TECHNISCHE ZUVERLÄSSIGKEIT mit MINITAB®
Bauteile robust auslegen und effizient erproben
Dieses Buch bietet Ihnen einen schnellen und verständlichen Einstieg in die technische Zuverlässigkeit. Es werden alle Grundlagen auf verständliche Art behandelt, die Sie benötigen, um Ihre Bauteile zuverlässig auszulegen und Ihre Erprobungen so effizient wie möglich zu gestalten. Um statistische Auswertungen schnell zu erledigen, wird das Buch durch Excel Tools und eine Einführung in MINITAB® begleitet.
TECHNISCHE ZUVERLÄSSIGKEIT mit MINITAB® – Bauteile robust auslegen und effizient erproben
Produkte werden komplexer und Kundenansprüche bzgl. Nutzungsdauer, Qualität, Sicherheitserwartung und Kosten steigen. Man löst dieses Spannungsverhältnis verstärkt durch eine höhere Auslastung der Bauteile und effizientere Erprobungsmethoden. Hier helfen die Methoden der technischen Zuverlässigkeit, denn bei Kenntnis der Lasten, und der Werkstoffgrenzen können Bauteile höher ausgelastet und Erprobungs-kosten gespart werden.
Dieses Buch hilft Ihnen bei einem Einstieg oder der Vertiefung bei der Ableitung/Interpretation effizienter Erprobungen und dem Nachweis der Zuverlässigkeit Ihrer Produkte:
- Alle Rechnungen Schritt für Schritt erklärt
- LV124 oder VDA Band 3 Teil 2 verstehen
- Grundlagen der Zuverlässigkeitstechnik
- Lastkollektive auswerten und ableiten
- FMEA verstehen und anwenden
- Zuverlässigkeiten berechnen
- Erprobungen planen/auswerten
- Success Run Tests planen
Die Autoren und Trainer der technischen Zuverlässigkeit Dr.-Ing. Stefan Einbock und M.Sc. Arber Avdyli fassen deswegen die Grundlagen der technischen Zuverlässigkeit auf verständliche Art zusammen und liefert konkrete und direkt anwendbare Methoden für einen selbständig erstellten Zuverlässigkeitsnachweis oder eine eigene Erprobung.
Um den Inhalt verständlich zu vermitteln, werden zahlreiche Abbildungen verwendet und eine einfache und klare Sprache gewählt. Die Theorie wird um praxisrelevante Übungen ergänzt.
Eine einfache Anwendung der Methoden ermöglichen die begleitenden Excel Tools. Zusätzlich werden Erfahrungswerte mitgeliefert, und Schritt für Schritt Lösungen vorgestellt, so dass eine Berechnung von Zuverlässigkeiten einfach möglich ist, auf für Einsteiger.
Dieses Buch versetzt Sie dadurch in die Lage:
- Sich schnell und einfach in die technische Zuverlässigkeit einzuarbeiten und diese Methoden richtig anzuwenden
- Erprobungen abzuleiten und auszuwerten
- Ihre Bauteile höher auszulasten
- Kosten bei der Erprobung einzusparen
Dieses Buch ist genau richtig für Sie, wenn Sie …
Einen Einstieg/Vertiefung in die technische Zuverlässigkeit suchen
Dieses Buch fokussiert auf die wirklich wichtigen Themen, gibt wertvolle Praxistipps für eine schnelle Einarbeitung (auch berufsbegleitend) und erklärt Grundlagen sehr verständlich.
Richtlinien wie die LV124 oder VDA Band 3 Teil 2 verstehen wollen
Sie lesen, was die Hintergründe der LV124 oder VDA Band 3 Teil 2 sind, wie Sie diese richtig anwenden und wie Sie für Ihre Bauteile eigene Erprobungen ableiten und Zuverlässigkeitsnachweise führen.
Ihre Bauteile zuverlässig auslegen und effizient erproben wollen
Mit einem Minimum an Statistik und vielen Praxistipps sowie klaren Handlungsempfehlungen lernen Sie die direkte Anwendung der Methoden der technischen Zuverlässigkeit kennen und mit Minitab anwenden.
Der Inhalt
Sie lernen, den Grundgedanken/ die Philosopie, welche hinter dem Buch und der technischen Zuverlässigkeit stecken kennen.
Anhand eines klaren Zuverlässigkeitsprozesses werden Sie in 7 einfachen Schritten durch den gesamten Prozess geführt. Diese 7 Schritte stellen auch die Gliederung des Buches dar.
Daneben werden noch die wichtigsten Begriffe der Zuverlässigkeit eingeführt und die wichtigsten Normen wie die LV124 oder der VDA Band 3 Teil 2 vorgestellt.
Im zweiten Schritt des Zuverlässigkeitsprozesses werden die potenziellen Risiken identifiziert. Dazu nutzen Sie die FMEA. Sie verstehen deren Hintergründe, die Anwendung und deren Interpretation.
Zusätzlich wird vorgestellt, wie die Ziele für die Zuverlässigkeitsauslegung abgeleitet werden und wie Sie Systemzuverlässigkeiten berechnen.
Das Kapitel zur Ermittlung der Beanspruchung beantwortet die Frage: Was sieht das Bauteil?
Konkret bedeutet dies: Ein Produkt wird für einen bestimmten Nutzungsfall ausgelegt. Bei einem PKW ist dies z.B. die Fahrt innerhalb der Stadt oder auf der Autobahn. Diese Nutzungsfälle werden auch als Use Cases bezeichnet. Alle Use Cases führen zu äußeren Belastungen auf das Bauteil wie Temperaturen, Kräfte, Beschleunigungen, Ströme,…. Diese Belastungen wiederum führen im Bauteil auf Grund der Bauteileigenschaften wie der Geometrie oder dem Werkstoff zu einer Beanspruchung, z.B. inneren Temperaturen oder mechanischen Spannungen.
Sie erfahren, wie Sie diese ermitteln und Kollektive z.B. mit Hilfe der Rainflowzählung oder der Momentanwertzählung ableiten.
Das Kapitel zur Ermittlung der Beanspruchbarkeit beantwortet die Frage: Was kann das Bauteil ertragen?
Sie lernen für ein konkretes Design, mit Hilfe von Lebensdauermodellen wie der Wöhlerlinie, dem Arrhenius-, Lawson- oder Norriz-Landzberg Modell die Beanspruchbarkeit zu beschrieben. Ein Lebensdauermodell ist die ertragbare Beanspruchung des Bauteils. Diese kann aus Normen oder Richtlinien abgeschätzt werden. Alternativ bietet sich deren experimentelle Ermittlung an.
Wir zeigen Ihnen die wichtigsten Erfahrungswerte für eine rechnerische Abschätzung der Lebensauermodelle und zeigen Ihnen außerdem, wie Sie Lebensdauermodelle experimentell ermitteln und statistisch auswerten.
Erfahren Sie, wie Sie die Zuverlässigkeit für ein konkretes Design berechnen.
Ein Zuverlässigkeitnachweis kann abhängig von der geforderten Zuverlässigkeit auf unter-schiedliche Art und Weise erfolgen. Rechnerisch wird dazu die Schadensakkumulation verwendet, indem die Beanspruchung der Beanspruchbarkeit gegenübergestellt wird. Ein experimenteller Nachweis ist mit Hilfe der Success-Run oder End of Life Tests möglich. Daneben gibt es noch einen regelwerk- oder erfahrungsbasierten Nachweis.
Sie lernen alle wichtigen Methoden kennen und anwenden.
Im Laufe der ersten fünf Schritte wurden jede Menge Annahmen und Vereinfachungen getroffen.
Bei der Verifikation gilt es, diese zu überprüfen. Dazu wird ein Verifikationsplan erstellt und eine Erprobung abgeleitet.
Außerdem erfahren Sie, wie Sie mit Erprobungen auf Basis der Success-Run Methode ableiten und auswerten. Sie werden dabei den Einfluss der Stichprobe, der Aussagewahrscheinlichkeit, dem Lebensdauerverhältnis, der Raffung und dem Vorwissen nutzen, um den Aufwand so gering wie möglich zu halten und die Erprobung so effizient wie möglich zu gestalten.
