Condition Monitoring und Prognostics and Health Management

Prognostics and Health Management (PHM) ist ein interdisziplinäres Feld, das sich auf die Überwachung und Prognose des Zustands technischer Systeme konzentriert, um deren Lebensdauer und Zuverlässigkeit zu maximieren. Ein zentraler Aspekt von PHM ist die Bestimmung der Remaining Useful Life (RUL), also der verbleibenden Nutzungsdauer einer Komponente bis zu ihrem Ausfall. So können auch rechtzeitige Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden. Grundlage für PHM ist das Condition Monitoring. Darauf basierend erfolgt eine Vorverarbeitung der Sensordaten, die Zustandsschätzung mittels physikalischer oder datenbasierter Modelle und die Prognose zukünftiger Schädigungszustände.

Im Bereich Antriebstechnik [Link zu Antriebstechnik Seite] werden umfangreiche Untersuchungen zu Detektion und Lokalisation von Zahnflankenschäden im Betrieb durchgeführt. Zur Erfassung der Messdaten werden hauptsächlich hochfrequent messende Vibrationssensoren eingesetzt. Die Datenauswertung erfolgt sowohl physikalisch basiert als auch durch KI-basierte Anomalieerkennung [Link zu KI Seite]. Eine frühzeitige Detektion und Lokalisation des Schadens ist notwendig, um mit einer adaptiven Betriebsstrategie die RUL eines Getriebes verlängern zu können. Durch eine angepasste Drehmomentmodulation wird dabei der geschädigte Bereich eines Zahnrads gezielt entlastet und die Belastung auf die übrigen, gesunden Zähne verteilt. Diese kompensieren die Lastreduktion, es erfolgt eine Schadenshomogenisierung, und die Lebensdauer kann bei konstanter Leistungsabgabe deutlich gesteigert werden.