Vorstellung des Instituts

Die Forschungsschwerpunkte im Bereich der Zuverlässigkeitstechnik sind:

• Zuverlässigkeit unter Betriebsbedingungen
• Modellierung und Simulation der Zuverlässigkeit und
  Verfügbarkeit komplexer Systeme
• Zuverlässigkeitsmodelle und -methoden

Die Forschungsschwerpunkte im Bereich PHM sind:

• Datengetriebene und hybride Methoden zur Zustandsdiagnose und –prognose
• Erweiterung datengetriebener Methoden durch Kenntnisse zum Degradationsprozess
• Reduktion der erforderlichen Trainingsdaten durch die Verwendung von Similar System-Daten/ Transfer Learning
• Entwicklung und Einsatz von Modell-Ensembles
• Berücksichtigung von Unsicherheiten bei datengetriebenen  Diagnose- und Prognosemethoden
• Methodik zur Auswahl von Prognosemethoden unter Berücksichtigung industrietypischer Randbedingungen
• Aufbau einer Datenbank für öffentlich zugängliche Degradationsdatensätze
• Analyse hochfrequenter Antriebsdaten bei Werkzeugmaschinen zur Zustandsdiagnose
• Schwingungsanalyse von Antriebskomponenten

Eine detailliertere Beschreibung ist der Rubrik Themen- und Forschunsschwerpunkte zu entnehmen.

Das IZP verfügt über moderne Büroarbeitsplätze sowie über mehrere Prüfstände, welche sowohl für Forschungs- als auch für Lehrzwecke eingesetzt werden. Die vorhandenen Prüfstände ermöglichen beispielsweise die Analyse von Schwingungen (Körperschall) zur Identifikation diverser Schäden bei Wälzlagern. Zudem wurde vom IZP ein Degradationsprüfstand zur schnellen und flexiblen Generierung von Degradationsdaten aufgebaut, welche besonders für die Entwicklung von Prognosemethoden mit Verfahren des maschinellen Lernens benötigt werden.

Zur Durchführung der Tätigkeiten in Forschung und Lehre hat das IZP Zugriff auf eine umfangreiche Ausstattung an leistungsstarker Hardware und fachspezifischen Softwarelizenzen. Neben mehreren Entwickler-PCs kann bei rechenintensiven Aufgaben, beispielsweise im Bereich der Datenanalyse und der Künstlichen Intelligenz, auf ein Rechencluster zurückgegriffen werden. Bei der Analyse umfangreicher Datenmengen kann Software von kommerziellen Anbietern eingesetzt werden, welche eine hohe Verbreitung in der Industrie aufweisen. Diese können beispielsweise für die Datenanalyse oder die statistische Versuchsplanung (DoE) aber auch für die Zuverlässigkeitsabsicherung technischer Systeme eingesetzt werden. Darüber hinaus wird vom IZP auch weitverbreitete Open Source Software (z.B. Python mit zugehörigen Bibliotheken) verwendet. Das IZP hat unter anderem Zugriff auf:

• Matlab mit umfangreichen Toolboxen inklusive Parallel Server Lizenz
• Etabilierte Zuverlässigkeitssoftware für die Berechnung und Analyse (statistische Testplanung, Datenanalyse, SImulation, FMEA, Markov, Systemberechnung, Fehlerbaum-Analyse)

• Software zur Modellierung und Simulation komplexer Systeme