Abschließend lernen Sie die wichtigsten Methoden der Feldbeobachtung kennen.
Sind die Produkte ausgeliefert, zeigt sich, wie gut die Zuverlässigkeitsprognose war. Die Beobachtung im Feld erfolgt mit Hilfe der Weibullanalyse und dem Analysieren ausgefallener Bauteile. Aus den Ergebnissen der Weibullanalyse und der mikroskopischen Analyse der ausgefallenen Bauteile lassen sich Restlaufzeiten von Produkten berechnen und Rückschlüsse über Schwachstellen im Produkt ziehen. Die Ergebnisse der Feldbeobachtung fließen wieder in den nächsten Zuverlässigkeitsnachweis ein.
Im Download Bereich https://einbock-akademie.de/download/Buch-Zuverlaessigkeit finden Sie nützliche Excel Tools, Minitab Tabellen und weiteres Begleitmaterial für ihren beruflichen Alltag und die direkte Anwendung
TECHNISCHE ZUVERLÄSSIGKEIT mit MINITAB® - Bauteile robust auslegen und effizient erproben
Auf den Punkt:
- Alle Rechnungen Schritt für Schritt erklärt
- LV124 oder VDA Band 3 Teil 2 verstehen
- Grundlagen der Zuverlässigkeitstechnik
- Lastkollektive auswerten und ableiten
- FMEA verstehen und anwenden
- Zuverlässigkeiten berechnen
- Erprobungen planen/auswerten
- Success Run Tests planen
Die Autoren
Dr.-Ing. Stefan Einbock
studierte allgemeinen Maschinenbau an der Hochschule Esslingen und promovierte an der TU Dresden im Bereich der Betriebsfestigkeit.
Das theoretische Wissen zur Betriebsfestigkeit und Zuverlässigkeit vermittelt er als erfolgreicher Seminarleiter der Seminare "Betriebsfestigkeitsberechnung", "Bauteile robust auslegen und effizient erproben" und "DRBFM verstehen und anwenden". Außerdem hält er regelmäßig Vorträge an Hochschulen.
Er ist bei der Robert Bosch GmbH beschäftigt. Dort leitet er im Geschäftsbereich Powertrain Systems das Kompetenzzentrum Metalle.
Um das Wissen der Betriebsfestigkeit Ingenieuren aus der Praxis schnell und einfach zugängig zu machen, hat er die EinbockAKADEMIE gegründet. Hier werden aktuelle Themen in einem Blog behandelt, Bücher zur Betriebsfestigkeit vorgestellt und Seminare sowie Beratungen angeboten.
M. Sc. Arber Avdyli
studierte Maschinenbau an der Hochschule Esslingen mit der Fachrichtung Entwicklung und Konstruktion.
Neben dem Studium arbeitete zweieinhalb Jahre in der Zuverlässigkeitsabsicherung im Bereich der Powertrain-Entwicklung bei Daimler Trucks. Im Rahmen seiner Master Thesis bei der Mercedes-Benz AG entwickelte er modell- und datenbasierte Methoden zur zuverlässigen On-Board-Schätzung von Batteriezustands- und Alterungsgrößen und ist an Publikationen des Instituts für Photovoltaik der Universität Stuttgart beteiligt.
Seit 2019 ist er als Entwicklungsingenieur bei der Mercedes-Benz AG im Bereich der Alterungs- und Lebensdauerabsicherung von Hochvoltbatterien tätig. Dort ist er verantwortlich für die Methodenentwicklung, Auslegung und Absicherung auf Komponenten- und Systemebene.
Fehlerliste des Buches Betriebsfestigkeit
Haben Sie einen Fehler gefunden, der sich trotz größtmöglicher Sorgfalt eingeschlichen hat oder möchten Sie Feedback geben? Dann freuen wir uns über eine kurze E-Mail (kontakt@einbock-akademie.de). Hierfür bedanken wir uns mit dem eBook „Statistik für Ingenieure und Naturwissenschaftler (mit Excel): endlich verständlich!“.