Universität Stuttgart
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Item Open Access Realitätsnahe Modellierung und Analyse der Verfügbarkeit von Produktionssystemen in Industrie 4.0(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2023) Long, Fei; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Die schnelle Verbreitung des Internets und die rasante Entwicklung der Logistik haben die Globalisierung und Internationalisierung beschleunigt. Durch die Entwicklung und Verbreitung moderner Technologien befindet sich die Industrie an einem Wendepunkt. Um seine internationale Führungsposition und seinen Wettbewerbsvorteil zu sichern, hat Deutschland die Strategie „Industrie 4.0“ umgesetzt. Daraufhin reagierte China mit der Strategie „Made in China 2025“ und Amerika mit „Strategy for American Leadership in Advanced Manufacturing“. Automatisierung, Digitalisierung und Globalisierung machen die Grenzen zwischen Herstellern und Kunden transparenter. Die Globalisierung ermöglicht es den Kunden, auf dem internationalen Markt problemlos eine Vielzahl von Produkten auszuwählen und die gewünschten Produkte mit vergleichbaren Eigenschaften, dem niedrigsten Preis und ausreichender Qualität zu finden. Kunden überzeugen nicht mehr nur die universellen Produkte, sondern auch die Produkte, die zu ihrer eigenen Persönlichkeit passen und ihre Individualität zeigen. Der Trend zur Personalisierung wird immer deutlicher. Darüber hinaus ermutigen die expandierenden sozialen Netzwerke und Online-Echtzeitnachrichten die Industrie, dem Feedback und den Meinungen der Kunden mehr Aufmerksamkeit zu schenken. Die Bedeutung der Kundenzufriedenheit und die Rolle der Kunden auf dem Markt nehmen deutlich zu. Vor dem Hintergrund der Globalisierung suchen die internationalen Wettbewerber nach neuen Strategien und Methoden, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Verschiedene Maßnahmen zur Steigerung von Effizienz und Effektivität wurden untersucht und umgesetzt. Es wurden verschiedene Aspekte analysiert, um die Kundenzufriedenheit zu erhöhen und die Produktionskosten zu senken und damit die Rentabilität zu steigern. Durch die Anwendung der automatisierten Technik und Technologie wird der Automatisierungsgrad des industriellen Sektors erhöht und standardisiert. Der erhöhte Automatisierungsgrad und die zunehmende Digitalisierung ermöglichen es der Industrie, kundenspezifische Produkte herzustellen. Auch die Produktqualität kann gewährleistet werden. Um auf dem internationalen Markt Fuß zu fassen und internationale Kunden zu gewinnen, muss die Industrie die kundenspezifischen Anforderungen und Wünsche erfüllen. Daher entstand die Herausforderung, variantenreiche kundenspezifische Produkte in kleinen Losgrößen effizient zu produzieren. Um die Effizienz zu steigern, sollen neue Konzepte von Produktionssystemen in der Industrie 4.0 untersucht werden. In der Literatur werden vielseitige Produktionssysteme, digitale Produktion etc. vorgeschlagen, um dem Trend der Individualisierung und den zukünftigen Herausforderungen zu begegnen. Traditionelle Produktionssysteme basieren auf der Strategie der "Massenproduktion". Aufgrund der hohen Stückzahlen werden die Herstellungskosten gesenkt. Diese Produktionssysteme sind jedoch ineffizient, wenn es darum geht, personalisierte Produkte in kleinen Losgrößen herzustellen. Daher können sie die Anforderung der Individualisierung nicht erfüllen. Im Zukunftsforschungsprojekt Industrie 4.0 wurden neue Konzepte von Produktionssystemen vorgeschlagen. Kernlösung für die Erfüllung der Individualisierung ist die flexible und wandlungsfähige Produktion. Heute besteht die Notwendigkeit, das Konzept vor der Anwendung systematisch zu analysieren, um die möglichen Herausforderungen und Risiken zu untersuchen. Die Literatur hat sich mit dem Design und den Konzepten beschäftigt. Einige haben die vereinfachten Produktionssysteme modelliert. Viele Aspekte können jedoch nicht zusammen betrachtet werden. Es gibt noch keine Methode, um Produktionssysteme unter Berücksichtigung umfassender Aspekte systematisch zu modellieren und realistische, anwendungsreife Ergebnisse zu erhalten. Eine realitätsnahe Modellierung der Verfügbarkeit von Produktionssystemen in der Industrie 4.0 wird dann mögliche Fragestellungen zur Reduzierung von möglichen Verlusten, Schäden und Risiken untersuchen. Im Anschluss daran können konkrete Maßnahmen zur Optimierung der Produktionssysteme vorgeschlagen werden. Für die Auswahl einer geeigneten Methode zur Modellierung von Produktionssystemen in der Industrie 4.0 werden die Fähigkeiten der vorhandenen Methoden zur Modellierung der spezifischen Eigenschaften von Produktionssystemen in der Industrie 4.0 in Bezug auf Netzwerkfähigkeit, Kommunikation, künstliche Intelligenz und Anpassungsfähigkeit bewertet. Die Auswertungen zeigen, dass das Petrinetz für die Modellierung der Produktionssysteme in der Industrie 4.0 sehr gut geeignet ist. Das Hauptziel der Arbeit ist es, die Verfügbarkeit von Produktionssystemen in der Industrie 4.0 mit Petrinetz realistisch zu modellieren. Durch die Modellierung der Produktionssysteme können die möglichen Probleme im Konzept untersucht werden, um mögliche Verluste, Schäden und Risiken zu reduzieren. Anschließend kann eine konkrete Maßnahme zur Optimierung der Produktionssysteme vorgeschlagen werden.Item Open Access Zuverlässigkeitsanalyse neuartiger mechatronischer Systeme(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2021) Gröber, Jan; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Item Open Access Verknüpfung von Zuverlässigkeitstechnik und Prognostic and Health Management mittels virtueller Sensoren(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2023) Diesch, Martin; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Item Open Access Methode zum simulationsbasierten Nachweis der funktionalen Sicherheit fehlertoleranter Systeme(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2023) Bergen, Patrick van; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Zur Realisierung automatisierter Fahrfunktionen ist der Einsatz fehlertoleranter Systeme im Fahrzeug unvermeidbar. Mit steigender Automatisierungsstufe entfällt der Fahrer als Rückfallebene. Aufgrund dessen muss das Fahrzeug im Fehlerfall selbsttätig den sicheren Zustand erreichen. An der Realisierung der automatisierten Fahrfunktionen sind E/ESysteme beteiligt, weswegen die ISO 26262 bei der Entwicklung berücksichtigt werden muss. Die ISO 26262 umfasst den gesamten Sicherheitslebenszyklus eines Fahrzeuges. Ein Teil der ISO 26262 befasst sich ausgehend von den Sicherheitszielen mit der Ableitung von Sicherheitsanforderungen an die Komponentenebene. Dabei werden unter anderem die ASIL der Sicherheitsziele mittels ASIL Allokation und Dekomposition an untergeordnete Systeme und Komponenten abgeleitet. Aufgrund der hohen Systemkomplexität durch die Fehlertoleranz des Fahrzeugs ist dies händisch nicht effizient durchführbar. Aufgrund dessen werden die mathematischen Grundlagen der ASIL Dekomposition sowie ein Algorithmus zur automatisierten ASIL Allokation und Dekomposition auf Basis einer Fehlerbaumanalyse vorgestellt. Ein weiterer Bestandteil der ISO 26262, der durch die Analyse fehlertoleranter Systeme beeinflusst wird, ist der Nachweis, dass das Fahrzeug ausreichend sicher ist. Aufgrund der hohen Systemkomplexität sind die ISO 26262 Standardmethoden, Fehlerbaumanalyse und FMEDA, zur Modellierung der fehlertoleranten Systeme nur bedingt geeignet. Aufgrund dessen wird ein Ansatz basierend auf einer Markov-Analyse zur Modellierung der Fehlertoleranz vorgestellt. Das Markov-Modell wird automatisiert auf Basis von Fehlerinjektionssimulationen aufgebaut, welche das Systemverhalten im Fehlerfall bei Einfach- und Mehrfachfehlern beschreiben. Die Zustandsübergänge des Markov-Modells werden mittels Fehlerbaumanalysen der fail-safe Komponentenebene quantifiziert. Durch die vorgestellte Methode - werden die zum Sicherheitsnachweis benötigten ISO 26262-Metriken berechnet, - eine effiziente Systemoptimierung durch Identifikation der einflussreichsten Fehler / Fehlerkombinationen durchgeführt, - der Einfluss von Parametervariationen mittels Sensitivitätsanalysen bewertet, - der Nachweis der Funktionsfähigkeit von Sicherheitsmechanismen durchgeführt, - die Erkennung und Behebung systematischer Fehler des Systemdesigns, der Komponentendimensionierungen und Fehlerreaktionen