Qualitätssicherung - Technische Zuverlässigkeit (eBook)

Lehr- und Arbeitsbuch

Gerhard Linß (Autor)

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2016 | 1. Auflage
314 Seiten
Carl Hanser Fachbuchverlag
978-3-446-45138-4 (ISBN)

Infos

?Vermittelt die Grundlagen und die Werkzeuge der Technischen Zuverlässigkeit kompakt, leicht verständlich und übersichtlich

?Stellt Zusammenhänge zu anderen Wissensgebieten her

?Für Studierende und Praktiker gleichermaßen gut geeignet

?Zum Download: Didaktisch aufbereitete Trainings- und Übungsaufgaben

?Viele Beispiele und Kontrollfragen mit Antworten

Erfüllt ein System oder ein Produkt die Anforderung, die erfüllt werden soll? Die Frage nach der technischen Zuverlässigkeit der Produkte ist für jedes Unternehmen zentral. Denn wenn die Anforderungen nicht erfüllt werden, bedeutet dies hohe Verluste (Rückrufaktionen), Prestigeverlust, unter Umständen stehen Existenzen auf dem Spiel und womöglich besteht auch Gefahr für Leib und Leben.

Dieses Lehr- und Arbeitsbuch bietet alle Informationen rund um die Technische Zuverlässigkeit für die Qualitätssicherung. Neben den statistischen Grundlagen wird gezeigt, wie sich beispielsweise Ausfallraten oder die Ausfallwahrscheinlichkeiten ermitteln lassen, welchen Einfluss die Lebensdauer hat oder wie grundsätzlich Fehler erkannt werden können. Ergänzt wird dieses Werk durch Trainingsmodule zum Download.



Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß berät Industrieunternehmen, ist AIF-Gutachter und leitet ein Unternehmen im Steinbeis-Verbund. Bis 2014 war er Leiter des Fachgebiets Qualitätssicherung und Industrielle Bildverarbeitung an der TU Ilm.

