CADFEM: Mit Simulation zur vorausschauenden Wartung

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

CADFEM: Mit Simulation zur vorausschauenden Wartung

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on xing
Share on whatsapp
Share on email
Share on print

Der Simulationsspezialist CADFEM zeigt auf der Messe SPS IPC Drives (Halle 6, Stand 6-240 / Bayern Innovativ) vom 28. bis 30. November 2017 unter anderem wie die Simulation im Betrieb mit einem Digitalen Zwilling eine zustandsorientierte Wartung ermöglicht. Der Digitale Zwilling ist dabei das virtuelle Abbild eines spezifischen Produkts, das sein physisches Pendant ein Leben lang begleitet. Dieses Simulationsmodell ist somit einem individuellen Produkt zugeordnet und wird mit dessen realen Lastdaten gefüttert, die sich aus aktuellen Sensordaten ergeben.

pressemitteilung-cadfem-sps-messe-digitaler-zwilling-2017-1

Der Simulationsspezialist CADFEM zeigt auf der Messe SPS IPC Drives (Halle 6, Stand 6-240 / Bayern Innovativ) vom 28. bis 30. November 2017 unter anderem wie die Simulation im Betrieb mit einem Digitalen Zwilling eine zustandsorientierte Wartung ermöglicht. Der Digitale Zwilling ist dabei das virtuelle Abbild eines spezifischen Produkts, das sein physisches Pendant ein Leben lang begleitet. Dieses Simulationsmodell ist somit einem individuellen Produkt zugeordnet und wird mit dessen realen Lastdaten gefüttert, die sich aus aktuellen Sensordaten ergeben.

Damit spiegelt das Simulationsmodell den aktuellen, physischen Anlagenzustand wider, kann jedoch weitergehende Informationen liefern, die reale Sensoren kaum oder nicht wirtschaftlich darstellen können. Diese virtuellen Sensoren ermöglichen einen genaueren Überblick über den Status eines Systems, der für eine Lebensdauer-Prognose und das Verschleißprofil relevant ist.

Dadurch können die Wartungsmaßnahmen auf den tatsächlichen Zustand der Anlage abgestimmt werden, um die Wartung von einer vorbeugenden, präventiven Maßnahme auf eine zustandsorientierte, prädiktive Maßnahme umzustellen. Darüber hinaus lassen sich besser auf das Einsatzszenario abgestimmte Betriebsparameter ermitteln, um die Anlage optimal zu betreiben. Außerdem können diese Kenntnisse auch an die Produktentwicklung zurückgeführt werden. Voraussetzung für die technische Umsetzung eines digitalen Zwillings ist die zuverlässige Verbindung des physischen Produktes mit der Simulation und eine geeignete Simulationstechnologie, die die erforderliche Realitätstreue und eine extrem hohe Berechnungsgeschwindigkeit ermöglicht.

Die Lebensdauer eines Relais ist von verschiedenen Einsatzbedingungen abhängig. Die Größe der geschalteten Last, die Schalthäufigkeit und -dauer sowie die Umgebungstemperatur sind einige typische Einflussgrößen. Sie definieren unter anderem die im Lichtbogen anfallende Verlustleistung, die Temperatur der Kontakte und deren Verschleiß.

Detaillierte FEM-Simulationen für Magnetkreis, Temperatur und Mechanik

Um bereits vor dem eigentlichen Versagen den Ausfall zu prognostizieren, soll ein Simulationsmodell, das mit realen Lastdaten gespeist wird, den jeweils aktuellen Relaiszustand widerspiegeln und so eine prädiktive Wartung ermöglichen. Detaillierte FEM-Simulationen für den Magnetkreis, Temperatur und Mechanik werden als Verhaltensmodelle (reduced order model – ROM) im ANSYS Systemsimulator Simplorer mit konzentrierten Elementen für die Kinematik und die Schaltung kombiniert. Während des Betriebs werden im realen Relais erfasste Sensordaten über ein Netzwerk an eine Cloud-basierte IoT-Plattform gesendet. Diese speist das Simulationsmodell damit, wertet automatisiert die Ergebnisse aus und stellt die verbleibenden Schaltzyklen dar.

Anhand der detaillierten Simulationsergebnisse – hier die Kontakttemperatur und Lichtbogenenergie – lassen sich der reale Verschleißzustand und die verbleibende Lebensdauer individuell bewerten. Der Umstieg von präventiver auf prädiktive Wartung bietet die Chance auf hohe Kosteneinsparungen (laut US Energieministerium 70% kürzere Ausfallzeiten und 25% geringere Kosten), bessere Felddaten für die Produktentwicklung und detaillierte Kenntnis einsatzspezifischer Nutzungsdaten für neue Geschäftsmodelle.

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on xing
XING
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
E-Mail
Share on print
Drucken

Ihre Meinung zum Artikel

Abonnieren
Benachrichtige mich bei
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Andere Leser haben sich auch für die folgenden Artikel interessiert

Top Jobs

Experienced Consultant Strategy (w/m/d)
Siemens Advanta Consulting, München
Experienced Consultant Digital Transformation (w/m/d)
Siemens Advanta Consulting, München
› weitere Top Jobs

Redaktionsbrief

Tragen Sie sich zu unserem Redaktions-Newsletter ein, um auf dem Laufenden zu bleiben.

Wir wollen immer besser werden!

Deshalb fragen wir SIE, was Sie wollen!

Nehmen Sie an unserer Umfrage teil, und helfen Sie uns noch besser zu werden!

zur Umfrage

Aktuelle Ausgabe

Topthema: App SIMATIC Robot Integrator VON SIEMENS

Roboter schnell und einfach integrieren

Mehr erfahren

Tragen Sie sich jetzt kostenlos und unverbindlich ein, um keinen Artikel mehr zu verpassen!

    * Jederzeit kündbar

    Entdecken Sie weitere Magazine

    Schön, dass Sie sich auch für weitere Fachmagazine unseres Verlages interessieren.

    Unsere Fachtitel beleuchten viele Aspekte der Digitalen Transformation entlang der Wertschöpfungskette und sprechen damit unterschiedliche Leserzielgruppen an.