umgesetzt.Item Open Access Methodische Ermittlung von repräsentativen Lastkollektiven am Beispiel der Nutzfahrzeugbremse(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2021) Lucan, Kevin; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Repräsentative Lastkollektive haben eine große Bedeutung für Zuverlässigkeitserprobung und Bauteildimensionierung, da sie das Ergebnis der Erprobung valide machen und eine belastungsgerechte Bauteildimensionierung ermöglichen. Dieser Hintergrund macht repräsentative Lastkollektive zum notwendigen Bestandteil für die Entwicklung zuverlässiger und belastungsgerecht ausgelegter Produkte. In dieser Arbeit wird eine Methodik zur systematischen Ermittlung repräsentativer Lastkollektive vorgestellt und anhand des Beispiels der Nutzfahrzeugbremse validiert. Das erfolgreiche Anwendungsbeispiel demonstriert, dass die Methodik eine systematische Ermittlung von repräsentativen Lastkollektiven ermöglicht und damit einen Beitrag zur belastungsgerechten und ressourceneffizienten Auslegung von Produkten leistet.Item Open Access Elastohydrodynamische Simulation von Wellendichtungen am Beispiel der PTFE-Manschettendichtung mit Rückförderstrukturen(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2020) Dakov, Nino; Haas, Werner (Prof. Dr.-Ing. habil. i.R.)Lip seals made of PTFE compound show very high thermal and chemical stability. Dynamic sealing aids are often added on the sealing lip in the contact zone with the shaft in order to guarantee the dynamic leak-tightness. The dynamic behavior of different sealing aids can be analysed by simulating the fluid-structure-interaction (FSI) of the PTFE lip seal, the shaft and the lubricant in the sealing contact. A simulation approach for the analysis of the static and dynamic leak-tightness of arbitrary sealing aid designs for PTFE lip seals is introduced. The simulation approach consists of a finite element analysis (FEA) and an elastohydrodynamic lubrication analysis. The nonlinear FEA investigates the mounting of the seal on the shaft. The material law is elastic plastic with a combined hardening rule. The contact stress and contact geometry from the finite-element analysis are used as an input for the elastohydrodynamic lubrication (EHL) analysis. The EHL analysis is a type of FSI analysis where the hydrodynamic pressure and gap height between the seal and the shaft are simulated. From these results characteristic performance quantities of the sealing system such as the pumping rate and friction torque are calculated. The simulation approach is implemented numerically and verified thoroughly against results from theoretical and experimental examples. The simulation is then applied on a PTFE lip seal with back-structures, also known as back-structured shaft seal (B3S). The B3S has a plain sealing lip in the sealing contact and recesses on the back of the sealing lip. Here structures are engraved on the PTFE sealing lip at the side oriented opposite to the shaft. When the seal is mounted on the shaft the PTFE sealing lip is stretched circumferentially and constricted radially. This accounts for an inhomogeneous contact pressure distribution between the PTFE sealing lip and the shaft. The inhomogeneous contact pressure is designed to deflect fluid to the fluid side and thus ensure aback-pumping effect when the shaft is rotating. The static contact and the dynamic fluid flow in the sealing gap for a B3S with sickle-shaped back-structures are analysed. Different cavitation models are compared against EHL quantities such as the hydrodynamic pressure and gap height and against performance parameters such as the pumping rate and the friction torque. Numerous experiments are carried out to validate the simulation results. In a parameter study, the pumping rate of different sealing aid designs is analysed and compared to experimental data. The pressure drag is introduced as a hydrodynamic parameter for the assessment of the dynamic leak-tightness. The pressure drag is the force, resulting from the integral of the hydrodynamic pressure over the surface of the sealing aid. A hypothesis is proposed, stating that in order to guarantee a dynamically leak-tight shaft seal, the