Untersuchung der Mensch-Maschine-Interaktion bei der Werkstückspannung beim Vertikal-Drehen

Die Auswertung von Unfallzahlen an Produktionsmaschinen der vergangenen Jahre zeigt, dass nach Jahren sinkender Unfallzahlen eine Stagnation eintritt (Mödden 2018). Der Unfallstatistik der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) ist außerdem zu entnehmen, dass die Ursache für tödliche oder schwere Unfälle sehr häufig freigesetzte Werkstücke sind. In den meisten Fällen lagen mangelhafte Aufspannsituationen vor (Kesselkaul Meyer 2016). Wenn die Möglichkeiten der inhärent sicheren Konstruktion und der technischen Schutzmaßnahmen ausgeschöpft sind und trotzdem Restrisiken verbleiben, muss im Schritt 3 die Benutzerinformation, die als instruktive Sicherheit zusammengefasst wird, darauf hinweisen (Neudörfer 2014, ISO 12100 2011, MRL 2006). Das Problem ist hierbei, dass die Beachtung der instruktiven Sicherheit vom Bediener abhängig ist. Das Vertikal-Drehen auf Fräsbearbeitungszentren ist ein arbeitssicherheitstechnisch besonders kritischer Prozess, weil dafür die Maschine mit vollwertigen Rotationsachsen für das Werkstück ausgerüstet wird. Durch die hohen Drehzahlen der Werkstücke steigen deren kinetische Energie und damit das Gefährdungsrisiko gegenüber der reinen klassischen Fräsbearbeitung stark an. Im Stillstand und bei geringen Drehzahlen hat das Werkstück dagegen in der Regel einen sicheren Stand und vermittelt dem Maschinenbediener unter Umständen eine trügerische Sicherheit. Wird das Werkstück außerdem manuell gespannt, entstehen trotz ausreichender technischer Zuverlässigkeit des Systems 'Werkzeugmaschine-Spannmittel-Werkstück' Unwägbarkeiten, die rein auf das menschliche Handeln also die Mensch-Maschine-Interaktion zurückzuführen sind. Die auf einer bewährten Risikoabschätzung beruhende normungstechnische Konvention erfordert Überwachungsfunktionen und instruktive Sicherheit für die konkrete Werkstückspannung (ISO 16090 2017). Sie setzt also quasi einen idealen und z. B. nicht ermüdenden und immer richtig handelnden Maschinenbediener voraus. Die oben erwähnten Unfallzahlen sind ein Beweis, dass die reale Situation nicht befriedigend ist. Die wesentliche Frage ist: Wie kann die Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) als Teil des Maschinendesigns sicherer gestaltet werden? Und auf das konkrete Beispiel bezogen: Wie kann die Instruktion so verbessert werden, dass schwere Unfälle verhindert werden? Um diese Frage zu beantworten, ist es im ersten Schritt notwendig, den Einfluss der menschlichen Unzuverlässigkeit zu quantifizieren, um ihn so sowohl in technisch-physikalische Auslegung als auch in die Bewertung der Maschinensicherheit einfließen zu lassen

Untersuchung der Mensch-Maschine-Interaktion bei der Werkstückspannung beim Vertikal-Drehen