Inhalt

Vorwort 6
1 Einführung: Technische Zuverlässigkeit 12
1.1 Qualität 12
1.2 Zuverlässigkeit 12
1.3 Anforderungen an Zuverlässigkeitsingenieure 17
1.4 Literatur 19
2 Begriffe, Definitionen und statistische Grundlagen 22
2.1 Technische Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit 22
2.2 Ausfall 23
2.3 Überlebens- und Ausfallwahrscheinlichkeit 25
2.4 Ausfallquote und Ausfallrate 26
2.5 Zuverlässigkeitsmanagement 29
2.6 Zuverlässigkeitsprüfungen 30
2.7 Statistische Grundlagen 30
2.7.1 Mengenalgebra 30
2.7.1.1 Definitionen 30
2.7.1.2 Mengenoperationen 31
2.7.1.3 Relationen zwischen Mengen 32
2.7.1.4 Rechengesetze der Mengenalgebra 33
2.7.2 Wahrscheinlichkeit und Rechnen mit Wahrscheinlichkeiten 35
2.7.3 Häufigkeiten, Histogramm und Dichtefunktion 41
2.7.4 Summenhäufigkeit und Verteilungsfunktion 45
2.7.5 Mathematische Beschreibung von Zufallsgrößen 47
2.8 Literatur 53
3 Lebensdauerverteilungen 56
3.1 Exponentialverteilung 57
3.1.1 Theoretische Grundlagen 58
3.1.2 Analytische Bestimmung der charakteristischen Lebensdauer mittels Prüfplänen 60
3.1.3 Exponentialverteilung — Trainingsmodul 64
3.2 Weibull-Verteilung 72
3.2.1 Theoretische Grundlagen 72
3.2.2 Grafische Bestimmung der Weibull-Parameter durch das Lebensdauernetz 77
3.2.3 Analytische Bestimmung der Weibull-Parameter 80
3.2.3.1 Regressionsanalyse 80
3.2.3.2 Maximum-Likelihood-Verfahren 81
3.2.3.3 Methode nach Gumbel 82
3.2.3.4 WeiBayes (Nutzen von Vorkenntnissen) 82
3.2.4 Weibull-Verteilung — Trainingsmodul 83
3.3 Normalverteilung 96
3.3.1 Theoretische Grundlagen 96
3.3.2 Normalverteilung — Trainingsmodul 99
3.4 Logarithmische Normalverteilung 115
3.4.1 Theoretische Grundlagen 115
3.4.2 Logarithmische Normalverteilung — Trainingsaufgaben 118
3.5 Zusammenfassung Lebensdauerverteilungen 121
3.6 Badewannenkurve 123
3.7 Literatur 125
4 Zuverlässigkeit von Systemen 126
4.1 Ausfall- und Versagensursachen technischer Erzeugnisse 126
4.2 Methoden zur Berechnung der Zuverlässigkeit von Systemen 128
4.3 Qualitative Zuverlässigkeitsanalyse von Systemen (Ausfallartenanalyse) 129
4.3.1 Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse – FMEA 129
4.3.1.1 Ziele, Voraussetzungen und Arten der FMEA 129
4.3.1.2 Durchführung der FMEA 133
4.3.1.4 Ausschnitt aus der FMEA einer Kühlmittelpumpe 140
4.3.2 Fehlerbaumanalyse — FTA 144
4.3.3 Ereignisablaufanalyse — ETA 150
4.4 Quantitative Zuverlässigkeitsanalyse von Systemen (Ausfallratenanalyse) 153
4.4.1 Zuverlässigkeitsschaltbilder 153
4.4.1.1 Theoretische Grundlagen 153
4.4.1.2 Trainingsmodul Zuverlässigkeitsschaltbilder 163
4.4.2 Fehlerbaumanalyse 180
4.4.3 Markov-Verfahren 181
4.4.4 Parts Count Method (Bauteilzählmethode) 188
4.4.5 Parts Stress Method (Bauteilbelastungsmethode) 193
4.5 Literatur 201
5 Stichprobenprüfungen 204
5.1 Grundlagen der Stichprobenprüfungen 204
5.1.1 Begriffe und Arten der Stichprobenprüfung 204
5.1.2 Begriffe und Aufgaben der Annahmestichprobenprüfung 205
5.1.3 Arten von Annahmestichprobensystemen 207
5.1.4 Grundlagen für die Anwendung von Annahmestichprobensystemen 209
5.1.4.1 Annahmestichprobenprüfung anhand qualitativer Merkmale 210
5.1.4.2 Annahmestichprobenprüfung anhand quantitativer Merkmale 212
5.1.5 Operationscharakteristik und Durchschlupfkennlinie 213
5.1.5.1 Operationscharakteristik und deren Eigenschaften 213
5.1.5.2 Durchschlupfkennlinien 214
5.2 Stichprobenprüfung anhand qualitativer Merkmale 215
5.2.1 Ablauf einer Einfachstichprobenprüfung anhand qualitativer Merkmale 217
5.2.2 Operationscharakteristik für Stichprobenanweisungen anhand qualitativer Merkmale 220
5.2.3 Stichprobenprüfung bei Exponentialverteilung 223
5.2.4 Stichprobenprüfung bei Weibull-Verteilung 228
5.3 Literatur 233
6 Lebensdauerhochrechnungen 234
6.1 Raffungstest – beschleunigtes Testen 234
6.2 Highly Accelerated Life Test – HALT 237
6.2.1 Kenngrößen 238
6.2.2 Durchführung 238
6.2.3 Vor- und Nachteile von HALT 247
6.3 Highly Accelerated Stress Screens – HASS 248
6.4 Literatur 250
7 Praxisanwendungen – Zuverlässigkeit automatisierter Montage- und Prüfsysteme 252
7.2 Qualitätsleistung von Produktionssystemen 256
7.3 Automatisierte Methoden der Fehlererkennung 259
7.3.1 Redundanzkonzepte 259
7.3.2 Selbsttests zur Fehlererkennung 260
7.3.3 Plausibilitätstests 261
7.4 Absicherungsalgorithmus zur Steigerung der Qualitätsleistung 266
7.5 Literatur 269
8 Anhang 272
8.1 Begriffe der Zuverlässigkeit 272
8.2 Wahrscheinlichkeitssummen geordneter Stichproben 275
8.3 Tabelle der standardisierten Normalverteilung 276
8.4 Quantile der Standardnormalverteilung 280
8.5 Quantile der c2-Verteilung 281
8.6 Quantile der t-Verteilung 283
8.7 Auszug aus der Tabelle der Binomialverteilung für n = 200 285
8.8 Auszug aus der Tabelle der Poisson-Verteilung 286
8.9 Kennbuchstaben für den Losumfang nach DIN ISO 3951 287
8.10 Kennbuchstabe für den Losumfang nach DIN ISO 2859 288
8.11 Einfach-Stichprobenpläne für die normale Prüfung nach DIN ISO 2859 289
8.12 Einfach-Stichprobenpläne für die verschärfte Prüfung nach DIN ISO 2859 290
8.13 Einfach-Stichprobenpläne für die reduzierte Prüfung nach DIN ISO 2859 291
8.14 Larson-Nomogramm 292
8.15 Thorndike-Nomogramm 293
8.16 Lebensdauernetz 294
8.17 Lambda-Netz 295
8.18 Wahrscheinlichkeitsnetz 296
8.19 Lognormalverteilungsnetz 297
8.20 Ermittlung des arithmetischen Mittelwertes a = 1/b! für 0,3 < b <
8.21 Literatur 298
Literatur 300
Index 306

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 8.8.2016
• Verlagsort: München
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Unternehmensführung / Management
• Schlagworte: Prozessmanagement • Qualitätsmanagement • Qualitätssicherung • Statistik • Zuverlässigkeit
• ISBN-10: 3-446-45138-2 / 3446451382
• ISBN-13: 978-3-446-45138-4 / 9783446451384