axial pressure drag should be directed towards the fluid side. The hypothesis is verified on different types of uni-directional and bi-directional sealing aid design. In conclusion, the axial pressure drag is shown to be a suitable performance indicator for the sealing aid design. The simulation approach and the new performance indicators are utilised for the optimisation of a bi-directional sealing aid design. The proposed optimised design shows very good sealing properties in the simulation. Validation experiments confirm the simulation results and show unprecedented dynamic sealing properties for a bi-directional PTFE lip seal. Thus, the potential of the simulation model for the optimisation of the sealing aid design is demonstrated.Item Open Access Untersuchung der Ursache von Radverdrehungen an Schienenfahrzeugen unter Berücksichtigung des Einflusses von Torsionsschwingungen(Stuttgart : Fraunhofer Verlag, 2022) Trimpe, Fritz Felix; Salander, Corinna (Prof. Dr.-Ing.)Item Open Access Modeling and optimization of safety and availability for subsea all-electric Xmas Trees(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2023) Imle, Sebastian; Glaser, Markus (Prof. Dr. rer. nat.)This dissertation is outlining the technological progress in subsea oil and gas production. The technological change, which is taking part in the subsea production environment, is creating new challenges and problems. This work is focusing on the functional safety aspect of distributed mechatronic systems in the subsea environment. The extreme conditions, which the systems have to endure without any planned maintenance, are leading to system designs with multiple redundancies for safety and for availability. The reliability calculations are state of the art executed for the first safety relevant failure which is occurring in the system. Afterwards a redundant system has to take over the control or a emergency shutdown has to be initiated. This emergency shutdown is causing production losses until the system is restored. This dissertation is analyzing existing methods for reliability estimation and combines different approaches to realize an embedded model for a realtime estimation of the remaining reliability of the mechatronic system. The Xmas Tree Controller, which is developed during this work, is capable of evaluating the reliability of the production system and is autonomously deciding, which action needs to be initiated to achieve a safe operating envelope. Different system architectures and operation strategies where analyzed and compared. The method of multi-redundant systems, which are sharing information about their State of Health and their capabilities is introduced. This novel operation strategy allows to increase the availability of the overall production system. The concept of cannibalization for availability optimization is introduced and applied to an already optimized system architecture. The result of the optimizations is a downtime reduction of 96 \%. The model is realized and verified for embedded usage and will be executable on the Xmas Tree Controller. The result will be a mechatronic deep-sea production system, which is determining its own safety based on the actual system condition, the environmental conditions and its statistical probability to fail. The validity of the model is proven based on classical reliability theory and compared to the state of the art IEC 61508 estimations, which is applied for this safety critical applications.Item Open Access Sicherheitsrelevante Verfügbarkeit bei warm-redundanten E/E-Systemen(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2024) Kilian, Philipp; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Die Automobilindustrie befindet sich zur Zeit im Wandel durch die zunehmende Elektrifizierung und das automatisierte sowie vernetzte Fahren. Dadurch werden immer komplexere Funktionen und damit neue elektrische und/oder elektronische (E/E-) Systeme im Fahrzeug notwendig. In diesem Zuge gewinnt die funktionale Sicherheit vermehrt an Bedeutung, wofür in der Automobilindustrie die Normenserie ISO 26262 maßgebend ist. Während bei früheren Fahrzeugfunktionen, z. B. Fahrerassistenzsystemen, ein sicherer Zustand im Fehlerfall durch Deaktivieren, d. h. die Nichtverfügbarkeit, der entsprechenden Funktion und beteiligten E/E-Systeme erreicht wurde - fail-passive - wird für die Erfüllung moderner Fahrzeugfunktionen, z. B. dem automatisierten Fahren, die Verfügbarkeit der beteiligten E/E-Systeme sicherheitsrelevant - dies wird als „sicherheitsrelevante Verfügbarkeit“ bezeichnet. Das führt zu neuen Herausforderungen an die funktionale Sicherheit, da diese hierdurch mit der Verfügbarkeit einhergehen muss, d. h. aktuelle fail-passive Ansätze sind nicht mehr ausreichend. