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D Ganzheitliche Steuerung der Regenerationsprozesse

Im Projektbereich D wird beispielhaft die Umsetzung der im Sonderforschungsbereich gewonnenen Erkenntnisse und methodischen Ansätze dargestellt. Zur Wahrung der inhaltlichen Kohärenz sind auch hier in der ersten Antragsphase alle Teilprojekte auf die Regeneration von Flugzeugtriebwerken ausgerichtet.

Die Umsetzung wird dabei sowohl aus der technischen als auch aus der ökonomischen Perspektive betrachtet. Auch hier spielt die Varianz in Bezug auf Produktion und Funktion eine zentrale Rolle. Zudem werden die unterschiedlichen Geschäftsmodelle und die daraus folgenden spezifischen qualitativen Anforderungen der Eigentümer der Regenerationsobjekte explizit berücksichtigt.

Projektbereich D gliedert sich in die Teilprojekte:

D1Kapazitätsplanung
D2Kennfeldanalyse (beendet)
D3Auswahl der Regenerationsmodi
D4Gekoppelte Geometrievarianzen
D5Risikobewertung der Regenerationspfade  
T3Kapazitätsplanung bei der Regeneration von Transformatoren

 

 

Teilprojekte

D1 Kapazitätsplanung

Kapazitätsplanung

Kapazitätsplanung und -abstimmung bei unscharfen Belastungsinformationen
Im Teilprojekt D1 werden Gestaltungsoptionen der Kapazitäts- und Belastungsabstimmung in Regenerationsprozessen und der Pool-Verwaltung entwickelt. Anschließend werden alternative Konfigurationen der Gestaltungsoptionen in Simulationsstudien verglichen und deren Auswirkungen auf Logistikleistungs- und Kostenkennzahlen identifiziert. Die Simulationsergebnisse werden dann in mathematische Transferfunktionen überführt, welche die quantitative Grundlage für die Entwicklung eines Bewertungsmodells zur Konfiguration alternativer Gestaltungsoptionen der Kapazitäts- und Belastungsabstimmung bilden.

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D2 Kennfeldanalyse (beendet)

Berechnungsgitter des Through-Flow Programms auf der S2m-Stromfläche

Einfluss von Geometrieabweichungen auf das Kennfeld einer Turbomaschine
Im Teilprojekt D2 wird ein Variable-Fidelity-Model zur Ermittlung von Verlustkorrelationen für Turbinen erarbeitet und validiert. Durch die Anwendung und Verknüpfung unterschiedlich schneller und genauer numerischer Methoden sollen die Turbinenschaufelverluste über einen großen Parameterraum bei hoher Realitätstreue bestimmt werden können. Dadurch sollen erreicht werden, die etablierten und für degenerierte Turbinen teilweise ungenauen Verlustkorrelationen zu substituieren. Des Weiteren wird der Einfluss von Brennkammerschäden auf die Turbinenleistung und -effizienz bestimmt und charakterisiert.

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D3 Auswahl der Regenerationsmodi

Auswahl der Regenerationsmodi

Auswahl effizienter Regenerationsmodi für verschiedene Kundengeschäftsmodelle
In Teilprojekt D3 werden Entscheidungsmodelle für die Auswahl effizienter Regenerationsmodi entwickelt. Insbesondere werden dabei die Unsicherheit der Regenerationsaufträge und die Abhängigkeiten zwischen unterschiedlichen Aufträgen berücksichtigt. Weiterhin werden Methoden entwickelt, um die Regenerationsdienstleister bei der Gestaltung des auf die Geschäftsmodelle der Kunden abgestimmten Service-Portfolios zu unterstützen. Für die Entscheidungsmodelle werden leistungsfähige problemspezifische Lösungsverfahren entwickelt, die anschließend experimentell hinsichtlich Rechenzeit und Lösungsgüte bewertet und aus ökonomischer Sicht analysiert werden.

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D4 Gekoppelte Geometrievarianzen

Aerodynamischer Einfluss gekoppelter Geometrievarianzen
Im Teilprojekt D4 werden die Sensitivitäten von integrierten Schaufel-Scheibe-Verbindungen (BLISK) gegenüber geometrischen Varianzen untersucht. Insbesondere Kopplungen von verschiedenartigen Geometrieabweichungen innerhalb der Beschaufelung, resultierend aus unterschiedlichen betrieblichen Belastungen sowie der Regeneration, werden dabei detailliert auf die aerodynamischen Auswirkungen hin analysiert und bewertet. Hierzu sollen industriell eingesetzte Blisks sowie die innerhalb des SFB ausgelegten und gefertigten Blisks untersucht werden. Als wesentliches Ergebnis soll eine Bewertungsmethodik für betriebs- und regenerationsbedingte Geometrievarianzen funktionsintegrierter Bauteile erstellt werden, die aus aerodynamischer Sicht eine wesentliche Grundlage für die Planung von Regenerationspfaden sowie Neudefinition von Regenerationsprozessen darstellt.

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D5 Risikobewertung der Regenerationspfade

 

Risikobewertung der Regenerationspfade zur Unterstützung simultaner Entscheidungen

Das Teilprojekt D5 ergänzt den SFB 871 mit einer Risikobewertung der Regenerationspfade, die Entscheidungen vor und während der Regeneration unterstützt. Auf der Basis einer effizienten Systemmodellierung wird das Zusammenspiel aller Unsicherheiten im Regenerationsprozess numerisch nachempfunden. Sowohl stochastische Variabilität als auch subjektive Bewertungsspielräume werden berücksichtigt. Aus den Unsicherheiten resultierende Risiken für das Gesamtergebnis der Regeneration, zum Beispiel in Form einer begrenzten Zuverlässigkeit oder Lebensdauer des Regenerationsgutes, werden quantifiziert. Die Ergebnisse unterstützen Entscheidungen zur optimalen Auswahl und zur Anpassung der Regenerationspfade.

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T3 Kapazitätsplanung bei der Regeneration von Transformatoren

Kapazitätsplanung und Angebotskalkulation mittels Data Mining in der Regeneration von Transformatoren
Im Rahmen des Teilprojekts D1 wurde ein Ansatz zur Kapazitätsplanung und abstimmung für die Regeneration von Flugzeugtriebwerken entwickelt. Dieser Ansatz wird im Transferprojekt T3 in Kooperation mit einem Hersteller von Transformatoren für Schienenfahrzeuge weiterentwickelt und an dessen spezifischen Rahmenbedingungen und Restriktionen angepasst. Dafür wird ein Prozessmodell erstellt sowie verschiedene Algorithmen entwickelt, die eine Kapazitätsplanung und Belastungssteuerung sowie Angebotskalkulation für die Regeneration von Transformatoren auf Basis unscharfer Informationen ermöglichen.

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