Verlängerung der technischen Produktlebensdauer

Gestaltungsrichtlinien zur Verbesserung der Haltbarkeit

Grundvoraussetzung für eine lange technische Lebensdauer ist eine den Anforderungen der Produktnutzung entsprechende Auslegung der Bauteile. Hierfür existieren bereits zahlreiche etablierte Gestaltungsrichtlinien, die in der einschlägigen Fachliteratur mit Positiv- und Negativbeispielen hinterlegt vorliegen. Die Richtlinien sind nach “Gerechtheiten“ untergliedert. Zentral ist hierbei eine beanspruchungsgerechte Konstruktion, welche eine Auslegung im Zusammenspiel mit der Festigkeitslehre, der Werkstofftechnik und den Prinzipien der Kraftleitung vorschreibt. Insgesamt soll als Faustformel eine möglichst hohe und gleichmäßige Auslastung der Bauteile erreicht werden [8, F18 f.]. Weitere wichtige Aspekte der Haltbarkeit werden unter den Themen Formänderungsgerechtheit, Stabilitäts- und Resonanzgerechtheit, Ausdehnungsgerechtheit [8, F18], Verschleißgerechtheit [9, S. 430] sowie Korrosionsgerechtheit [9, S. 416 ff.] und Kriech- und Relaxationsgerechtheit [9, S. 408 ff.] zusammengefasst.

Verwendung von Simulationssoftware

Ein wesentliches Hilfsmittel für eine beanspruchungsgerechte Konstruktion ist die Nutzung von Simulationstools (z. B. Finite Elemente Methode). Hierdurch können die Bauteile an die tatsächlichen Lastfälle angepasst werden, um ein "Over Engineering" zu vermeiden.

Condition Monitoring und Predictive Maintenance

Für eine Verbesserung der Wartung des Produktes bietet sich eine Zustandsüberwachung an (Condition Monitoring). Durch die Integration von Sensorik kann der Systemnutzer bzw. Betreiber den Zustand einzelner Komponenten und Aggregate in Echtzeit nachverfolgen. Darüber hinaus kann durch den Einsatz entsprechender Modelle und Algorithmen eine Vorhersage von notwendigen Wartungen und Reparaturen anhand der realen Bauteilbeschaffenheit realisiert werden (Predictive Maintenance). Hierdurch werden im Gegensatz zur turnusgemäßen Wartung keine Bauteile ausgetauscht, die eigentlich noch funktionstüchtig sind. Zusätzlich wird es hierdurch möglich, Ausfallzeiten des Produktes gering zu halten.

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