CyPhEd - Sens

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Cyber-physisches, edge-basiertes Sensornetz

 

Motivation

Die Zustandsüberwachung von Maschinenelementen ist für die fortschreitende Digitalisierung im Maschinenbau von grundlegender Bedeutung. Mithilfe der Zustandsüberwachung können kritische Betriebszustände sowie sich anbahnende Schäden im Idealfall sofort online detektiert werden. Durch eine frühzeitige Erkennung und Differenzierung von sich anbahnenden Schäden können Maschinen bedarfsgerecht gewartet werden, sodass die geplanten Wartungsintervalle verlängert und Kosten eingespart werden können. Ein zentrales Maschinenelement von rotierenden Maschinen sind Gleitlager. Die wichtigsten Messgrößen zur Ermittlung von lebensdauerbegrenzenden Zuständen in Gleitlagern sind die Lagertemperatur, Lagerlast und die Schmierspalthöhe. Existierende Überwachungssysteme zur Schmierspalthöhenmessung werden nachträglich an die Gleitlager angebaut und können in mehrfach gelagerten Systemen nur mit erheblichem und somit wirtschaftlichem Aufwand installiert werden. Demgegenüber lässt sich die Lagerlast in der Anwendung aus den Betriebsparametern ermitteln. Dabei wird jedoch von einer idealisierten Leistungsaufteilung zwischen den Lagerstellen ausgegangen, sodass sich in komplexen Systemen keine einzelnen Lagerlasten zuverlässig bestimmen lassen.

Forschungsziele

Das Primärziel von CyPhEd – Sens ist die Entwicklung und Anwendung von cyber-physischen, edge-basierten Sensornetzen zur frühzeitigen Detektion, Prädiktion und Differenzierung von Gleitlagerschäden in rotierenden Maschinen. Teilziele des Projekts sind:

• Entwicklung innovativer Testprozeduren bzw. Trainingsmethodik von Sensornetzen auf Komponenten- und Systemebene zur Differenzierung von Schadensmechanismen
• Entwicklung der benötigten Auswertestrategien zur modellbasierten Ermittlung des Instandhaltungsbedarfs auf Basis der Sensordaten
• Definition und Integration von validierten, virtuellen Sensoren, für die Überwachung von Gleitlagern
• Entwicklung einer Auswertestrategie zur Kopplung der physischen und virtuellen Sensoren
• Entwicklung einer edge-basierten Auswerteinheit mit der Eigenschaft einer Schnittstellenunabhängigen Integration in übergeordnete Steuerungssysteme

Laufzeit

01.07.2022 - 31.12.2024

 

Verbundpartner:

 

Das Projekt wird gefördert durch:

 

Projektträger: