Methoden für den Umgang mit unscharfem Wissen und Skalierungsproblemen bei der Modellierung technischer Systeme am Beispiel großer Industriebremsen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Henning Jürgen Meyer
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 312993572

Zentrales Ziel dieses Teilprojekts ist es, Methoden der Wissensgenerierung, der Wissenstransformation und des Wissenstransfers zu erfassen und zu untersuchen, die angewendet werden, um Ergebnisse aus Versuchen mit einfacher Versuchsanordnung zur Beschreibung und Bewertung komplexer Realsysteme heranziehen zu können. Dabei sollen Bremssysteme als integraler Bestandteil von Nutzfahrzeugfahrwerken als Gegenstand dieser Untersuchungen dienen. Dieses Gebiet bietet sich besonders an, da auf Grund der hohen Reibleistungen von NFZ-Bremsen eine direkte Verwendung von Kennwerten aus Laborversuchen für eine ausreichend genaue Abschätzung des Realsystemverhaltens nicht ohne weiteres möglich ist. Es kommt hinzu, dass bei der Entwicklung von Bremssystemen und Fahrwerken neben den fahrzeugtechnischen Anforderungen und Rahmenbedingungen auch die oft nur unscharf formulierbaren funktions- sowie anwendungsspezifischen Anforderungen berücksichtigt werden müssen. Um eine Wissensgenerierung im Sinne des oben genannten Zieles zu ermöglichen, sollen drei Versuchseinrichtungen zur modellhaften Bremse genutzt werden. Diese Versuchseinrichtungen unterscheiden sich unter anderem durch verschiedene Detaillierungsgrade. Genutzt werden sollen hauptsächlich ein Teilbelagprüfstand, ein hydraulischer Fahrbahnsimulator und ein reales Fahrzeug. Über eine Modellbildung, die parallel mit der Entwicklung der Versuchsaufbauten beginnt, soll die Grundlage für die Berechnungsansätze zur Übertragung der Ergebnisse vom einfachen Prüfstand auf das reale System erarbeitet werden. Anhand von Vergleichen der Versuchsergebnisse werden die verwendeten Modelle bewertet, ggf. angepasst, skaliert und validiert. Das beschriebene Versuchsvorhaben am Fachgebiet stellt die Basis für die eigentliche Untersuchung der Wissensdynamik in der Technikwissenschaft anhand einer konkreten technischen Problemstellung dar. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Arbeit wird darin liegen, das gesamte Vorgehen, von der Auswahl und Entwicklung der Bremsenmodelle über die technische Umsetzung der Versuchsstände, der Versuchsdurchführung bis hin zur Erarbeitung der Skalierungsansätze, systematisch zu erfassen und über die noch zu definierenden Begriffe der Wissensdynamik mit den Begriffen der Wissensnetzwerke zu verknüpfen. Ziel soll sein, u. a. Antworten auf folgende Fragen zu finden:1. Auf welche Art und Weise wurde das verwendete Wissen erworben?2. Welchen Einfluss zeigt die Systemumwelt auf den Wissenserwerb?3. Welche Parameter sind für die Modellierung nicht berücksichtigt worden und warum?4. Wie genau stimmen die erarbeiteten Modelle mit den Experimenten überein?5. Gibt es nicht messbares Expertenwissen, das für die Entwicklung der Modelle und des Prüfstandes herangezogen wurde?6. Welchen Einfluss hat dieses nicht messbare Expertenwissen auf die Modellqualität und wie kann es modelliert werden?

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen