Aktuelle Projekte

Optimale Lebensdauertestplanung durch Berücksichtigung von Vorkenntnissen aus stochastischen Betriebsfestigkeitssimulationen

Martin Dazer, Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH

Eine zielgerechte Zuverlässigkeitstestplanung kann nur erfolgen, wenn bereits belastbares Vorwissen über das produktspezifische Ausfallverhalten vorliegt. Im Rahmen dieses Projekts wird dieses aus stochastischen Betriebsfestigkeitssimulationen gewonnen. Dabei werden systematische Unsicherheiten mit Wahrscheinlichkeits-funktionen modelliert und eine virtuelle Weibullverteilung generiert. Mit diesem virtuell ermittelten Vorwissen soll es ermöglicht werden, Empfehlungen für die Auswahl einer optimalen Teststrategie zu geben.

 


Kostenbezogene Zuverlässigkeitsentwicklung

Zielgrößen wie insb. die Verfügbarkeit (A) und die Zuverlässigkeit (R) werden ausgehend von funktionsbezogenen Kundenwünschen kostenoptimal (€) definiert, die Auswirkung geeigneter Instandhaltungsstrategien auf das Geschäftsmodell untersucht und die Geschäftsmodellwahl unterstützt. Die Symbiose aus Stakeholdern, Werten, Funktionen und Budget im Zuverlässigkeitskontext steht im Fokus der Untersuchung.



Simulationsmethodik zur Zuverlässigkeitsanalyse von Zylinderkurbelgehäusen

Zur Auslegung von Zylinderkurbelgehäusen wird eine Methode entwickelt, die es erlaubt, bereits in frühen Phasen der Entwicklung Auskunft über die Zuverlässigkeit der Zylinderkurbelgehäuse zu geben. Basis der Berechnung sind Belastungskollektive aus dem Fahrbetrieb sowie experimentell ermittelte Werkstoffdaten. Durch Verknüpfung und Abgleich von Berechnung und Feld-Analyse soll eine durchgängige Strategie zur Zuverlässigkeitsanalyse entwickelt werden.



Robust Design in Nutzfahrzeugbremssystemen

Auf Basis von Elementen der Robust Design-Methodik (Axiomatic Design und Taguchi) wird eine ganzheitliche Methode zum Gestalten von robusten und zuverlässigen Komponenten von Nutzfahrzeug-bremssystemen entwickelt.

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Planung von Lebensdaueruntersuchungen

Durch Entwicklung einer Methodik zur beschleunigten Erprobung von NKW-Bremssystemen soll deren Zuverlässigkeit untersucht werden. Neben End-of-Life Tests werden auch Zuverlässigkeitsnachweise (Reliability Demonstration Tests) und Voruntersuchungen geplant. Parallel dazu wird eine Vorgehensweise aufgezeigt, wie für zukünftige Projekte entwicklungsbegleitend die Zuverlässigkeit der Systeme nachgewiesen werden kann.

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Möglichkeiten zur Berechnung der Zuverlässigkeit mit simulierten Lebensdauern in frühen Entwicklungsphasen

Beschreibung und Ermittlung des Ausfallverhaltens von Maschinenelementen auf Basis von simulierten Lebensdauerdaten, unter Berücksichtigung von Fertigung-, Gestalt-, Werkstoff- und Belastungsstreuungen. Ziel ist die Ermittlung der Zuverlässigkeit um entsprechende Verbesserungsmaßnahmen zur Erreichung des geforderten Zuverlässigkeitsziels einzuleiten.



Fahrdrahtlose Energieübertragung bei Schienenfahrzeugen

Der Next Generation Train (NGT) ist ein Schienenfahrzeug im Hochgeschwindigkeitspersonenverkehr. Aufgabe dieses Teilprojekts des DLR@UNI-Projekts sind eine grundlegende Machbarkeitsstudie für die Integration eines induktiven Energieübertragungssystems, Systemzuverlässigkeits- und Instandhaltungsaufwandsabschätzung und die Fahrzeug- bzw. Streckenintegration.



Zuverlässigkeit von Radial-Wellendichtringen (RWDR)

Ziel ist die Entwicklung von Methoden und Modellen zur Abschätzung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Tribosystems Radial-Wellendichtring (RWDR). Als Grundlage dient die Auswertung von Felddaten und Prüfstandsversuchen aus der Industrie und Prüfstandsversuche am Institut.

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Gezielte vorbeugende Wartung durch automatisierte Zustandsbeobachtung

Durch Anwendung stochastischer Netzverfahren für die Modellierung und der Monte-Carlo-Simulation sollen Instandhaltungsstrategien von Werkzeugmaschinen analysiert und optimiert werden. Dabei werden vielfältige Abhängigkeiten zwischen den Kompo- enten, unterschiedliche Instandhaltungsmaßnahmen, die Belastungshistorie sowie die entstehenden Kosten berücksichtigt.

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Zuverlässigkeit in der digitalen Gesamtfahrzeugabsicherung

Aufzeigen von Möglichkeiten und Grenzen der digitalen Fahrzeugabsicherung. Modell zur Ermittlung von Absicherungslücken in der Fahrzeugentwicklung. Ermittlung der Auswirkung von Bauteildegradation auf den Fahrkomfort mittels Simulation. Beschreibung der Ausfallwahrscheinlichkeit von Gesamtfahrzeugfunktionen am Beispiel Fahrkomfort.



Zuverlässigkeit von Halbleitern im elektrischen Antriebsstrang

Modellierung eines ganzheitlichen Ansatzes zur Ableitung der Halbleiterbeanspruchung aus der Fahrzeugbelastung. Entwicklung einer strukturierten Methode zur Zuverlässigkeitsabsicherung von Halbleitern in einem elektrischen Antriebsstrang. Neue Ansätze zur Kombination von „health monitoring“ und nutzungsdaueroptimierten Zuverlässigkeitskonzepten zur Verhinderung von ermüdungsbedingten Ausfällen im Fahrzeug.



Präventive Diagnose

Durch Modellierung von Verschleißausfällen und die Entwicklung einer statistischen Methode soll ein zuverlässigkeitsbasiertes Prognoseszenario für Fahrzeugkomponenten ermöglicht werden. Es wird somit das Liegenbleiben von Nutzfahrzeugen im Feld reduziert.



Zuverlässigkeitsanalyse und –testplanung für Start-Stopp Starter

Entwicklung einer durchgängigen Methodik zur Ermittlung der Zuverlässigkeit von Start-Stopp-Startern unter Berücksichtigung von Feldbelastungen, Planung von Versuchen zur Ermittlung der Zuverlässigkeit, Anpassung und Verwendung von Raffungsmodellen zur Reduktion von Testzeiten, Einbeziehung von Tests auf Komponentenebene sowie Nachweis der geforderten Mindestsystemzuverlässigkeit durch statistische Beschreibung des Ausfallverhaltens.

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Zuverlässigkeit von hydraulischen Antrieben

Durch Auswertung von Prüfstandsversuchen soll die Entwicklung von Modellen und Methoden zur Abschätzung der Lebensdauer von hydraulischen Antrieben vorangetrieben werden.



Kooperation mit CERN

Beratung bezüglich verschiedener Aspekte der Zuverlässigkeit der Schutzeinrichtungen des Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC) (CERN: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire)



Kooperation mit koreanischem Institut KIMM

Beratung bezüglich verschiedener Aspekte der Zuverlässigkeitstestplanung unter Berücksichtigung unterschiedlicher Komponenten und Systeme. (KIMM: Korea Institute of Machinery and Materials, staatliches Prüf-und Zertifizierungsinstitut)