Die Auswertung von Unfallzahlen an Produktionsmaschinen der vergangenen Jahre zeigt, dass nach Jahren sinkender Unfallzahlen eine Stagnation eintritt (Mödden 2018). Der Unfallstatistik der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) ist außerdem zu entnehmen, dass die Ursache für tödliche oder schwere Unfälle sehr häufig freigesetzte Werkstücke sind. In den meisten Fällen lagen mangelhafte Aufspannsituationen vor (Kesselkaul Meyer 2016). Wenn die Möglichkeiten der inhärent sicheren Konstruktion und der technischen Schutzmaßnahmen ausgeschöpft sind und trotzdem Restrisiken verbleiben, muss im Schritt 3 die Benutzerinformation, die als instruktive Sicherheit zusammengefasst wird, darauf hinweisen (Neudörfer 2014, ISO 12100 2011, MRL 2006). Das Problem ist hierbei, dass die Beachtung der instruktiven Sicherheit vom Bediener abhängig ist. Das Vertikal-Drehen auf Fräsbearbeitungszentren ist ein arbeitssicherheitstechnisch besonders kritischer Prozess, weil dafür die Maschine mit vollwertigen Rotationsachsen für das Werkstück ausgerüstet wird. Durch die hohen Drehzahlen der Werkstücke steigen deren kinetische Energie und damit das Gefährdungsrisiko gegenüber der reinen klassischen Fräsbearbeitung stark an. Im Stillstand und bei geringen Drehzahlen hat das Werkstück dagegen in der Regel einen sicheren Stand und vermittelt dem Maschinenbediener unter Umständen eine trügerische Sicherheit. Wird das Werkstück außerdem manuell gespannt, entstehen trotz ausreichender technischer Zuverlässigkeit des Systems 'Werkzeugmaschine-Spannmittel-Werkstück' Unwägbarkeiten, die rein auf das menschliche Handeln also die Mensch-Maschine-Interaktion zurückzuführen sind. Die auf einer bewährten Risikoabschätzung beruhende normungstechnische Konvention erfordert Überwachungsfunktionen und instruktive Sicherheit für die konkrete Werkstückspannung (ISO 16090 2017). Sie setzt also quasi einen idealen und z. B. nicht ermüdenden und immer richtig handelnden Maschinenbediener voraus. Die oben erwähnten Unfallzahlen sind ein Beweis, dass die reale Situation nicht befriedigend ist. Die wesentliche Frage ist: Wie kann die Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) als Teil des Maschinendesigns sicherer gestaltet werden? Und auf das konkrete Beispiel bezogen: Wie kann die Instruktion so verbessert werden, dass schwere Unfälle verhindert werden? Um diese Frage zu beantworten, ist es im ersten Schritt notwendig, den Einfluss der menschlichen Unzuverlässigkeit zu quantifizieren, um ihn so sowohl in technisch-physikalische Auslegung als auch in die Bewertung der Maschinensicherheit einfließen zu lassen

Multidifferential study of identified charged hadron distributions in ZZ-tagged jets in proton-proton collisions at s=\sqrt{s}=13 TeV

Jet fragmentation functions are measured for the first time in proton-proton collisions for charged pions, kaons, and protons within jets recoiling against a $Z$ boson. The charged-hadron distributions are studied longitudinally and transversely to the jet direction for jets with transverse momentum 20 $< p_{\textrm{T}} < 100$ GeV and in the pseudorapidity range $2.5 < \eta < 4$. The data sample was collected with the LHCb experiment at a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 1.64 fb$^{-1}$. Triple differential distributions as a function of the hadron longitudinal momentum fraction, hadron transverse momentum, and jet transverse momentum are also measured for the first time. This helps constrain transverse-momentum-dependent fragmentation functions. Differences in the shapes and magnitudes of the measured distributions for the different hadron species provide insights into the hadronization process for jets predominantly initiated by light quarks.Comment: All figures and tables, along with machine-readable versions and any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2022-013.html (LHCb public pages

Study of the B−→Λc+Λˉc−K−B^{-} \to \Lambda_{c}^{+} \bar{\Lambda}_{c}^{-} K^{-} decay

The decay $B^{-} \to \Lambda_{c}^{+} \bar{\Lambda}_{c}^{-} K^{-}$ is studied in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of $\sqrt{s}=13$ TeV using data corresponding to an integrated luminosity of 5 $\mathrm{fb}^{-1}$ collected by the LHCb experiment. In the $\Lambda_{c}^+ K^{-}$ system, the $\Xi_{c}(2930)^{0}$ state observed at the BaBar and Belle experiments is resolved into two narrower states, $\Xi_{c}(2923)^{0}$ and $\Xi_{c}(2939)^{0}$, whose masses and widths are measured to be $$m(\Xi_{c}(2923)^{0}) = 2924.5 \pm 0.4 \pm 1.1 \,\mathrm{MeV}, \\ m(\Xi_{c}(2939)^{0}) = 2938.5 \pm 0.9 \pm 2.3 \,\mathrm{MeV}, \\ \Gamma(\Xi_{c}(2923)^{0}) = \phantom{000}4.8 \pm 0.9 \pm 1.5 \,\mathrm{MeV},\\ \Gamma(\Xi_{c}(2939)^{0}) = \phantom{00}11.0 \pm 1.9 \pm 7.5 \,\mathrm{MeV},$$ where the first uncertainties are statistical and the second systematic. The results are consistent with a previous LHCb measurement using a prompt $\Lambda_{c}^{+} K^{-}$ sample. Evidence of a new $\Xi_{c}(2880)^{0}$ state is found with a local significance of $3.8\,\sigma$, whose mass and width are measured to be $2881.8 \pm 3.1 \pm 8.5\,\mathrm{MeV}$ and $12.4 \pm 5.3 \pm 5.8 \,\mathrm{MeV}$, respectively. In addition, evidence of a new decay mode $\Xi_{c}(2790)^{0} \to \Lambda_{c}^{+} K^{-}$ is found with a significance of $3.7\,\sigma$. The relative branching fraction of $B^{-} \to \Lambda_{c}^{+} \bar{\Lambda}_{c}^{-} K^{-}$ with respect to the $B^{-} \to D^{+} D^{-} K^{-}$ decay is measured to be $2.36 \pm 0.11 \pm 0.22 \pm 0.25$, where the first uncertainty is statistical, the second systematic and the third originates from the branching fractions of charm hadron decays.Comment: All figures and tables, along with any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2022-028.html (LHCb public pages

