DFG - Forschergruppe 460

Konzepte und Methoden zur Ermittlung der Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme in frühen Entwicklungsphasen

Die Sicherstellung von bestimmten Zuverlässigkeitsanforderungen in mechatronischen System ist ein wichtiger Entwurfsschritt, insbesondere in Systemen die direkten Einfluss auf deren Benutzer haben. Zur Abschätzung der Systemzuverlässigkeit ist es erforderlich nicht nur einzelne Komponenten, sondern auch deren Interaktion zu berücksichtigen. In diesem Projekt werden Werkzeuge und Techniken untersucht mit denen die Zuverlässigkeit solcher System auf der elektronischen Ebene verbessert werden kann.

09.2002 - 12.2009, DFG - Forschergruppe 460: WU 245/3-1, 3-2, 3-3

Zusammenfassung

Die Zuverlässigkeit eines Produkts wird durch die Wahrscheinlichkeit beschrieben, mit der es während einer definierten Zeitdauer unter gegebenen Funktions- und Umgebungsbedingungen nicht ausfällt. Die Zuverlässigkeit ist damit als zeitabhängige Komponente der Qualität anzusehen, die unmittelbar die Funktionsfähigkeit eines Produkts beschreibt. Sie stellt dadurch eine wesentliche Produkteigenschaft dar.

Die Produktentwicklung gliedert sich bekanntermaßen in: Planung, Konzeption, Entwurf und Ausarbeitung, wobei Entwurf und Ausarbeitung eines Produktes dabei als späte Phasen bezeichnet werden. Als frühen Phasen sind Planung und vor allem die Konzipierung eines Produktes zu verstehen. In Konzeptphasen wird der grundsätzliche Aufbau von Maschinenbausystemen unter Vernachlässigung der genauen Gestalt, Geometrie und Dimensionierung entwickelt.

Bisherige Zuverlässigkeitsoptimierungen erfolgten in den späten Entwicklungsphasen. Die Systeme sind dann allerdings bereits weitgehend endgültig gestaltet und ausgearbeitet, so dass Änderungen mit erheblichem Aufwand an Kosten und Zeit verbunden sind. Da die besten Einflussmöglichkeiten am Beginn des Entwicklungsprozesses vorhanden sind, sollten auch Zuverlässigkeitsbetrachtungen in sehr frühen Entwicklungsphasen durchgeführt werden. Die Konzeptphase bietet die größten Einflussmöglichkeiten bei der prinzipiellen Lösungsstruktur. Für Zuverlässigkeitsbetrachtungen in Konzeptphasen besteht ein erheblicher Forschungsbedarf. Die Forschergruppe hat sich deshalb zum Ziel gesetzt, Methoden zur Bestimmung der Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme in frühen Entwicklungsphasen zu erarbeiten.

Die Zuverlässigkeitsuntersuchungen beschränkten sich bisher vorwiegend auf Bauteile und Baugruppen. System-Zuverlässigkeiten werden allenfalls für Teilsysteme (Mechanik, Aktorik, Software, Hardware) berechnet und in den einzelnen Fachgebieten getrennt betrachtet. Mit der Forschergruppe soll erstmalig eine interdisziplinäre Zuverlässigkeitsbetrachtung erfolgen.

Durch die Einbeziehung der Zuverlässigkeitsuntersuchungen und -optimierungen bereits in den frühen Entwicklungsphasen sollen neben

  • zuverlässigeren Produkten mit geringeren Ausfallquoten auch
  • ein schnellerer Entwicklungsprozess und die
  • Integration aller am Produkt beteiligten Fachgebiete erreicht werden (System-Zuverlässigkeit).

Weitere Informationen zum Teilprojekt "TP6" erhalten Sie auf unserer englischen Seite.

VISIT ENGLISH PAGE

Bücher und Buchkapitel

    Workshopbeiträge

      Journale und Tagungsberichte

        Dieses Bild zeigt Hans-Joachim Wunderlich (i.R.)

        Hans-Joachim Wunderlich (i.R.)

        Prof. Dr. rer. nat. habil.

        Leitung der Forschungsgruppe Rechnerarchitektur

        Zum Seitenanfang