ePredict: Predictive Maintenance für die e-Mobilität

Projekt

© Fraunhofer IKTS
e-Bike zur Erfassung praxisnaher Beanspruchungen in Mechanik und Elektronik.
© TUD/Jacqueline Duwe
Dr. Röllig (links, Fraunhofer IKTS), Prof. Kästner (Mitte, IFKM) und Prof. Gude (rechts, ILK) nehmen die e-Bikes in Betrieb.

ePredict: Predictive Maintenance für die e-Mobilität


Zwei aktuelle Trends, die auch die sächsische Gesellschaft und Industrielandschaft grundlegend verändern werden, sind alternative Mobilitätskonzepte und die fortschreitende Digitalisierung.

Nachhaltige Mobilität erfordert neue, möglichst emissionsfreie Antriebskonzepte. Um die Energieeffizienz und die Reichweite von Elektroantrieben zu steigern, ist eine weitere Erhöhung der Leistungsdichten erforderlich. Dies wird durch neuartige Komponenten erreicht, welche in kompakten Abmessungen Elektronik und Struktur miteinander vereinen. Dabei treten hohe thermomechanische Belastungen auf – bspw. durch die hohe Packungsdichte oder auch aufgrund neuer Betriebsmoden, wie die Rekuperation von Antriebsenergie durch elektrisches Bremsen.

In einem gemeinsamen Forschungsvorhaben mit dem Institut für Festkörpermechanik (IFKM) und dem Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden werden in den nächsten drei Jahren Methoden zur Verknüpfung erhobener Messdaten mit Lebensdauerprognosen hochintegrierter mechatronischer Systeme entwickelt.

Als Messfahrzeuge dient eine Flotte von E-Fahrrädern mit thermoplastischer Rahmenkonstruktion, die in vorangegangenen Forschungsvorhaben vom ILK mitentwickelt wurden. Damit sollen im großen Umfang Messdaten zur thermomechanischen und elektrischen Beanspruchung erfasst, diese in einer Datencloud gespeichert und zur Zustandsvorhersage sowie Lebensdauerprognose mit Methoden der Künstlichen Intelligenz ausgewertet werden. Parallel entstehen modellbasierte Simulationen des Fahrradrahmens sowie wesentlicher elektronischer Elemente. Die Ergebnisse dienen der Erweiterung der experimentellen Datenbasis, z. B. hinsichtlich nicht geprüfter Fahrzustände und Extremsituationen.

Finanzierung: Mittel der Europäischen Union aus dem EFRE-Fonds

Projektzeitraum: August 2019 bis Juni 2022

Projektpartner: Technische Universität Dresden, Institut für Festkörpermechanik (IFKM) und Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK)