Heterogenic transmission fleet design towards cloud-based digital twin learning

Deadline

Heterogenic transmission fleet design towards cloud-based digital twin learning

Doelstelling

Dit project richt zich op cruciale uitdagingen in het ontwerp van robuuste, intelligente, heterogene transmissievloten (d.w.z. vloten van voldoende vergelijkbare, maar niet identieke transmissies).  

Binnen de discipline van transmissieontwerp is er een toenemende trend van aanpassing aan specifieke/gerichte toepassingen en operationele omstandigheden om de prestaties en de gezondheid te optimaliseren/maximaliseren. Voor een versnellingsbak zijn parameters zoals duurzaamheid, NVH, transmissiefouten, enz. van cruciaal belang. Om deze maatstaven tijdens het ontwerp te evalueren (d.w.z. voordat fysieke prototypes beschikbaar zijn), bieden fysische modelbenaderingen (flexibele multibody) de meest nauwkeurige beoordeling.

Om de productiekosten van de verschillende aanpassingen tot een minimum te beperken, is het wenselijk families van overbrengingen te maken met een vaste topologie en een zo groot mogelijk aantal gemeenschappelijke componenten. In tegenstelling tot een enkele onafhankelijke eenheid maakt een productfamilieontwerp de ontwerpuitdaging echter drastisch ingewikkelder, aangezien de thans gebruikte modellen niet-parametrische modellen zijn en bijgevolg rekentechnisch duur zijn bij het verkennen van de ontwerpruimte.

Vanwege hun kritieke aard op het gebied van gezondheid en prestaties worden de transmissies vaak aangevuld met een systeem voor gezondheidsbewaking. Deze gezondheidsmonitoringsystemen steunen op goedkope, niet-intrusieve sensoren en artificiële intelligentie om trends te detecteren en kenmerken te clusteren, steunend op vlootgegevens en het vermogen om kenmerken te veralgemenen op het niveau van individuele activa. Hoewel deze systemen zeer doeltreffend kunnen zijn, vereisen zij veel (grote) gegevens van een homogene vloot (identieke transmissies) om de kenmerken te trainen. Bovendien bieden ze niet noodzakelijkerwijs inzichten om het ontwerp van transmissies te verbeteren met betrekking tot de evaluatie van ontwerp-rijbelastingscondities, die cruciaal zijn voor de beoordeling van de levensduur en de operationele prestaties en wetgevingsaspecten.

De grote mate van maatwerk leidt tot een sterk heterogeen wagenpark en het evalueren van de belastingen kan doorgaans alleen gebeuren met meer ingrijpende sensoren, zoals belastingsensoren en rekstrookjes (die niet beschikbaar zijn in geïnstalleerde monitoringsystemen omdat ze te duur/intrusief zijn). Een indirecte meetbenadering, waarbij gebruik wordt gemaakt van goedkope sensoren en virtuele detectiebenaderingen, heeft dus een groot potentieel. Dergelijke indirecte benaderingen vereisen echter uitgebreide en dure kalibratieprocedures en de schaalbaarheid van een dergelijke kalibratie is een uitdaging voor heterogene wagenparken.

Project doelstellingen

HeFle2DT_SBO beoogt een workflow voor het ontwerp van een familie van transmissies op zodanige wijze dat gezondheid en prestaties kosteneffectief kunnen worden gevolgd gedurende de gehele levensduur.

In het kort zijn er 3 technologische barrières die het ontwerp van een productfamilie van transmissies, aangevuld met monitoringsystemen, belemmeren:

  1. De ontwikkeling van een productfamilie van transmissies is een uitdaging, omdat de evaluatie van de relevante metrieken de evaluatie van flexibele multibody modellen vereist, waardoor het moeilijk is om de volledige ontwerpruimte volledig te doorzoeken als gevolg van computationele beperkingen;
  2. Binnen een specifieke productfamilie belemmeren de verschillen in ontwerp de training van algoritmen voor gezondheidsmonitoring, aangezien deze clusteringalgoritmen het best werken op uitgebreide veldgegevens van identieke transmissies waarvan de defecten bekend zijn en kunnen worden gelabeld (homogene datasets);
  3. Het opsporen van belastingen en vervormingen vereist indringende metingen, terwijl een virtuele aanpak met goedkope, niet-intrusieve sensoren niet eenvoudig is omdat elk type transmissie een uitgebreide kalibratie op maat zou vereisen. 

Dit inspireert de 3 beoogde innovatiedoelstellingen van het project:

  1. Het ontwikkelen van een aanpak voor het co-design van een familie van transmissies inclusief monitoringsystemen
  2. Ontwikkeling van monitoring- en analysesystemen die kunnen omgaan met heterogeniteit in transmissiesystemen voor zowel gezondheid als prestaties - extrapolatie van monitoringinformatie
  3. Ontwikkelen van kalibratiebenaderingen van virtuele sensoren op basis van heterogene datasets - extrapolatie van kalibratie-informatie

Interesse?

HeFle2DT_SBO is een Strategisch Basis Onderzoeksproject (SBO). We zoeken bedrijven die zich bij de Gebruikersgroep willen voegen en samen met ons willen werken aan de valorisatie van het project.

Interesse? Vul onderstaand formulier in en wij nemen zo spoedig mogelijk contact met u op.

Andere SBO open calls

Deadline

Strategisch basisonderzoek (SBO)

Deadline

Strategisch basisonderzoek (SBO)

Deadline

Strategisch basisonderzoek (SBO)