Digitale Umgebungsdaten

Der nächste Schritt besteht in der Ableitung von Lastannahmen, die als Bemessungsgrundlage für den Entwicklungsprozess gebraucht werden. Hier rechnen wir Messdaten mit Hilfe der Faktormodelle und der Nutzungsmodelle für eine bestimmte Nutzergruppe auf eine Ziellaufzeit hoch. Hohe Quantile dieser Beanspruchungsverteilung werden dann zur Definition von Referenzlasten für die Entwicklung bzw. Freigabe herangezogen.

Volkswagen Nutzfahrzeuge profitiert von den Methoden

Diesen Prozess haben wir u.a. in einem gemeinsamen Projekt mit Volkswagen Nutzfahrzeuge durchgeführt und auf der VDI Konferenz Nutzfahrzeuge in Eindhoven vorgestellt. Einige der dabei eingesetzten Methoden – etwa die durch Verwendung geo-referenzierter Informationen angereicherte Auswertung von Messdaten und ihre statistische Aufbereitung mittels Faktormodellen – haben wir detaillierter auf der DVM-Konferenz des AK Betriebsfestigkeit 2016 in Steyr vorgestellt.

Ausfallsicherheit nachweisen

Für den Nachweis der erforderlichen Ausfallsicherheit mittels Freigabeversuchen muss man aufgrund der verbleibenden Unsicherheiten gerade in den extremen Rändern der Verteilungen zusätzliche Sicherheitsfaktoren einsetzen, bei deren Schätzung die Streuungen von Beanspruchung und Festigkeit eine wichtige Rolle spielen. Außerdem werden zur Unterstützung der Versuchsplanung die Dauer bzw. Höhe der Belastung und Anzahl der erforderlichen Bauteilversuche einander gegenübergestellt.

Schließlich werten wir die Versuche zum Nachweis der Festigkeit mit statistisch abgesicherten Verfahren aus. Dies gilt für vergleichsweise einfache Bauteilversuche ebenso wie für sehr teure und lang laufende Ganzfahrzeugversuche. Die optimale Planung solcher Versuche ist ein entscheidender Punkt.

• Sollte man viele kurze Versuche (Durchläufer) machen oder besser sehr wenige längere?
• Wie kann man aus wenigen Versuchen das Maximum an Information und Nutzen ziehen?

Wir verwenden und entwickeln Methoden zur Lösung all dieser Aufgaben mit Schwerpunkten in der Fahrzeug-, Bau- und Landmaschinenindustrie. Methodisch decken wir aber auch andere Branchen ab – etwa Windenergieanlagen. Weite Teile dieser Ansätze sind auch für Fragen der Energieeffizienz und des Verbrauchs von Fahrzeugen anwendbar und werden in aktuellen Projekten umgesetzt.