by Amelie Bender, Thorben Kaul, Walter Sextro
Abstract:
Zuverlässigkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit gewinnen bei der Anwendung von technischen Systemen eine immer größere Bedeutung. Aus diesem Grund hat sich Condition Monitoring, die Zustandsüberwachung eines technischen Produkts, in verschiedenen Industriebranchen etabliert. Die sensorbasierte Überwachung eines Produkts während seiner Betriebsdauer in Kombination mit Condition Monitoring Methoden ermöglichen die Bestimmung des aktuellen Zustands des Produkts und somit eine Diagnose, ob das Produkt seine ihm zugeschriebene Funktion zum aktuellen Zeitpunkt erfüllt. Neben Diagnosen bietet Condition Monitoring auch die Möglichkeit Prognosen aufzustellen, dabei wird die restliche Nutzungsdauer des Produkts aufbauend auf geeigneten Sensordaten geschätzt. So kann eine intelligente Wartungsplanung umgesetzt werden, die im Gegensatz zu klassischen Ansätzen keine festen Wartungsintervalle benötigt und die Nachteile einer rein reaktiven Wartung kompensiert. Stattdessen ist es möglich ein Element bis vor das Ende seiner Lebensdauer zu nutzen und erst dann zu warten, um eine optimale Nutzung zu gewährleisten. Durch eine Bestimmung der verbleibenden Restlebensdauer während des Betriebs ist eine optimale Wartungsplanung möglich, wodurch die Verfügbarkeit und die Auslastung der überwachten Produkte signifikant gesteigert werden kann. In dieser Arbeit soll ein produktspezifisches Condition Monitoring System für Gummi-Metall-Elemente entwickelt werden. Diese Elemente werden zur Federung, Geräusch- und/oder Schwingungsisolation in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, wie bspw. in Nutz- und Schienenfahrzeugen oder Windenergieanlagen. In Industrie und Forschung werden bereits Zustandsüberwachungen von Systemen mit integrierten Gummi-Metall-Elementen eingesetzt, allerdings noch keine Condition Monitoring Systeme zur alleinigen Zustandsüberwachung dieser Elemente. Aktuell ist es üblich die Lebensdauer dieser Elemente aufbauend auf beschleunigten Lebensdauerversuchen und Erfahrungswerten abzuschätzen. Mit dem Ziel die Lebensdauer des fokussierten Produkts präziser vorherzusagen und damit eine intelligente Wartungsplanung zu ermöglichen, wird die Entwicklung eines Condition Monitoring Systems für Gummi-Metall-Elemente angestrebt und in dieser Arbeit erläutert.
Reference:
Bender, A.; Kaul, T.; Sextro, W.: Entwicklung eines Condition Monitoring Systems für Gummi-Metall-Elemente. Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts Band 369, Paderborn, 2017, 2017. (Preprint: https://groups.uni-paderborn.de/ldm/publications/download/Bender2017a_preprint.pdf)
Bibtex Entry:
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von technischen Systemen eine immer größere Bedeutung. Aus diesem
Grund hat sich Condition Monitoring, die Zustandsüberwachung eines
technischen Produkts, in verschiedenen Industriebranchen etabliert.
Die sensorbasierte Überwachung eines Produkts während seiner Betriebsdauer
in Kombination mit Condition Monitoring Methoden ermöglichen die
Bestimmung des aktuellen Zustands des Produkts und somit eine Diagnose,
ob das Produkt seine ihm zugeschriebene Funktion zum aktuellen Zeitpunkt
erfüllt. Neben Diagnosen bietet Condition Monitoring auch die Möglichkeit
Prognosen aufzustellen, dabei wird die restliche Nutzungsdauer des
Produkts aufbauend auf geeigneten Sensordaten geschätzt. So kann
eine intelligente Wartungsplanung umgesetzt werden, die im Gegensatz
zu klassischen Ansätzen keine festen Wartungsintervalle benötigt
und die Nachteile einer rein reaktiven Wartung kompensiert. Stattdessen
ist es möglich ein Element bis vor das Ende seiner Lebensdauer zu
nutzen und erst dann zu warten, um eine optimale Nutzung zu gewährleisten.
Durch eine Bestimmung der verbleibenden Restlebensdauer während des
Betriebs ist eine optimale Wartungsplanung möglich, wodurch die Verfügbarkeit
und die Auslastung der überwachten Produkte signifikant gesteigert
werden kann.
In dieser Arbeit soll ein produktspezifisches Condition Monitoring
System für Gummi-Metall-Elemente entwickelt werden. Diese Elemente
werden zur Federung, Geräusch- und/oder Schwingungsisolation in vielen
verschiedenen Anwendungen eingesetzt, wie bspw. in Nutz- und Schienenfahrzeugen
oder Windenergieanlagen. In Industrie und Forschung werden bereits
Zustandsüberwachungen von Systemen mit integrierten Gummi-Metall-Elementen
eingesetzt, allerdings noch keine Condition Monitoring Systeme zur
alleinigen Zustandsüberwachung dieser Elemente. Aktuell ist es üblich
die Lebensdauer dieser Elemente aufbauend auf beschleunigten Lebensdauerversuchen
und Erfahrungswerten abzuschätzen. Mit dem Ziel die Lebensdauer des
fokussierten Produkts präziser vorherzusagen und damit eine intelligente
Wartungsplanung zu ermöglichen, wird die Entwicklung eines Condition
Monitoring Systems für Gummi-Metall-Elemente angestrebt und in dieser
Arbeit erläutert.},
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