Auftrennung einer Schaltung in Logik- und Leistungsteil sichergestellt, dass die in getrennte Schaltungsteile überführten Öffner und Schließer eines Relais nie gleichzeitig geschlossen sein können (Zwangsführung der Kontakte). Dies ist eine Voraussetzung für die Beibehaltung der sicherheitsrelevanten Funktionsbedingungen der Originalschaltung. Das Transformationsverfahren und die implementierten Mechanismen zur Ausfalloffenbarung sind unabhängig von der Anwenderlogik und vom gewählten Schaltkreistyp. Damit kann der generierte VHDL-Code bei Obsoleszenz eines Schaltkreises auch auf andere FPGA-Typen portiert werden. In einer Ressourcenabschätzung wird gezeigt, dass der gewählte Lösungsansatz geeignet ist, die Schaltungen kleinerer Relaisstellwerke vollständig auf einem FPGA zu realisieren. Die Anwendung des vorgestellten Verfahrens wird am Beispiel der Weichengruppe des Stellwerkstyps GS II DR demonstriert. Das Transformationsverfahren ist aber auch für andere Stellwerksbauformen geeignet. Dabei ist es unerheblich, ob diese nach dem tabellarischen Verschlussplanprinzip oder dem Spurplanprinzip arbeiten.

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Die Solarstromerzeugung mit Photovoltaikmodulen entwickelt sich zu einer wesentlichen Säule der Energieversorgung. Dabei kann die Integration der Module in die Gebäudehülle die Nachhaltigkeit der Systeme verbessern und neue Anwendungen in der Architektur erschließen. Die vorliegende Arbeit untersucht die bautechnischen Anforderungen, die sich bei der gebäudeintegrierten Verwendung von Photovoltaikmodulen im Hinblick auf die Sicherheit von Bauteilen aus Glas ergeben. Diese Anforderungen betreffen die materielle Zusammensetzung als Bauprodukt, die Konstruktionsweise und die zu erbringenden Nachweise. Die alleinige Produktqualifizierung nach der elektrotechnischen Normung und die üblichen Qualitätssicherungsmaßnahmen in der Modulproduktion bieten hierfür keine hinreichende Grundlage, da sie keine charakteristischen Materialkennwerte liefern. Infolgedessen bedarf die Integration von Photovoltaikmodulen in die Gebäudehülle in vielen Fällen gesonderter Zustimmungs- oder Zulassungsverfahren. Resttragfähigkeitsprüfungen an Glas-Glas-Photovoltaikmodulen verfolgten das Ziel, die mechanischen Sicherheitseigenschaften gängiger Modulaufbauten im Vergleich zu Verbund-Sicherherheitsglas zu ermitteln. Auf der Grundlage der Ergebnisse lassen sich die untersuchten Aufbauten als mindestens gleichwertig beurteilen. Mit einer bauaufsichtlichen Einstufung geeigneter Modulaufbauten als Verbund-Sicherherheitsglas könnte sich der zusätzliche Nachweisaufwand für gebäudeintegrierte Photovoltaik erheblich reduzieren. Im Vierpunkt-Biegeversuch wurde der Einfluss der Glasbeschichtung mit Dünnschichtsolarzellen auf die Festigkeit der verwendeten Gläser analysiert. Die für eine praktikable Qualitätssicherung durch die Hersteller wünschenswerte Prüfung im Fertigungsformat der Module erforderte eine Modifikation der Probengeometrie. Numerische Berechnungen konnten die Anwendbarkeit des Prüf- und Auswertungsverfahrens auf die vergrößerte Probenbreite nachweisen. Bei beiden untersuchten Dünnschichttechnologien ließ sich die Randentschichtung als Ursache für eine leichte Reduzierung der Biegezugfestigkeit identifizieren. Dabei blieben Mindestwerte für das Basisprodukt Floatglas eingehalten. Die Arbeit leistet einen Beitrag zum Nachweis der mechanischen Leistungseigenschaften von Photovoltaikmodulen, die für den Einsatz als Bauprodukt erforderlich sind. Darüber hinaus können die entwickelten Empfehlungen für die photovoltaikspezifischen Entwurfs- und Planungsaufgaben einen ganzheitlichen und interdisziplinären Planungs- und Bauablauf erleichtern. / Solar electricity produced by photovoltaic systems will play a major role in future energy supply systems. Integrating photovoltaic modules into the envelopes of buildings can improve the sustainability of these systems and stimulate new architectural applications. This thesis investigates the structural requirements related to building-integrated photovoltaic modules with regard to the structural safety of architectural glazing components. These requirements apply to the materials used, the structural design and the verification procedures. Neither type