Integrale Methodik zur Entwicklung von robusten, zuverlässigen Produkten

Abstract

Produktanforderungen prosperieren mit Kundenanforderungen, die auf Basis einer immer rasantere und stetig ansteigende Funktionserfüllungen wachsen. Infolge dieses Trends steigt der Komplexitätsgrad mit zunehmender Funktionsdichte in Systemen, Produkten und Prozessen, wodurch wiederum die Forderungen nach Qualität bezüglich der Zuverlässigkeit, der Robustheit, der Sicherheit und der Energieeffizienz zunehmen. Um den gesamten, vorgenannten Ansprüchen gerecht zu werden, muss die Priorität im Produktentwicklungsprozess auf dem Gestalten von robusten, zuverlässigen Produkten und Prozessen mit deren Derivaten sowie deren Design-Parametern liegen, damit diese innerhalb der geforderten Einsatzzeit gegenüber Markt-/ oder Anforderungsschwankungen unempfindlicher reagieren. Um diese Unempfindlichkeit gegenüber internen sowie externen Störeinflüssen innerhalb einer geforderten Einsatzzeit mit geringster Varianz aufrecht zu erhalten, wird nach der in dieser Arbeit vorgestellten Theorie der robusten Zuverlässigkeit, eine Definition festgelegt, die die beiden Qualitätsanforderungen und Theorien Zuverlässigkeit und Robustheit vereint. Mit dem Erklärungs- und Modellierungsmodell R²-Modell und dessen Derivate R²-Prozess und R²-Feld-Modell wird die Theorie visualisiert und dem Ingenieur ein Entwicklungsbegleitendes Werkzeug zur Verfügung gestellt. Die bislang fehlende, methodisch geführte Enttwicklungsabfolge des Robust Designs sowie die mangelnde Kombination und der unberücksichtigte Zusammenschluss von Methoden der Zuverlässigkeitstechnik, geben Anlass zur Festlegung und Definition einer integralen Methodik zur Entwicklung robuster, zuverlässiger Produkte: die Systematic Methodology for Axiomatic Robust Reliability-Testing (SMAR²T). Die Methodik behandelt neben der beschreibenden, chronologischen Entwicklungsabfolge mit den vier Phasen: System Design, Parameter Design, Toleranz Design und Robuste Zuverlässigkeitserprobung, den Aspekt der frühzeitigen Erkennung von unerwünschten Resultaten, wie Früh- und Zufallsausfällen, sowie deren Berücksichtigung im Design.