Statistische Zuverlässigkeitsanalyse und MTBF-Berechnung

MTBF-Berechnung bzw. MTBF-Kalkulation und Lebensdauer-Ermittlung

Mit einer Zuver­läs­sig­keits­ana­ly­se wird das reale Ver­hal­ten Ihrer Tech­nik im Betrieb trans­pa­rent. Sta­tis­tisch abge­si­cher­te Zuver­läs­sig­keits­kenn­wer­te sind gute Ver­kaufs- bzw. Kauf­ar­gu­men­te und hel­fen Ihnen bei der Durch­set­zung oder Ver­mei­dung von Haf­tungs­an­sprü­chen, z.B. aus der Ver­pflich­tung zur Pro­dukt­be­ob­ach­tung.

Mit Hilfe sta­tis­ti­scher Metho­den kön­nen Sie außer­dem Feld- und Labor­tests zur Ermitt­lung der Lebens­dau­er bzw. MTBF-Kenn­wer­te Ihrer Pro­duk­te opti­mal dimen­sio­nie­ren.

Übersicht

Was ist Zuverlässigkeit?

Zuver­läs­sig­keit ist nach DIN 40041 die Fähig­keit einer Betrach­tungs­ein­heit (Bau­teil, Sys­tem, Anla­ge, Pro­zess), gefor­der­te Leis­tungs­pa­ra­me­ter wäh­rend einer vor­ge­ge­be­nen Zeit­span­ne ein­zu­hal­ten. Ihre Analyse erfolgt mit Metho­den der Sto­chas­tik, ins­be­son­de­re mit Hilfe von Ver­tei­lungs­funk­tio­nen für das Aus­fall­ge­sche­hen. Wich­ti­ge Zuver­läs­sig­keits­kenn­grö­ßen sind Mit­tel­wert, Streu­ung, Varia­ti­ons­ko­ef­fi­zi­ent, Medi­an und ande­re Quan­ti­le, Kon­fi­denz­gren­zen sowie die Gra­phen von Ver­tei­lungs­funk­ti­on, Zuver­läs­sig­keits­funk­ti­on, Dich­te und Aus­fall­ra­te ein­schließ­lich ihrer Kon­fi­denz­bän­der.
Sol­che Kenn­grö­ßen sind auch die Basis für Ihre wei­ter­ge­hen­den Pro­dukt­be­wer­tun­gen:

  • Auf­de­ckung von Schwach­stel­len und Kos­ten­trei­bern
  • Über­prü­fung von Vor­ga­ben in Las­ten­hef­ten und Aus­schrei­bun­gen
  • Pro­gno­se des Zuver­läs­sig­keits­ver­hal­tens neuer Pro­duk­te (MTBF-Berech­nung bzw. Zuver­läs­sig­keits­pro­gno­se)
  • Zuver­läs­sig­keits­be­wer­tung grö­ße­rer Sys­te­me (FMEA und FTA)
  • Abschät­zung der Rest­le­bens­dau­er
  • Nach­weis von Eigen­schaf­ten zur Ver­füg­bar­keit des Pro­dukts
  • Kal­ku­la­ti­on des erfor­der­li­chen Ersatz­teil­be­stan­des
  • Berech­nung der Lebens­zy­klus­kos­ten (LCC) bzw. Total Cost of Ownership (TCO)
  • Effi­zi­enz­un­ter­su­chun­gen und Opti­mie­rung von Abläu­fen in der Instand­hal­tung

Leistungen

Wir unter­stüt­zen Sie bei
  • der sta­tis­ti­schen Bewer­tung Ihrer Ver­suchs- und Stich­pro­ben­pla­nung
  • der Aus­wer­tung Ihrer Daten aus Feld- und Labor­tests
  • der stan­dar­di­sier­ten Doku­men­ta­ti­on Ihrer Ana­ly­se­er­geb­nis­se und
  • der MTBF-Berech­nung
  • der Aus­wer­tung von Betriebs-, Instand­hal­tungs- und Ver­suchs­da­ten
  • dem Auf­bau einer Kenn­wer­te­bi­blio­thek als Wis­sens­ba­sis für Zuver­läs­sig­keits­pro­gno­sen
  • Auf­bau Ihres Repor­tings zur gesetz­lich gefor­der­ten Pro­dukt­be­ob­ach­tung

Vorgehensweise

  • Auf­stel­len einer Stich­pro­be, also Zusam­men- stel­lung aller Aus­fall­zei­ten und Gut­läu­fer­zei­ten oder ande­rer Zen­sie­run­gen
  • Berech­nung der empi­ri­schen Ver­tei­lungs­funk­ti­on oder ein­zel­ner empi­ri­scher Kenn­wer­te wie Erwar­tungs­wert u.a.
  • Sta­tis­ti­sche Model­lie­rung des Aus­fall­ge­sche­hens (zum Bei­spiel Wei­bull­ana­ly­se)
  • Berech­nung, Ablei­tung oder Schät­zung der Kenn­grö­ßen (MTBF bzw. Aus­fall­ra­te oder Lebens­dau­er, Kon­fi­denz­gren­zen, …)
  • Anwen­dung eta­blier­ter Kenn­grö­ßen­an­sät­ze, wie z.B. MIL217-F oder SN 29500
  • Inter­pre­ta­ti­on der Ergeb­nis­se, gege­be­nen­falls Daten­be­rei­ni­gung und neue Analyse
  • Analyse und Berück­sich­ti­gung mög­li­cher Umwelt­ein­flüs­se (z.B. Tem­pe­ra­tur) und Anpas­sung der Berech­nungs­er­geb­nis­se
  • Auf­be­rei­tung der Ergeb­nis­se

Zuverlässigkeitsanalyse 1
Zuverlässigkeitsanalyse 2

Referenzen

Im Fach­ge­biet  waren wir unter ande­rem an fol­gen­den Pro­jek­ten betei­ligt:

  • Pro­jekt “Best­Val” und wei­te­re Ana­ly­sen zur Bau­rei­hen­op­ti­mie­rung, Deut­sche Bahn AG, Pro­dukt­be­reich Fahr­zeug TFE 5
  • Pro­jekt “Natur” (… Neue® AspekTe von ZUver­läs­sig­keits­un­ter­su­chun­gen für DRAM Spei­cher­chips), Infi­ne­on AG
  • Pro­jekt “FXM” (Field eXperi­ence Manage­ment), SIEMENS AG