Projektreferenz: Digitale Zwillinge industrieller Anlagen-Ventile
Innovation und Präzision vereint im Maschinenbau
In Rahmen unserer Doktorandentätigkeit an der TU Darmstadt haben wir gemeinsam mit der SchuF Armaturen und Apparatebau GmbH einen digitalen Zwilling für deren Industrieventile entwickelt. Die SchuF-Gruppe ist der weltweit anerkannte Marktführer für Spezialventile für die chemische und artverwandte Industrie. Durch den typischen Dauerbetrieb der tief in Anlagen integrierten Ventile ist eine regelmäßige Überprüfung von Verschleiß kaum möglich. Dies führt dazu, dass Wartungsbedarf nur schwer geplant werden kann.
Aus diesem Grund war das Ziel des Vorhabens, einen digitalen Zwilling zu entwickeln, an welchem der Verschleiß überwacht werden kann, ohne den Betrieb zu beeinflussen.
Von der Analyse über die Konzepterstellung bis zur Implementierung.
Gemeinsam mit SchuF haben wir uns ihre Produkte genau angeschaut und untersucht, wie sich Verschleiß auf das beobachtbar und messbare Verhalten des Ventils auswirkt und konnten das Schwingungsverhalten als zentrale Kenngröße ausmachen. Mithilfe von Prototypen wurden Versuche bei verschiedenen Verschleißzuständen durchgeführt und Schwingungsdaten erhoben. Gemeinsam mit SchuF wurde daraus schließlich ein Modell erstellt, welches das Schwingungsverhalten bei verschiedenen Verschleißzuständen abbildet.
Untersuchen des Verhaltes des Produktes
Prototyp zur Datenerfassung
Belastbare Daten als Grundlage digitaler Zwillinge
Schwingungsdaten des Ventils
Die Logik im Zentrum des digitalen Zwillings
Modellbildung mit Frequenzanalyse
Profitieren auch Sie von der Digitalisierung
Neben der Modellerstellung für den digitalen Zwilling haben wir gemeinsam mit SchuF eine Messkette bestehend aus Sensorik, Datenerfassung und Auswerte-Hardware aufgebaut. Diese erfasst die Schwingungsdaten am Ventil und bereitet sie für eine Auswertung durch den digitalen Zwilling vor.
Hierzu wurden ebenfalls die Verhaltensmodelle des Ventils in dieses Rahmenwerk integriert.
Unmittelbarer Mehrwert für die SchuF Armaturen und Apparatebau GmbH!
Kenntnis über den aktuellen Zustand des Ventils
Eine permanente oder zyklische Überwachung des Schwingungsverhalten des Ventils erlaubt es, live im Betrieb den aktuellen Zustand des Ventils abzufragen. Ohne Beeinträchtigung des Betriebs können aktuelle Schädigungen mit einer Genauigkeit von bis zu 200 μm vermessen werden.
Nie wieder überraschende Ausfälle
Durch die Kenntnis über den aktuellen Zustand des Ventils, kann der fortschreitende Verschleiß überwacht werden. Wartungsarbeit können frühzeitig eingeplant werden und überraschende Ausfälle gehören der Vergangenheit an.
Mehrwert für sowohl Kunden, als auch Hersteller
Stabilere Prozesse ohne überraschende Ausfälle ist ein eindeutiger Vorteil für die Kunden, welche die Ventile nutzen. Neben der verbesserten Kundenzufriedenheit profitiert aber auch SchuF als Hersteller der Ventile von einem langfristiger planbaren Serviceangebot. Weiter können die Analysedaten genutzt werden, um das Ventil stetig weiter zu entwickeln und an die tatsächliche Belastung anzupassen.
Interesse bekommen? Schauen Sie sich jetzt unser Service-Angebot an, oder nehmen Sie Kontakt auf!
„Mit dem digitalen Zwilling für unsere Ventile, welche wir gemeinsam mit den Herren Breimann und Fett entwickelt haben, können unsere Kunden frühzeitig vor Verschleiß gewarnt werden.“
Lars Neumann
Technischer Leiter, SchuF Armaturen und Apparatebau GmbH
Die Erstellung des digitalen Zwillings eines Industrieventils wurde im Rahmen der Doktorandentätigkeit von Richard Breimann und Michel Fett durchgeführt und war Teil des öffentlich geförderten Projektes „SeVaTwin – Sensing Valve Twin“ (1398/22-103). Dieses Projekt fand in Zusammenarbeit zwischen der Firma SchuF Armaturen und Apparatebau GmbH und dem Institut für Produktentwicklung für Maschinenelemente (pmd) der TU Darmstadt statt und wurde aus Mitteln der LOEWE-Landes-Offensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3; und dem KMU-Verbundvorhaben finanziert.
Erfahren Sie mehr auf der Homepage des Hessischen Ministeriums für Digitalisierung und Innovation und digitales.hessen: