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_id: '21630'
abstract:
- lang: ger
text: Eine zustandsbasierte Instandhaltungsstrategie reduziert das Risiko eines
Ausfalls eines technischen Systems bei gleichzeitig hoher Ausnutzung und planbaren
Instandhaltungsmaßnahmen. Das Ziel dieser Arbeit liegt in der Entwicklung einer
Zustandsüberwachung für Gummi-Metall-Elemente. Die Herausforderungen dieser Zustandsüberwachung
leiten sich aus dem viskoelastischen Verhalten sowie dem komplexen Degradationsverhalten
der Elemente ab. Infolge der daraus resultierenden Unsicherheiten werden die Elemente
heutzutage präventiv instandgehalten. In Lebensdauerversuchen der Gummi-Metall-Elemente
werden drei Messgrößen detektiert. Dabei wird mit der Temperatur eine Messgröße
identifiziert, die am geeignetsten zur Beschreibung des Zustands der Elemente
ist. Generell wird die Genauigkeit einer Zustandsüberwachung durch verschiedene
Unsicherheiten beeinflusst. Für die Prognose der nutzbaren Restlebensdauer der
Gummi-Metall-Elemente wird das Partikelfilter, eine verbreitete modellbasierte
Methode zur Zustandsüberwachung technischer Systeme, weiterentwickelt, um Unsicherheiten
im Verhalten und der Degradation der Elemente zu berücksichtigen. Anhand der Ergebnisse
wird belegt, dass aufbauend auf dieser Zustandsüberwachung die Ausnutzung der
Gummi-Metall-Elemente in realen Anwendungen durch eine präventive Instandhaltung
erhöht werden kann. Damit bildet diese Arbeit die Basis für zukünftige, prädiktive
Instandhaltungskonzepte für diese Elemente. Weiterhin bestätigt die Arbeit, dass
eine Berücksichtigung vorliegender Unsicherheiten zu einem frühen Zeitpunkt im
Entwicklungsprozess des Zustandsüberwachungssystems empfehlenswert ist.
- lang: eng
text: With condition-based maintenance, the risk of system failure is reduced while
maximizing system utilization and ensuring a predictable maintenance schedule.
The aim of this thesis is the development of a condition monitoring system of
rubber-metal-elements. Due to the viscoelasticity and the complex degradation
behavior of the elements, they are currently maintained preventively. During lifetime
tests of the rubber-metal-elements, three measurement quantities are acquired.
Thereby, temperature is identified as the most suitable measurement quantity to
describe the rubber-metal-elements state. The accuracy of a condition monitoring
system is generally influenced by various uncertainties. To consider available
uncertainties within the behavior and the degradation of the elements, the particle
filter, a state-of-the-art model-based method for predicting remaining useful
life, is enhanced and employed. The results prove that the developed condition
monitoring system enables an increased utilization of rubber-metal-elements in
real applications through predictive maintenance. This thesis provides the basis
for future concepts of predictive maintenance for rubber-metal-elements. Moreover,
it is recommended to take uncertainties into account at an early stage of the
development process of condition monitoring systems.
author:
- first_name: Amelie
full_name: Bender, Amelie
id: '54290'
last_name: Bender
citation:
ama: Bender A. Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer von Gummi-Metall-Elementen
unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten. Shaker; 2021. doi:10.17619/UNIPB/1-1084
apa: Bender, A. (2021). Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer
von Gummi-Metall-Elementen unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten.
Shaker. https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-1084
bibtex: '@book{Bender_2021, title={Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer
von Gummi-Metall-Elementen unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten},
DOI={10.17619/UNIPB/1-1084},
publisher={Shaker}, author={Bender, Amelie}, year={2021} }'
chicago: Bender, Amelie. Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer
von Gummi-Metall-Elementen unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten.
Shaker, 2021. https://doi.org/10.17619/UNIPB/1-1084.
ieee: A. Bender, Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer von Gummi-Metall-Elementen
unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten. Shaker, 2021.
mla: Bender, Amelie. Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer von
Gummi-Metall-Elementen unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten.