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Methodik bzw. ein Rahmenkonzept für den Umgang mit sicherheitsrelevanten Verfügbarkeitsanforderungen vorgestellt, wobei der Fokus auf warm-redundanten E/E-Systemen liegt - von der Anforderungsspezifikation bis hin zur Verifizierung und Validierung. Hierfür wird zunächst der Begriff „sicherheitsrelevante Verfügbarkeit“ in den Kontext gängiger Begrifflichkeiten, wie z. B. fail-safe oder fail-operational, gesetzt und die Auswirkungen solcher Anforderungen auf die zu entwickelnden E/E-Systeme werden untersucht. Zur Erfüllung einer sicherheitsrelevanten Verfügbarkeitsanforderung werden im Rahmen der Anforderungsableitung - im linken Teil des V-Modells - Maßnahmen zur Fehlervermeidung, Fehlervorhersage und/oder Fehlertoleranz spezifiziert, d. h. relevante Funktionen müssen hinreichend robust oder fehlertolerant ausgelegt sein. Dabei gewinnt besonders das Energiebordnetz an Bedeutung, da eine sichere, verfügbare und stabile Energieversorgung die Basis unterschiedlichster E/E-Systeme bzw. Fahrzeugfunktionen bildet. Im Falle von Fehlertoleranzmaßnahmen bzw. Redundanzen zur Erfüllung einer sicherheitsrelevanten Verfügbarkeitsanforderung befindet sich das Fahrzeug nach Verlust der Redundanz in der Regel in einem Notbetrieb. Das aktuell in der ISO 26262 bereitgestellte Konzept zur Erreichung eines funktional-sicheren Notbetriebs bezieht sich nur auf kalte Redundanz, das Energiebordnetz stellt häufig jedoch eine warme Redundanz dar. Zur Erreichung eines funktional-sicheren Notbetriebs ist es zwingend erforderlich, dass ein sicherer Zustand erreicht wird, bevor ein weiterer Fehler zum Ausfall des Backups bzw. redundanten Elements führt. Um diese Lücke zu schließen, wird ein ganzheitliches Konzept für einen funktional-sicheren Notbetrieb vorgestellt, das sowohl für kalt- als auch warm-redundante E/E-Systeme anwendbar ist. Zur Verifizierung und Validierung - im rechten Teil des V- Modells - ist abschließend das nicht zu vermeidende, verbleibende Restrisiko der Verletzung der sicherheitsrelevanten Verfügbarkeitsanforderung quantitativ zu bewerten. Dies ist v. a. bei hohen Sicherheitsintegritäten relevant. Hierfür wird eine Berechnungsmethodik für komplexe Fehlerkombinationen vorgestellt, die den Einfluss implementierter Sicherheitsmaßnahmen zur Erfüllung einer sicherheitsrelevanten Verfügbarkeitsanforderung, d. h. Maßnahmen zur Fehlervermeidung, Fehlervorhersage und Fehlertoleranz, realitätsnah widerspiegelt und im Falle von Fehlertoleranz auch die Dauer des Notbetriebs berücksichtigt, z. B. nach Verlust der Redundanz - sofern relevant.Item Open Access Methodik zur Konzeption, Analyse und Modellierung von Lösungen im Prognostics and Health Management (PHM)(Stuttgart : Institut für Maschinenelemente, 2021) Henß, Mark Stefan; Bertsche, Bernd (Prof. Dr.-Ing.)Digitalisierung, Konnektivität und Künstliche Intelligenz stellen aktuell drei der disruptivsten Trends im Produktlebenszyklus technischer Systeme dar. Mit Lösungen des Prognostics and Health Management (PHM) können nicht nur dem Kunden vollkommen neue Dienste angeboten werden, auch für den Hersteller (Betreiber) eröffnen sich eine Reihe neuer Möglichkeiten. Der zentrale Ansatz des PHM ist die Verwendung von Daten über Nutzung und Zustand aus dem Betrieb eines einzelnen Systems, um Störungen und Ausfälle frühzeitig zu erkennen und geeignete Gegenmaßnahmen zu definieren. Entscheidungen lassen sich so unter Berücksichtigung der gesamtwirtschaftlichen Interessen treffen. Beispielsweise lassen sich so gleichzeitig Kosten senken, Risiken minimieren, die nutzbaren Betriebsstunden maximieren und