A Review on Sensor-Integrating Machine Elements

authored by

Eckhard Kirchner, Thomas Wallmersperger, Thomas Gwosch, Johannes D. M. Menning, Julian Peters, Richard Breimann, Benjamin Kraus, Peter Welzbacher, Jan Küchenhof, Dieter Krause, Erich Knoll, Michael Otto, Benjamin Muhammedi, Stephanie Seltmann, Alexander Hasse, Günter Schäfer, Armin Lohrengel, Stefan Thielen, Yvo Stiemcke, Oliver Koch, Arthur Ewert, Thomas Rosenlöcher, Berthold Schlecht, Artem Prokopchuk, Ernst-Friedrich Markus Henke, Felix Herbst, Sven Matthiesen, David Riehl, Ferdinand Keil, Klaus Hofmann, Florian Pape, Dennis Konopka, Gerhard Poll, Tobias Steppeler, Rico Ottermann, Folke Dencker, Marc Wurz, Steffen Puchtler, Thao Baszenski, Martin Winnertz, Georg Jacobs, Benjamin Lehmann, Karsten Stahl

Abstract

Dieser Beitrag fasst den aktuellen Stand der Forschung zu sogenannten sensorintegrierten Maschinenelementen als Wegbereiter der Digitalisierung im Maschinenbau und – sofern verfügbar – deren Anwendung in der Industrie zusammen. Der Schwerpunkt liegt auf den methodischen Aspekten der Entwicklung dieser Maschinenelemente im Allgemeinen sowie auf spezifischen sensorintegrierten Maschinenelementen, die entweder bereits im Einsatz sind oder sich derzeit in der Entwicklung befinden. Zu den Entwicklungsaspekten gehören die robuste Auslegung zunächst evaluierter Konzepte für sensorintegrierte Maschinenelemente sowie deren Modularisierung. Intelligente Materialien mit sensorischen Funktionen werden ebenso in die Analyse einbezogen wie die Differenzierung hinsichtlich zusätzlicher Sensoren. Das Ziel der Autoren, die durch ein spezielles Forschungsprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) miteinander verbunden sind, ist es, mit Hilfe des in diesem Beitrag gegebenen umfassenden Überblicks den Austausch mit anderen Forschern zu erleichtern. Der Beitrag schließt mit einer kurzen Diskussion offener Herausforderungen, wie beispielsweise der Energieversorgung und Datenübertragung in rotierenden Systemen sowie der Datensicherheit.

Organisation(s)

Institute of Machine Elements and Engineering Design
Institute of Microtechnology
QUEST-Leibniz Research School

External Organisation(s)

Technische Universität Darmstadt
TU Dortmund University
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
Technische Universität Dresden (TUD)
Hamburg University of Technology (TUHH)
Technical University of Munich (TUM)
Chemnitz University of Technology (CUT)
Clausthal University of Technology (TUC)
University of Kaiserslautern-Landau (RPTU)
University of Kaiserslautern
RWTH Aachen University

Type

Article

Journal

Advanced Sensor Research

Volume

3

ISSN

2751-1219

Publication date

11.04.2024

Publication status

Published

Peer reviewed

Yes

ASJC Scopus subject areas

Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (miscellaneous), Medicine (miscellaneous), Computer Science Applications

Electronic version(s)

https://doi.org/10.1002/adsr.202300113 (Access: Open)