Measurement of the ratios of branching fractions R(D∗)\mathcal{R}(D^{*}) and R(D0)\mathcal{R}(D^{0})

The ratios of branching fractions $\mathcal{R}(D^{*})\equiv\mathcal{B}(\bar{B}\to D^{*}\tau^{-}\bar{\nu}_{\tau})/\mathcal{B}(\bar{B}\to D^{*}\mu^{-}\bar{\nu}_{\mu})$ and $\mathcal{R}(D^{0})\equiv\mathcal{B}(B^{-}\to D^{0}\tau^{-}\bar{\nu}_{\tau})/\mathcal{B}(B^{-}\to D^{0}\mu^{-}\bar{\nu}_{\mu})$ are measured, assuming isospin symmetry, using a sample of proton-proton collision data corresponding to 3.0 fb${ }^{-1}$ of integrated luminosity recorded by the LHCb experiment during 2011 and 2012. The tau lepton is identified in the decay mode $\tau^{-}\to\mu^{-}\nu_{\tau}\bar{\nu}_{\mu}$. The measured values are $\mathcal{R}(D^{*})=0.281\pm0.018\pm0.024$ and $\mathcal{R}(D^{0})=0.441\pm0.060\pm0.066$, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. The correlation between these measurements is $\rho=-0.43$. Results are consistent with the current average of these quantities and are at a combined 1.9 standard deviations from the predictions based on lepton flavor universality in the Standard Model.Comment: All figures and tables, along with any supplementary material and additional information, are available at https://cern.ch/lhcbproject/Publications/p/LHCb-PAPER-2022-039.html (LHCb public pages

Untersuchung der Mensch-Maschine-Interaktion bei der Werkstückspannung beim Vertikal-Drehen

Die Auswertung von Unfallzahlen an Produktionsmaschinen der vergangenen Jahre zeigt, dass nach Jahren sinkender Unfallzahlen eine Stagnation eintritt (Mödden 2018). Der Unfallstatistik der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV) ist außerdem zu entnehmen, dass die Ursache für tödliche oder schwere Unfälle sehr häufig freigesetzte Werkstücke sind. In den meisten Fällen lagen mangelhafte Aufspannsituationen vor (Kesselkaul Meyer 2016). Wenn die Möglichkeiten der inhärent sicheren Konstruktion und der technischen Schutzmaßnahmen ausgeschöpft sind und trotzdem Restrisiken verbleiben, muss im Schritt 3 die Benutzerinformation, die als instruktive Sicherheit zusammengefasst wird, darauf hinweisen (Neudörfer 2014, ISO 12100 2011, MRL 2006). Das Problem ist hierbei, dass die Beachtung der instruktiven Sicherheit vom Bediener abhängig ist. Das Vertikal-Drehen auf Fräsbearbeitungszentren ist ein arbeitssicherheitstechnisch besonders kritischer Prozess, weil dafür die Maschine mit vollwertigen Rotationsachsen für das Werkstück ausgerüstet wird. Durch die hohen Drehzahlen der Werkstücke steigen deren kinetische Energie und damit das Gefährdungsrisiko gegenüber der reinen klassischen Fräsbearbeitung stark an. Im Stillstand und bei geringen Drehzahlen hat das Werkstück dagegen in der Regel einen sicheren Stand und vermittelt dem Maschinenbediener unter Umständen eine trügerische Sicherheit. Wird das Werkstück außerdem manuell gespannt, entstehen trotz ausreichender technischer Zuverlässigkeit des Systems 'Werkzeugmaschine-Spannmittel-Werkstück' Unwägbarkeiten, die rein auf das menschliche Handeln also die Mensch-Maschine-Interaktion zurückzuführen sind. Die auf einer bewährten Risikoabschätzung beruhende normungstechnische Konvention erfordert Überwachungsfunktionen und instruktive Sicherheit für die konkrete Werkstückspannung (ISO 16090 2017). Sie setzt also quasi einen idealen und z. B. nicht ermüdenden und immer richtig handelnden Maschinenbediener voraus. Die oben erwähnten Unfallzahlen sind ein Beweis, dass die reale Situation nicht befriedigend ist. Die wesentliche Frage ist: Wie kann die Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) als Teil des Maschinendesigns sicherer gestaltet werden? Und auf das konkrete Beispiel bezogen: Wie kann die Instruktion so verbessert werden, dass schwere Unfälle verhindert werden? Um diese Frage zu beantworten, ist es im ersten Schritt notwendig, den Einfluss der menschlichen Unzuverlässigkeit zu quantifizieren, um ihn so sowohl in technisch-physikalische Auslegung als auch in die Bewertung der Maschinensicherheit einfließen zu lassen

