Under CopyrightEnge-Rosenblatt, O.O.Enge-RosenblattSchneider, P.P.Schneider2022-03-118.12.20158.12.20152010https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/36743510.24406/publica-fhg-367435Für heutige technische Systeme ist die turnusmäßige Wartung innerhalb festgesetzter Zeitintervalle in vielen Fällen nicht mehr adäquat. Hier stellt die kontinuierliche Zustandsüberwachung mittels so genannter Condition-Monitoring-Systeme (CMS) einen Ausweg dar. Dadurch können Alterungs- und Verschleißerscheinungen überwacht und - bei Kenntnis der physikalischen Zusammenhänge - durch die Anwendung statistischer Methoden auch Schadensprognosen aufgestellt werden. Der Entwurf solcher CMS ist eine äußerst komplexe und zudem applikationsspezifische Herausforderung. Das betrifft sowohl die Auswahl der Messgrößen als auch die Wahl der verschiedenen Schritte der Signalverarbeitung und der Klassifikationsalgorithmen. Mit einer speziell am Institut entwickelten Entwicklungsumgebung ist es möglich, für beliebige Sensorsignale mit verschiedenen Arten der Signalverarbeitung und Merkmalsextraktion zu experimentieren und deren Eignung für die Ermittlung der gewünschten Aussage zu bewerten. Dazu wurde eine Vielzahl von mathematischen Algorithmen innerhalb einer zugeschnittenen Nutzeroberfläche bereitgestellt und mit einer geeigneten Datenhaltung kombiniert. Das ermöglicht die bequeme Realisierung nahezu beliebiger Signalverarbeitungssequenzen, die sich baumförmig auffächern können (Experimentcharakter). Leistungsfähige Klassifikationsalgorithmen stehen dann für die Verknüpfung der extrahierten Einzelmerkmale zu einer Aussage bzgl. des aktuellen Zustands und zur Prognose von Veränderungen im System zur Verfügung. Routinen zur automatisierten Codegenerierung ermöglichen die schnelle Übertragung der Algorithmen auf eine Zielhardware. Der modulare Aufbau der Entwicklungsumgebung eröffnet ein breites Spektrum von Anwendungen. Dieses reicht von der Überwachung von einzelnen Komponenten, z.B. Pumpen oder Elektromotoren, bis hin zu komplexen Anlagen, z.B. Rohrleitungssysteme, Brücken, Windkraftanlagen. In einem aktuellen Forschungsprojekt werden für hydraulische Axialkolbenpumpen, ausgehend von realen und modellgestützt gewonnenen Schwingungsdaten am Pumpengehäuse, Algorithmen zur Zustandsüberwachung und Schadensprognose entwickelt.de621004conference paper