Modularisierung und Synthese von Zuverlässigkeitsmethoden

Abstract

Methoden zur Zuverlässigkeitsabsicherung existieren in großer Menge mit unterschiedlichen, sich teilweise aber überschneidenden Zielsetzungen. Daher kommt es in der Produktentwicklung vor, dass eigentlich wichtige Methoden weggelassen oder andere Themen doppelt bearbeitet werden. Dies wirkt sich nicht nur negativ auf die Effektivität, sondern auch auf die Methodenakzeptanz der Entwickler aus.

Demzufolge befasst sich die vorliegende Arbeit mit dem Grundgedanken, dass nicht die Methoden an sich, sondern deren zugrunde liegende Fragestellungen mehr in den Vordergrund gerückt werden müssen. Auf dieser Basis kann auch eine bessere Kombination der Methoden stattfinden. Die weitergehende Idee ist, ob nicht sogar eine Systematik in den grundlegenden Fragestellungen der Methoden erkannt werden kann, die zu einem neuen Verständnis der Zuverlässigkeitsabsicherung führen könnte.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Vielzahl bestehender Methoden zur Zuverlässigkeitsabsicherung zu hinterfragen und deren Inhaltsebene mehr in den Vordergrund zu stellen. Als Hilfsmittel wird der Ansatz der Modularisierung aufgegriffen. Dieser erlaubt sowohl eine vermehrte Standardisierung durch kleine vorgegebene Module als auch eine stärkere Flexibilisierung durch die zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten der Module.

Dazu werden zu Beginn Zuverlässigkeitsmethoden im Speziellen und Entwicklungsmethoden im Allgemeinen betrachtet und auf deren wesentliche Funktionen heruntergebrochen. Im Anschluss daran werden die Anforderungen an eine Modularisierung festgelegt und bestehende Methoden zur Zuverlässigkeitsabsicherung daraufhin untersucht, ob sich diese mit dem Modularisierungsansatz darstellen lassen.

Den Kernpunkt dieser Arbeit bildet schließlich die Entwicklung einer Systematik zum modularen Aufbau einer vollständigen Zuverlässigkeitsabsicherung. Diese Systematik basiert auf einem Makrozyklus als Wegweiser entlang des Produktentwicklungsprozesses und einem Mikrozyklus zur Anpassung der Arbeitsschritte an die menschliche Denkweise.

In einem Exkurs wird zudem gezeigt, dass eine durchgängige Zuverlässigkeitsabsicherung nicht nur entlang des Produktenwicklungsprozesses, sondern auch quer über quantitative und qualitative Ansätze hinweg auf verschiedenen Ebenen möglich ist.

Methods for reliability validation exist in large quantity with different, but partially overlapping objectives. As a result, it occurs in the product development that actually important methods are left out and other topics are processed twice. This affects not only negatively the effectiveness, but also the acceptation of methods by developers.

Therefore, the present work concentrates on the fundamental idea that not the methods themselves have to be moved to the fore, but the underlying questions. On this basis, a better combination of methods can be done. The further idea is, that also a systematic can be detected in the fundamental questions of the methods which could lead to a new understanding of the reliability validation.

The aim of this study is to scrutinize the large number of existing methods for reliability validation and to bring their level of content to the fore. As an aid, the approach of modularization is picked up. This approach allows both, an increased standardization by small, prescribed modules as well as a greater flexibility through the multitude of possible combinations of modules.

For this purpose, at first, reliability methods in particular and development methods in general are considered and broken down into their essential functions. Subsequently, the requirements to a modularization are defined. Additionally, existing methods for reliability validation are investigated to determine whether these can be represented with the modularization approach.

Core of this work is eventually to develop a system for the modular construction of the complete reliability validation process. This system is based on a macrocycle as signposts along the product development process and a microcycle to adapt the working steps to the human way of thinking.

In an excursus it also will be shown that a consistent reliability validation is not only possible along the product development cycle, but a combination also across quantitative and qualitative approaches is possible at various levels.

Finally, the proposed systematic of a modularized reliability validation following a macro- and microcycle is validated by an exemplary application on two mechatronic systems out of the automotive industry.