Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sensorsystem lernt »hören«: Fehler in Maschinen und Anlagen verlässlich aufspüren

05.12.2018

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP in Saarbrücken haben ein Sensorsystem entwickelt, welches anhand einer akustischen Geräuschbewertung, ähnlich dem menschlichen Gehör, Fehler oder Unregelmäßigkeiten in Anlagen und Maschinen schnell und zuverlässig erkennen kann. Das »hörende« Sensorsystem AcoustiX ist bereits erfolgreich bei John Deere, dem amerikanischen Weltmarktführer im Bereich der Landtechnik, zur Prüfung von Mähdrescher-Schneidwerken im Einsatz.

Sind Großmaschinen und Anlagen bereits im Betrieb, können Defekte oder fehlerhaft montierte Komponenten zum Ausfall von Maschinen und somit zu Produktionsstillständen sowie wirtschaftlichem Verlust führen.


Das Sensorsystem prüft das rotierende Schneidwerk eines Mähdreschers auf fehlerhafte Schwingungen bzw. Geräusche.

Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhäuser

Daher ist eine Qualitätssicherung bereits vor der Inbetriebnahme bzw. nach der Endmontage von Anlagen und Maschinen von erheblicher Bedeutung. Doch welche Möglichkeiten gibt es, um die korrekte Montage und Funktion von Anlagen oder Maschinen verlässlich und ohne großen Aufwand zu erkennen?

Forscher des Fraunhofer IZFP haben sich mit dieser Thematik intensiv beschäftigt und eine objektive Prüflösung entwickelt, die zur Montageendkontrolle sowie zur dauerhaften Qualitätsüberwachung von sich bewegenden oder rotierenden Maschinen und Anlagen eingesetzt werden kann.

Zuverlässig Fehler aufspüren ohne aufwendiges Kalibrieren

Maschinen und Anlagen erzeugen im Betrieb charakteristische Schwingungen und damit Geräusche: Diese geben Auskunft über die Qualität, da Montagefehler oder sonstige Defekte oftmals eine Veränderung der »normalen« Betriebsgeräusche verursachen.

Häufig ist das Montagepersonal mit einem guten »Gehör« und langer Erfahrung mit dieser »Prüfaufgabe« betraut. Das menschliche Gehör unterliegt allerdings einer gewissen Subjektivität:

Dieses ermüdet nach einer bestimmten Zeit oder wird durch Umgebungslärm negativ beeinflusst. Auf dem Markt verfügbare akustische Prüfsysteme erfordern oftmals eine Anpassung bzw. Kalibrierung, insbesondere wenn die zu prüfenden Anlagen oder Maschinen auch nur gering konstruktiv verändert werden müssen.

Intelligentes und schnelles Analyseverfahren für vielseitige industrielle Einsatzbereiche

Das Sensorsystem AcoustiX nutzt die Daten individuell angepasster akustischer Sensoren, die direkt an der Maschine angebracht werden, oder berührungslos über Mikrofone Schwingungen bzw. Geräusche von Maschinen oder Anlagen erfassen:

Fehler oder Unregelmäßigkeiten werden automatisiert analysiert und schließlich protokolliert. Auf Grundlage der Signalauswertung können innerhalb von nur wenigen Minuten gezielte Aussagen über die korrekte Montage und Funktion der Anlage oder Maschine getroffen werden.

Das »hörende« Sensorsystem der Fraunhofer-Forscher ist nicht nur für die Kontrolle von Schneidwerken ausgelegt, sondern für unterschiedliche, industrielle Anwendungen.

In allen Bereichen, in denen die Montageendkontrolle oder die dauerhafte Betriebsüberwachung von erheblicher Bedeutung sind, kann das System zum Einsatz kommen, z. B. zur Überwachung von großen, autonom betriebenen Maschinen und Anlagen oder zur Qualitätsbewertung einzelner Baugruppen, die u. a. auf Prüfständen betrieben werden.

»Der Entwicklungsfokus liegt insbesondere auf unseren Analysemethoden, den sogenannten Algorithmen. Diese können ohne großen Aufwand auch in bereits bestehende Prüfsysteme integriert und kundenspezifisch angepasst werden«, erklärt Matthias Heinrich, Wissenschaftler am Fraunhofer IZFP.

AcoustiX ist bereits erfolgreich bei John Deere zur permanenten Qualitätsüberwachung von Mähdrescher-Schneidwerken im Industrieeinsatz und wird zurzeit begleitend für die Serienfertigung validiert.

Mittelfristiges Ziel der Forscher ist die exakte Fehlerlokalisierung sowie die detaillierte Bestimmung der Fehlerart durch intelligente Algorithmen bzw. Analysemethoden.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Matthias Heinrich | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP | Telefon +49 681 9302-3638 | Campus E3 1 | 66123 Saarbrücken | www.izfp.fraunhofer.de | matthias.heinrich@izfp.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://www.izfp.fraunhofer.de
https://www.facebook.com/FraunhoferIZFP/

Sabine Poitevin-Burbes | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Ölkatastrophen ökologisch bekämpfen! Erfindung von TUD-Holztechnikern wird im Ostseeraum etabliert
07.01.2019 | Technische Universität Dresden

nachricht LZH-LIBS-System auf dem Weg in den pazifischen Ozean
21.12.2018 | Laser Zentrum Hannover e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Im Focus: Ultra ultrasound to transform new tech

World first experiments on sensor that may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles

The new sensor - capable of detecting vibrations of living cells - may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles.

Im Focus: Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.

Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und...

Im Focus: Flying Optical Cats for Quantum Communication

Dead and alive at the same time? Researchers at the Max Planck Institute of Quantum Optics have implemented Erwin Schrödinger’s paradoxical gedanken experiment employing an entangled atom-light state.

In 1935 Erwin Schrödinger formulated a thought experiment designed to capture the paradoxical nature of quantum physics. The crucial element of this gedanken...

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

Erstmalig in Nürnberg: Tagung „HR-Trends 2019“

17.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Zeitwirtschafts- und Einsatzplanungsprozesse effizient und transparent gestalten mit dem Workforce Management System der GFOS

18.01.2019 | Unternehmensmeldung

Der Schlaue Klaus erlaubt keine Fehler

18.01.2019 | Informationstechnologie

Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe

18.01.2019 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics