TecCond

Technology Condition Monitoring: System zur Überwachung des Echtzeit-Zustands technischer Systeme

Ausgangslage

Im Laufe einer Produktentwicklung werden häufig viele Berechnungsmodelle aufgestellt, die zur Dimensionierung des technischen Systems und zur Festlegung von Wartungsintervallen und Instandhaltungsmaßnahmen verwendet werden. Die Modelle reichen dabei von einfachen Soll-Ist-Vergleichen über Messdaten aus Versuchen bis zu hoch komplexen Simulationen. Das verursacht folgende Schwierigkeiten:

  • Vielzahl an Modellen führt zu Unübersichtlichkeit
  • Kleine Änderungen an Randbedingungen (z.B. Abmaße, Gewicht, Lasten) verursachen einen großen Aufwand an Berechnungsaufwand (Kosten)
  • Zwischen den einzelnen Modellen liegen oftmals Abhängigkeiten vor
  • Erfahrungen aus vorherigen Produktgenerationen müssen mitberücksichtigt werden

Zusätzlich zur generellen Komplexität während des Produktentwicklungsprozess gilt: Je vielfältiger die Einsatzmöglichkeiten des Produkts, desto öfter herrschen im realen Betrieb „unvorhersehbare“ Einsatzbedingungen (verschiedene Lasten, Wege, Geschwindigkeiten, Fahrzyklen,…), die während der Auslegung nur grob abgeschätzt werden können. Dabei ergeben sich folgenden Probleme für die Auslegung und den späteren Betrieb:

  • Die Dimensionierung des Systems passt nur für ausgewählte Fälle.
  • Die Wartungsintervalle liegen dadurch meistens falsch, was unnötige Kosten verursacht.

Das Transportsystem InTraProd ist ein konkretes Beispiel für ein technisches Produkt, das aufgrund einer Vielzahl von möglichen Ereignissen sehr vielen verschiedenen Betriebsbedingungen ausgesetzt sein kann. Sobald mehrere Verfahrwege verknüpft werden, kann nicht mehr vorhergesagt werden, welches Shuttle welches Produkt zu welcher Anlage transportiert, da diese Entscheidungen von einem intelligenten Leitsystem getroffen werden. Das Transportsystem dient in diesem Projekt als Beispielprodukt, um konkrete Fragestellungen zu beantworten.

Abbildung 1: Transport-System InTraProd

Projektziele

Im Rahmen des Projekts TecCond wird ein Ansatz zur durchgängigen Digitalisierung über den gesamten Produktlebenslauf technischer Systeme am Beispiel eines autonomen Transportsystems von der Entwicklung über Produktion bis zur Instandhaltung entwickelt. TecCond stellt eine Evolutionsstufe der Zustandsüberwachung dar, da nicht nur einfache Informationen gesammelt werden, sondern Wissen aus den vorhandenen Daten generiert wird. Mechanische Komponenten werden grundsätzlich beansprucht, was dazu führt, das Bauteile kontinuierlich ermüden. Das Betriebsverhalten selbst ändert sich aber nicht. Erst wenn jedoch schon „erste Fehler“ auftreten, reagieren konventionelle Ansätze. TecCond besitzt jedoch einen modellbasierten Ansatz mit dem es möglich sein wird, Aussagen über ein Gesamtsystem zu treffen, ohne dass Änderungen innerhalb der Daten auftreten.

Abbildung 2: Schematischer Aufbau TecCond