die Verfügbarkeit verbessern. Die Problemstellung ist nicht, dass es keine Literatur oder Normen im PHM gäbe, sondern ihre über eine Vielzahl an Fachdisziplinen isolierte Betrachtung. Dazu kommt, dass dem PHM, als relativ junge Disziplin, eine grundlagenwissenschaftliche Basis fehlt. Der Anwender steht somit vor der Schwierigkeit einen Lösungsansatz zu identifizieren, der sowohl die individuellen Anforderungen erfüllt, Fehlentwicklungen vermeidet als auch die Potenziale ausschöpft. Ziel dieser Arbeit ist eine Methodik, die diese Schwierigkeiten löst und eine möglichst einfache, strukturierte und transparente Entwicklung von PHM-Lösungen erlaubt. In einem ersten Schritt wird die zentrale Fragestellung, auf Basis der Design Research Methodology (DRM) wissenschaftlich vertieft. Dies umfasst die Abgrenzung der Forschungsaufgabe, die Definition von Forschungszielen sowie die Durchführung von zwei Studien. Neben einer Studie der Fachliteratur und Normung, wird eine empirische Metaanalyse von ca. 260 wissenschaftlichen Beiträgen durchgeführt. Wesentliche Ergebnisse der DRM sind Schlüsselfaktoren und Forschungsfragen. Für diese Arbeit sind die zentralen Forschungsfragen: 1. Wie lassen sich sowohl Konzepte als auch Modelle im PHM generisch und holistisch im Kontext der Technikwissenschaften beschreiben, sodass einerseits Einordnung und Abgrenzung gegenüber etablierter Anwendungswissenschaften und andererseits die Beherrschung der Komplexität möglich ist? 2. Wie lassen sich die Konzepte und Modelle in einer Methodik logisch verknüpfen, sodass die Entwicklung von PHM-Lösungen strukturiert und effizient abläuft? Die zwei Forschungsfragen werden in separaten aufeinander aufbauenden Teilen bearbeitet. Teil 1 beschreibt Grundlagen, Terminologie, Konzepte und Modelle im PHM und adressiert Forschungsfrage 1. Basis sind klare Merkmale die etablierte Konzepte in eine gemeinsame Betrachtung einsortieren. Etablierte Konzepte sind z. B. die Rekonfiguration, das Predictive oder Prescriptive Maintenance. Dies reduziert sowohl Komplexität und ermöglicht gleichzeitig einen effizienten Vergleich der einzelnen Leistungsfähigkeiten. Das PHM-Modell wird in dieser Arbeit als Abbild des funktionalen Zusammenhangs einer PHM-Lösung verstanden. Dieses wird anhand von 19 Elementen beschrieben, die dem Anwender die Möglichkeit geben die individuell gewünschte Funktionalität durch Kombination einzelner Elemente umzusetzen. In der holistischen Perspektive, charakterisiert das Modell einen geschlossenen Wirkungskreis. Das heißt, jede am System umgesetzte Entscheidung besitzt Auswirkungen auf nachfolgende Messungen, die nach abgeschlossener Bewertung wiederum Basis der nächsten Entscheidung sind. In dieser Arbeit wird diese Eigenschaft durch den PHM-Regelkreis beschrieben. Teil 2 verknüpft Konzepte und Modelle in der zentralen Methodik und adressiert somit Forschungsfrage 2. Kern ist ein Leitfaden von der Lösungsfindung, über die Auswahl des passenden Konzepts und die Analyse der Rahmenbedingungen bis hin zur konkreten Umsetzung der PHM-Lösung in einem evaluierten Modell. Anhand der Metaanalyse werden dem Anwender begleitend etablierte Lösungswege aufgezeigt. Einen weiteren Beitrag liefert die Integration einer kombinierten Analyse von Domänenwissen und Daten in die Methodik. Hiermit werden einerseits die Besonderheiten von Daten aus Beobachtungsstudien adressiert. Andererseits ist es möglich, Schwierigkeiten durch Störgrößen oder Stichprobenverzerrung frühzeitig zu erkennen und zu verhindern. Die prinzipielle Anwendbarkeit der Methodik wird anhand eines AutoEncoders, zur Bewertung von Wälzlagerschäden in verschiedenen Getrieben bei unterschiedlichen Betriebsmodi gezeigt. Mit der „Methodik zur Konzeption, Analyse und Modellierung von Lösungen im Prognostics and Health Management“ wird ein Beitrag zur transparenten, strukturierten und effizienten Entwicklung von Lösungen im PHM geliefert. Somit werden einerseits die Barrieren dieser neuen Technologie reduziert und der Zugang einem breiten Anwenderkreis eröffnet. Andererseits können die Potenziale einfacher identifiziert, genutzt und Fehlentwicklungen frühzeitig erkannt werden.
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