approval according to the electrical engineering standards nor customary quality control in module production provides characteristic material properties. Therefore, these standards are not sufficient to determine and declare the performance of a construction product. As a result, building-integrated photovoltaic modules require individual approval in many cases. Residual strength testing of glass-glass photovoltaic modules was carried out with the aim of determining the mechanical safety properties of common module configurations in comparison with laminated safety glass. Based on the results, the configurations tested can be evaluated to provide an equivalent safety level. The classification of suitable module configurations as laminated safety glass in the building codes could significantly reduce the need for additional testing and approval, and thus facilitate the use of building-integrated photovoltaics. The influence of photovoltaic thin-film coatings on the bending strength of the float glass used as a substrate or superstrate was analysed by applying four-point bending tests. As the direct use of full-size photovoltaic-coated glass sheets as samples would simplify quality control by the manufacturers, the dimensions of the specimens were modified with respect to the existing testing standard. Numerical calculations demonstrated the applicability of the test and evaluation procedures when the larger specimen width was used. For both types of investigated thin-film PV technology, edge ablation was determined to cause a slight reduction in the bending strength. The specimens tested still met the minimum values for float glass. The thesis contributes to knowledge on the mechanical performance of photovoltaic modules that are required for use as construction products. In addition, recommendations on the specific design and planning tasks for building-integrated photovoltaics were developed to promote a holistic and interdisciplinary planning and construction process.

We are pleased to present the conference proceedings for the 12th edition of the International Fluid Power Conference (IFK). The IFK is one of the world’s most significant scientific conferences on fluid power control technology and systems. It offers a common platform for the presentation and discussion of trends and innovations to manufacturers, users and scientists. The Chair of Fluid-Mechatronic Systems at the TU Dresden is organizing and hosting the IFK for the sixth time. Supporting hosts are the Fluid Power Association of the German Engineering Federation (VDMA), Dresdner Verein zur Förderung der Fluidtechnik e. V. (DVF) and GWT-TUD GmbH. The organization and the conference location alternates every two years between the Chair of Fluid-Mechatronic Systems in Dresden and the Institute for Fluid Power Drives and Systems in Aachen. The symposium on the first day is dedicated to presentations focused on methodology and fundamental research. The two following conference days offer a wide variety of application and technology orientated papers about the latest state of the art in fluid power. It is this combination that makes the IFK a unique and excellent forum for the exchange of academic research and industrial application experience. A simultaneously ongoing exhibition offers the possibility to get product information and to have individual talks with manufacturers. The theme of the 12th IFK is “Fluid Power – Future Technology”, covering topics that enable the development of 5G-ready, cost-efficient and demand-driven structures, as well as individual decentralized drives. Another topic is the real-time data exchange that allows the application of numerous predictive maintenance strategies, which will significantly increase the availability of fluid power systems and their elements and ensure their improved lifetime performance. We create an atmosphere for casual exchange by offering a vast frame and cultural program. This includes a get-together, a conference banquet, laboratory festivities and some physical activities such as jogging in Dresden’s old town.:Group 8: Pneumatics Group 9 | 11: Mobile applications Group 10: Special domains Group 12: Novel system architectures Group 13 | 15: Actuators & sensors Group 14: Safety & reliability