Overslaan en naar de inhoud gaan
Home > Projects > Multi-sensor system design and validation (MULTISENSOR)

Multi-sensor system design and validation (MULTISENSOR)

Uitdaging

Mechatronische systemen worden almaar complexer, onder andere omwille van het toenemende aantal monitoringfunctionaliteiten. Naast de traditionele functies (bijv. proces- en prestatiemonitoring) worden er nog voortdurend nieuwe toegevoegd (bijv. in-line kwaliteitsbewaking, online statusmonitoring, comfortinschatting).

Traditioneel worden alle monitoringfunctionaliteiten volledig onafhankelijk van elkaar ontwikkeld, waardoor sensoren niet tussen de verschillende functionaliteiten gedeeld worden. Deze aanpak vereenvoudigt het ontwerpproces maar het resultaat is niet optimaal. Ze leidt tot mechatronische systemen met teveel sensoren, verspreid over teveel locaties. Tot nog toe, met relatief weinig monitoringfunctionaliteiten, was deze niet-optimaliteit nog vaak aanvaardbaar. Maar met het toenemende aantal monitoringfunctionaliteiten wordt deze niet-optimaliteit te groot.

Ook wordt elke monitoringfunctionaliteit traditioneel apart en via real-life experimenten getest. Met het almaar toenemende aantal functionaliteiten beginnen de testkosten echter de pan uit te rijzen zodat een nieuwe aanpak absoluut nodig is.

Samengevat kunnen we dus stellen dat ondernemingen hun ontwerp- en testmethoden moeten optimaliseren met het oog op multisensorsystemen voor de monitoring van mechanische parameters.

Projectdoelstellingen

Met dit project willen we een gestructureerde, door softwaretools ondersteunde methodologie voor het ontwerpen en virtueel testen van multifunctionele multisensorsystemen voor de monitoring van mechanische parameters ontwikkelen.

Deze primaire projectdoelstelling kan in twee elkaar aanvullende subdoelstellingen opgedeeld worden. De eerste subdoelstelling is de ontwikkeling van een methodologie en tools die door ingenieurs gebruikt kunnen worden om een optimale multisensorconfiguratie (bijv. selectie van type, aantal, locatie en communicatiearchitectuur van sensoren) voor de uitvoering van meerdere functionaliteiten (bijv. stabiliteitscontrole, impactdetectie, statusmonitoring, inschatting van draaimoment, monitoring van comfort voor bestuurder en passagiers) te ontwerpen.

De tweede subdoelstelling is de ontwikkeling van een methodologie en tools die ingenieurs de mogelijkheid zullen geven om de prestaties (bijv. waarneembaarheid, detecteerbaarheid van sensorfouten, kostprijs, betrouwbaarheid) van multifunctionele monitoringsystemen met meerdere sensoren in een brede waaier van bedrijfsomstandigheden virtueel te testen. De virtuele testtool moet daarbij aangeven welke real-life tests uitgevoerd moeten worden om de nauwkeurigheid van de virtuele testresultaten te verbeteren.

De methodologieën en tools zullen niet alleen de ontwikkeling van nieuwe monitoringsystemen met meerdere sensoren ondersteunen maar kunnen ook gebruikt worden om de prestaties van bestaande monitoringsystemen, die al in een systeem of machine ingebouwd zijn, te verbeteren.

De fysische grootheden die in het kader van dit project in overweging genomen worden, zullen – gelet op het projectbudget en de belangrijkste aandachtspunten van de ondernemingen die aan het project deelnemen – beperkt zijn tot verplaatsingen (lineaire verplaatsingen en hoekverplaatsingen), versnellingen (lineaire versnellingen en hoekversnellingen), druk en temperatuur. Uiteraard zullen de methodologie en tools in een later stadium uitgebreid kunnen worden om bijkomende fysische grootheden op te nemen.

Economische waarde

Van zodra een dergelijke methodologie en dergelijke tools beschikbaar worden, zullen ingenieurs in staat zijn om:

  • om optimale wijze een monitoringsysteem met meerdere sensoren en meervoudige functionaliteiten te ontwerpen;
  • multisensorconfiguraties sneller en op een objectievere wijze met elkaar te vergelijken;
  • de impact van de toevoeging of verwijdering van sensoren sneller te beoordelen;
  • monitoringsystemen in vele verschillende bedrijfsomstandigheden virtueel te testen;
  • gebruik te maken van de synergieën tussen verschillende functionaliteiten om de kosten te reduceren (bijv. door het delen van sensoren) of om de robuustheid en fouttolerantie van het systeem te verhogen zonder het aantal sensoren te moeten verdubbelen.

Contact

Andrei Bartic - andrei.bartic@flandersmake.be 

Projectpartners

Looptijd: 
1/01/2018 tot 31/12/2019