Shaker, 2021, doi:10.17619/UNIPB/1-1084.
short: A. Bender, Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer von Gummi-Metall-Elementen
unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten, Shaker, 2021.
date_created: 2021-04-15T10:29:53Z
date_updated: 2023-09-15T12:22:50Z
department:
- _id: '151'
doi: 10.17619/UNIPB/1-1084
keyword:
- Zustandsüberwachung
- Prognose der Restlebensdauer
- modellbasierte Prognose
- Partikelfilter
- Unsicherheiten
- Gummi
- Verlässlichkeit
- Lebensdauerversuche
- Predictive Maintenance
language:
- iso: ger
publisher: Shaker
status: public
supervisor:
- first_name: Walter
full_name: Sextro, Walter
id: '21220'
last_name: Sextro
- first_name: Stefan
full_name: Bracke, Stefan
last_name: Bracke
title: Zustandsüberwachung zur Prognose der Restlebensdauer von Gummi-Metall-Elementen
unter Berücksichtigung systembasierter Unsicherheiten
type: dissertation
user_id: '210'
year: '2021'
...
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_id: '9969'
abstract:
- lang: eng
text: 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.
author:
- first_name: Amelie
full_name: Bender, Amelie
id: '54290'
last_name: Bender
- first_name: Thorben
full_name: Kaul, Thorben
id: '14802'
last_name: Kaul
- first_name: Walter
full_name: Sextro, Walter
id: '21220'
last_name: Sextro
citation:
ama: 'Bender A, Kaul T, Sextro W. Entwicklung eines Condition Monitoring Systems
für Gummi-Metall-Elemente. In: Verlagsschriftenreihe Des Heinz Nixdorf Instituts
Band 369, Paderborn, 2017. Wissenschaftsforum Intelligente Technische Systeme
(WInTeSys) 2017; 2017:347-358.'
apa: Bender, A., Kaul, T., & Sextro, W. (2017). Entwicklung eines Condition
Monitoring Systems für Gummi-Metall-Elemente. In Verlagsschriftenreihe des
Heinz Nixdorf Instituts Band 369, Paderborn, 2017 (pp. 347–358). Wissenschaftsforum
Intelligente Technische Systeme (WInTeSys) 2017.
bibtex: '@inproceedings{Bender_Kaul_Sextro_2017, place={Wissenschaftsforum Intelligente
Technische Systeme (WInTeSys) 2017}, title={Entwicklung eines Condition Monitoring
Systems für Gummi-Metall-Elemente}, booktitle={Verlagsschriftenreihe des Heinz
Nixdorf Instituts Band 369, Paderborn, 2017}, author={Bender, Amelie and Kaul,
Thorben and Sextro, Walter}, year={2017}, pages={347–358} }'
chicago: Bender, Amelie, Thorben Kaul, and Walter Sextro. “Entwicklung Eines Condition
Monitoring Systems Für Gummi-Metall-Elemente.” In Verlagsschriftenreihe Des
Heinz Nixdorf Instituts Band 369, Paderborn, 2017, 347–58. Wissenschaftsforum
Intelligente Technische Systeme (WInTeSys) 2017, 2017.
ieee: A. Bender, T. Kaul, and W. Sextro, “Entwicklung eines Condition Monitoring
Systems für Gummi-Metall-Elemente,” in Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf
Instituts Band 369, Paderborn, 2017, 2017, pp. 347–358.
mla: Bender, Amelie, et al. “Entwicklung Eines Condition Monitoring Systems Für
Gummi-Metall-Elemente.” Verlagsschriftenreihe Des Heinz Nixdorf Instituts Band
369, Paderborn, 2017, 2017, pp. 347–58.
short: 'A. Bender, T. Kaul, W. Sextro, in: Verlagsschriftenreihe Des Heinz Nixdorf
Instituts Band 369, Paderborn, 2017, Wissenschaftsforum Intelligente Technische
Systeme (WInTeSys) 2017, 2017, pp. 347–358.'
date_created: 2019-05-27T09:25:42Z
date_updated: 2019-09-30T08:02:40Z
department:
- _id: '151'
keyword:
- Zustandsüberwachung
- Condition Monitoring
- Prognose
- Gummi-Metall-Elemente
- Restlebensdauerschätzung
language:
- iso: eng
page: 347-358
place: Wissenschaftsforum Intelligente Technische Systeme (WInTeSys) 2017
publication: Verlagsschriftenreihe des Heinz Nixdorf Instituts Band 369, Paderborn,
2017
quality_controlled: '1'
status: public
title: Entwicklung eines Condition Monitoring Systems für Gummi-Metall-Elemente
type: conference
user_id: '55222'
year: '2017'
...