₪... Digitaler Zwilling einer Schwermaschinenanlage
Die aus der Überwachung und Analyse technischer Prozesse resultierende Anspruch, ein digitales Bild einer Anlage zu erstellen, um durch Sensorparametermodifikationen, die Hinzuziehung von früheren Verlaufshistorien oder durch simulierten Anlagezuständen Vorhersagen über optimale Wartungsintervalle oder Ausfallszenarien zu erhalten, ist in den letzten Jahren im Bereich der produzierenden Industrie zu einem wichtigen Forschungsthema geworden.
Vor allem die Realisation der beiden Teilthemen: Hinzuziehung von früheren Verlaufshistorien und simulierten Anlagezuständen sind dabei meist nur durch CI-getriebene Kategorisatoren realisierbar. Dies liegt einerseits daran, das gerade Maschinen einem natürlichen Alterungsprozess unterliegen, zweitens im Schwermaschinenbereich Material nicht gleich Material ist und daher die die Anlage überwachenden Sensoren auch im Normalzustand einer hohe Bandbreite an differierenden Sensordatenwerten aufweisen und drittens, dass erst das Zusammenspiel der verschiedenen Maschinekomponenten den Gesamtzustand der Maschinen definieren. Und dieses Zusammenspiel kann dabei höchst unterschiedlich ausfallen.
Merkwürdigerweise fällt es geübten Personal an der Maschine relativ leicht, diese hinsichtlich der Laufsicherheit zu bewerten, ohne dass dieses Personal über die Sensorik verfügt, die an den verschiedenen Aggregaten der Maschine platziert ist. Man spricht in diesem Fall von einem mentalen Modell, über welches das Personal verfügt.
Idealerweise sollte ein CI-getriebener Zwilling ein entsprechendes Modell abbilden, was den Einsatz vor allem unscharf agierender CwA-Strukturen nahelegt.
Im Folgenden wird ein einfacher von IngB RT&S erstellter und im Betrieb befindlicher digitaler Zwilling einer Fertigungsanlage vorgestellt.
Bevor die eigentliche Intelligenz des Zwillings zum tragen kommt, muss sichergestellt werden, das das S/N-Verhältnis der in ihn einfließenden Sensordaten möglichst hoch ist. Bei hoch störbehafteten Daten sollte dies mit DLS-Operatoren geschehen.
Mittels einer speziellen CI-Struktur werden aus diesen die Zeittrajektorien der Sensordatenverläufe berechnet...
Mittels einer zweiten speziellen CI-Struktur werden dann die verschiedenen Aggregate auf ihren Zustand kategorisiert...
Je nach Verarbeitungsmodus kann es vermehrt zu temporär kurzen Fehleranzeigen zusammen. Fasst man diese statistisch zusammen, ergeben sich weitere wichtige Hinweise zur Prozessoptimierung, Wartung und zum Teilkomponentenaustausch.
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