First Measurement of Charm Production in its Fixed-Target Configuration at the LHC

International audienceThe first measurement of heavy-flavor production by the LHCb experiment in its fixed-target mode is presented. The production of J/ψ and D0 mesons is studied with beams of protons of different energies colliding with gaseous targets of helium and argon with nucleon-nucleon center-of-mass energies of sNN=86.6 and 110.4 GeV, respectively. The J/ψ and D0 production cross sections in pHe collisions in the rapidity range [2, 4.6] are found to be σJ/ψ=652±33(stat)±42(syst)   nb/nucleon and σD0=80.8±2.4(stat)±6.3(syst)  μb/nucleon, where the first uncertainty is statistical and the second is systematic. No evidence for a substantial intrinsic charm content of the nucleon is observed in the large Bjorken-x region

Model-Independent Observation of Exotic Contributions to B0→J/ψK+π−B^0\to J/\psi K^+\pi^- Decays

International audienceAn angular analysis of B0→J/ψK+π- decays is performed, using proton-proton collision data corresponding to an integrated luminosity of 3  fb-1 collected with the LHCb detector. The m(K+π-) spectrum is divided into fine bins. In each m(K+π-) bin, the hypothesis that the three-dimensional angular distribution can be described by structures induced only by K* resonances is examined, making minimal assumptions about the K+π- system. The data reject the K*-only hypothesis with a large significance, implying the observation of exotic contributions in a model-independent fashion. Inspection of the m(J/ψπ-) vs m(K+π-) plane suggests structures near m(J/ψπ-)=4200 and 4600 MeV

Study of Υ\Upsilon production in ppPb collisions at sNN=8.16\sqrt{s_{NN}}=8.16 TeV

International audienceThe production of ϒ(nS) mesons (n = 1, 2, 3) in pPb and Pbp collisions at a centre-of-mass energy per nucleon pair $\sqrt{s_{\mathrm{NN}}}=8.16$ TeV is measured by the LHCb experiment, using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 31.8 nb$^{−1}$. The ϒ(nS) mesons are reconstructed through their decays into two opposite-sign muons. The measurements comprise the differential production cross-sections of the ϒ(1S) and ϒ(2S) states, their forward-to-backward ratios and nuclear modification factors. The measurements are performed as a function of the transverse momentum p$_{T}$ and rapidity in the nucleon-nucleon centre-of-mass frame y$^{*}$ of the ϒ(nS) states, in the kinematic range p$_{T}$ < 25 GeV/c and 1.5 < y$^{*}$ < 4.0 (−5.0 < y$^{*}$ < −2.5) for pPb (Pbp) collisions. In addition, production cross-sections for ϒ(3S) are measured integrated over phase space and the production ratios between all three ϒ(nS) states are determined. Suppression for bottomonium in proton-lead collisions is observed, which is particularly visible in the ratios. The results are compared to theoretical models

Measurement of the branching fraction and CPCP asymmetry in B+→J/ψρ+B^{+}\rightarrow J/\psi \rho^{+} decays

International audienceThe branching fraction and direct $C\!P$ asymmetry of the decay ${{{B} ^+}} \!\rightarrow {{J /\psi }} {{\rho } ^+}$ are measured using proton-proton collision data collected with the LHCb detector at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV, corresponding to a total integrated luminosity of 3 $\,\text{ fb }^{-1}$ . The following results are obtained: $\begin{aligned} \mathcal {B}({{B} ^+} \!\rightarrow {{J /\psi }} {{\rho } ^+} )&= (3.81^{+0.25-0.24} \pm 0.35) \times 10^{-5},\\ \mathcal {A}^{{C\!P}} ({{B} ^+} \!\rightarrow {{J /\psi }} {{\rho } ^+} )&= -0.045^{+0.056-0.057} \pm 0.008, \end{aligned}$ where the first uncertainties are statistical and the second systematic. Both measurements are the most precise to date