Wissen im Überblick

Zuverlässigkeitsabsicherung

Absicherung verbindet Risiken, Nachweise und Freigabeentscheidungen.

Zuverlässigkeitsabsicherung schafft eine nachvollziehbare Begründung dafür, dass Anforderungen unter relevanten Bedingungen erfüllt werden.

Komponenten-Ausfallwahrscheinlichkeiten werden über ein Serienschaltungssystem zu einer System-Ausfallwahrscheinlichkeit zusammengeführt

Absicherung beginnt in der Entwicklung

Zuverlässigkeit lässt sich nicht am Ende in ein Produkt hineinprüfen. Die wirksamsten Entscheidungen fallen in Konzept und Konstruktion, wenn Ausfallmechanismen noch ohne große Folgekosten vermieden oder beherrscht werden können.

Qualitative Methoden identifizieren Schwachstellen und kritische Pfade. Quantitative Methoden bewerten Lebensdauer, Ausfallwahrscheinlichkeit oder Verfügbarkeit. Eine tragfähige Absicherungsstrategie verbindet beides mit klaren Anforderungen und Annahmekriterien.

Mechanik, Elektronik und Software passend behandeln

Die Methoden müssen zum Produkt passen. In der Mechanik beschreiben beispielsweise Wöhlerlinien und Schadensakkumulationsmodelle den Zusammenhang zwischen Belastung und Ermüdung. In der Elektronik können temperaturabhängige Alterungsmodelle wie der Arrhenius-Ansatz relevant sein. Softwarebezogene Fehler folgen wiederum anderen Gesetzmäßigkeiten.

Bei komplexen Systemen reicht es nicht, diese Bereiche getrennt zu betrachten. Schnittstellen, gemeinsame Ursachen und Wechselwirkungen entscheiden häufig darüber, ob ein Nachweis das reale Systemverhalten abbildet.

Prüfen, simulieren und dokumentieren

Umfangreiche Erprobung kann erforderlich sein, ist aber nicht immer der wirtschaftlichste Weg. Stochastische und numerische Simulationen ergänzen reale Versuche, wenn Modelle und Eingangsdaten ausreichend abgesichert sind. So lassen sich Prüfaufwand, Zeit und Kosten reduzieren, ohne die Aussagekraft zu verlieren.

Die Nachweisdokumentation hält Ziel, Methode, Datenbasis, Annahmen, Unsicherheiten und Ergebnis fest. Sie macht Entscheidungen für Entwicklung, Qualität, Kunden und mögliche Haftungsfragen nachvollziehbar.

Die Entscheidung wird am zulässigen Ausfallanteil q getroffen: Die obere einseitige Konfidenzgrenze der geschätzten Ausfallwahrscheinlichkeit liefert dort die konservative Lebensdauer Bq,L.

Zwei Weibull-Kurvenplots zur Nachweisentscheidung am Bq-Niveau: Im erfolgreichen Beispiel liegt Bq,L rechts von Bq,soll, im nicht erfolgreichen Beispiel links davon.
Der Nachweis ist erbracht, wenn Bq,L ≥ Bq,soll. Der hellblaue einseitige Vertrauensbereich reicht von F(t) = 0 bis zur oberen Konfidenzgrenze Fᵤ(t) und läuft über den gesamten dargestellten Zeitbereich; die dunkelblaue Kurve zeigt das aus Daten geschätzte Ist-Verhalten.