Zuverlässigkeitssicherung technischer Produkte

Vorgehensweise entsprechend VDA 3 Teil 2
- Erprobte Methoden und Vorgehensweisen zur Überprüfung der Lebensdauer

• Planung und Auswertung von Lebensdauerversuchen von Komponenten, Baugruppen und Systemen
• Möglichkeiten zur Senkung des Prüfaufwands
• Minimierung der Kosten für Garantiefälle
• Rationelle Methoden der Zuverlässigkeitsplanung und Zuverlässigkeitsprüfung

Spezialseminar für Unternehmen aus den Branchen
Maschinenbau, Elektrotechnik und Kfz-Zuliefer-Industrie

Programm

1. Tag - Vormittag, Beginn 9.00 Uhr

Grundlagen zu Zuverlässigkeitsplanung und -nachweis

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Definition der "Zuverlässigkeit"

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Bedeutung von Zuverlässigkeitsuntersuchungen für die Industrie

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Anwendungsbereiche der Zuverlässigkeitssicherung

Experiment zur Ermittlung von Lebensdauern

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Durchführung eines Lebensdauer-Experiments im Seminar

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Visualisierung der Versuchsergebnisse

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Mit der "relativen Summenhäufigkeit" Ergebnisse visualisieren

Die "Weibull"-Verteilung zur Beschreibung der Lebensdauer- bzw. Ausfallstatistik

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Begriffsdefinitionen:
Die Überlebenswahrscheinlichkeit - Die Ausfallwahrscheinlichkeit - Die Dichtefunktion - Die Ausfallrate

1. Tag - Nachmittag

Das "Weibull"-Wahrscheinlichkeitspapier (Lebensdauer-Netz)

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Visualisierung des Lebensdauer-Gesetzes im Wahrscheinlichkeitspapier

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Durch die "Badewannenkurve" unterschiedliche Ausfallmechanismen (Frühausfälle, Zufallsausfälle, Ermüdungsausfälle) darstellen und interpretieren

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Die Parameter der Weibull-Verteilung:
Formparameter b - Charakteristische Lebensdauer T - Ausfallfreie Zeit t0

Planung von Lebensdauerversuchen

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Vor welchem statistischen Hintergrund findet die Prüfplanung statt?

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Verschiedene Teststrategien:
"Vollständige Versuche": Umfangreichste Prüfung, um die Gesetzmäßigkeit der Ausfälle über die gesamte Lebenszeit der Produkte zu ermitteln
"Unvollständige Versuche": Abbrechen der Prüfungen nach vorher festgelegter Zeit oder nach Ausfall einer vorher definierten Zahl von Prüfeinheiten
"Methoden der Testzeitverkürzung": Durch überhöhte Stressbedingungen die Testzeit minimieren

Ende des 1. Seminartages gegen 17.00 Uhr

2. Tag - Vormittag, Beginn 9.00 Uhr

Auswertung von Lebensdauerversuchen

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Zeichnerische Ermittlung der charakteristischen "Lebensdauer T"

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Zeichnerische Ermittlung der "Ausfallsteilheit b"

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Umgang mit 3-parametrigen Lebensdauerverteilungen

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Ermittlung des "Vertrauensbereiches"

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Ermittlung des Lebensdauergesetzes mit EXCEL

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Auswertung von unvollständigen Tests

Teststrategien
Die "Sudden-death"-Test-Strategie - Vorgehensweise, wenn Testplätze nur kurze Zeit zur Verfügung stehen

2. Tag - Nachmittag

Bestimmung der Gesamtzuverlässigkeit

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Beurteilung der Gesamtzuverlässigkeit eines Systems bei Kenntnis der Zuverlässigkeit von Baugruppen

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Vorgehen bei "redundanten Baugruppen" und "Baugruppen in Serie"

Planung des Erprobungsprogramms

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Festlegung der Zahl der Prüfeinheiten unter den Kriterien "Mindest-Zuverlässigkeit" und "Vertrauens-Niveau" mit Hilfe des Larson-Nomogramms

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Festlegung der Prüfeinheiten in Abhängigkeit von der Zahl der Prüfeinheiten und der Zahl der Ausfälle

Möglichkeiten zur Verringerung des Prüfaufwands

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Beschleunigte Versuche durch Laststeigerung (Arrhenius-Modell)

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Reduzierung der Prüf-Einheiten durch Nutzung von Vorinformationen: Bayesche Statistik

Schlussdiskussion und Hinweise für die Umsetzung in die betriebliche Wirklichkeit

Ende des Seminars gegen 17.00 Uhr

- Änderungen am Inhalt und Ablauf bleiben vorbehalten -

Zum Thema:

Die Zuverlässigkeit ist eine zwingende Teileigenschaft der Qualität eines Produktes. Jedes wettbewerbsfähige Unternehmen ist gezwungen, verstärkte Anstrengungen zu unternehmen, die Zuverlässigkeit seiner Produkte zu verbessern. Betroffen sind davon die Hersteller hochwertiger technischer Produkte wie zum Beispiel der Luft- und Raumfahrt, dem Automobilbau und dem Maschinen- und Anlagenbau. "Zuverlässigkeit" muss bereits im frühen Stadium der Produktentwicklung geplant werden. Ob die Ziele auch erreicht werden, muss systematisch nachgewiesen werden.
Zur Beurteilung und Lösung von Aufgaben der Zuverlässigkeit sind systematische und anwendungsnahe Kenntnisse erforderlich. Sie umfassen das Wissen über Zuverlässigkeitskenngrößen, die Zuverlässigkeitsberechnung von elementaren Systemstrukturen, die Modelle zur Zuverlässigkeitsberechnung
allgemeiner Systeme sowie Methoden des Zuverlässigkeitsnachweises.
Die im Seminar erworbenen Kenntnisse werden durch Übungen vertieft. Beispiele aus der Praxis zeigen die jeweilige Problematik auf, die meist nicht im "Lehrbuch" nachzulesen ist. Die Seminar-Teilnehmer können eigene Aufgabenstellungen einbringen, die als Fallbeispiel behandelt werden. Zielsetzung ist, die Teilnehmer in die Lage zu versetzen, die entsprechenden Methoden für Ihre Fragestellung im Unternehmen effizient einzusetzen. Ein einfach zu verwendendes EXCEL-Tool wird zur Verfügung gestellt.

Seminarziel
Die Teilnehmer lernen die Vorgehensweisen und Methoden der Zuverlässigkeitsplanung und dem Zuverlässigkeitsnachweis kennen und werden befähigt, sie im Betrieb anzuwenden.

Referent:
Wolfgang Glatthorn, WGQ Unternehmensberatung, Rottenburg
Wolfgang Glatthorn, Studium der Mathematik und Physik, 15 Jahre Berufspraxis bei der IBM Deutschland GmbH in Sindelfingen in den Bereichen Forschung und Entwicklung, Qualitätsmanagement und Produktion. Seit 13 Jahren ist Herr Glatthorn als selbständiger Unternehmensberater tätig.
Herr Glatthorn beschäftigt sich seit 30 Jahren mit dem Gebiet der Lebensdaueruntersuchungen, vornehmlich in den Branchen Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Computerfertigung und der Pharmazie.