Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 1/9. (vgl. VDA Band 3 Teil 2, 3. Aufl., Beispiele 2.5 und 2.7)

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 1/9. (vgl. VDA Band 3 Teil 2, 3. Aufl., Beispiele 2.5 und 2.7)"

Sven Hofer
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 1/9 Ermittlung des erforderlichen Stichprobenumfangs bei Success-Run, Berücksichtigung des Lebensdauerverhältnisses, kostengünstigstes Versuchsdesign (vgl. VDA Band 3 Teil 2, 3. Aufl., Beispiele 2.5 und 2.7) Für ein Fahrzeuggetriebe wird ein Lastenheft die Lebensdauer B 10 = km mit einer Aussagewahrscheinlichkeit von P A = 95 % gefordert, die Ausfallsteilheit soll, falls erforderlich, mit b = 1,5 abgeschätzt werden. Ermittelt werden soll die erforderliche Getriebeanzahl für Prüfung ohne Ausfall. a) auf Basis der Weibull-Verteilung und b) auf Basis der Binomial-Verteilung (Success-Run) Die Prüfung ohne Ausfall soll unter folgenden Einschränkungen erfolgen: c) Aus zeitlichen Gründen steht nur die Zeit für Versuchskilometer je Getriebe zur Verfügung. Wie viele Getriebe müssen geprüft werden? d) Aus Kostengründen stehen nur n = 15 Getriebe für Versuche zur Verfügung. Wie lange müssen diese ohne Ausfall laufen, um die geforderte Zuverlässigkeit mit der geforderten Aussagewahrscheinlichkeit nachzuweisen? Schwerpunkte: Prüfplanung Zuverlässigkeit Aussagewahrscheinlichkeit Vorkenntnisse: Zuverlässigkeitsanalysen Weibullverteilung Binomialverteilung Anmerkung: Beispiele entnommen aus: VDA Band 3.2 (3. Aufl. 2000) Bsp. 2.5 & 2.7 Die Lebensdauerversuche wurden mit der Stichprobenanzahl n gemäß Anforderung b) durchgeführt. Drei Getriebe sind jedoch vor km Laufleistung ausgefallen, d.h. x = 3. Die anderen n x Getriebe haben die geforderte B 10 Laufleistung ohne Ausfall überlebt. e) Welche Zuverlässigkeit kann man dem Getriebe mit unveränderter Aussagewahrscheinlichkeit P A bescheinigen?

2 2/9 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 f) Mit welcher Aussagewahrscheinlichkeit kann die geforderte B 10 Lebensdauer nachgewiesen werden? g) Wie viele Getriebe müssten wegen aufgetretenen Ausfällen zusätzlich bis zur B 10 - Lebensdauer ohne Ausfall geprüft werden, um die geforderte Zuverlässigkeit mit der geforderten Aussagewahrscheinlichkeit nachzuweisen? h) Gesucht wird weiterhin die Entscheidung für eine kostengünstige Lösung durch Testen, d. h. höchste Mindestzuverlässigkeit R bei gleichem Prüfaufwand. - Gegeben sind : - zwei Getriebe - Budget für einen Testabschluss von maximal km - Geforderte Mindestlebensdauer km - Geschätzter Formparameter b = 2,0 - Erforderliche Aussagewahrscheinlichkeit P A = 80 % Gesucht wird die kostengünstigste Testdurchführung, d.h. - eine Probe insgesamt km testen oder - zwei Proben je km (insgesamt km) testen Lösungen mit qs-stat: Sie finden eine Lösungen zu diesen Fragestellungen im Modul Zuverlässigkeit über das Menü Optionen Prüfplanung Zuverlässigkeit. Öffnen Sie den Punkt Zuverlässigkeit und wählen Sie die zu den Fragestellungen passenden Unterpunkt aus. Geben Sie die Werte ein und klicken Sie dann auf Ok, um die Ergebnisse nacheinander zu berechnen. In den Grafiken werden auch benachbarte Lösungen visualisiert. Doku-Nr.: S-FB 028 D 2003 Q-DAS GmbH, Weinheim Version: 2

Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 3/9 a) Erforderliche Getriebezahl nach Weibull: Lebensdauer B 10 = 250.000 km, Ranggröße (keine Ausfälle) i = 1 Im VDA Band 3.

3 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 3/9 a) Erforderliche Getriebezahl nach Weibull: Lebensdauer B 10 = km, Ranggröße (keine Ausfälle) i = 1 Im VDA Band 3.2 wird aus den Tabellen ebenfalls 29 Teile abgelesen und 30 zu prüfende Teile vorgeschlagen. b) Erforderliche Getriebezahl nach Binomialverteilung (Success Run): Auch hier werden im VDA 3.2 n = 29 Teile errechnet und 30 zu prüfende Teile vorgeschlagen.

4/9 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 c) Prüfung ohne Ausfall mit Berücksichtigung des Lebensdauerverhältnisses: Lebensdauer B 10 = 250.

4 4/9 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 c) Prüfung ohne Ausfall mit Berücksichtigung des Lebensdauerverhältnisses: Lebensdauer B 10 = km, Ausfallsteilheit (geschätzt) b = 1,5 Prüfdauer (vorgegeben) t p = km Lebensdauer (Soll) t = km Stehen nur Versuchskilometer zur Verfügung, dann müssen 62 Getriebe getestet werden. Doku-Nr.: S-FB 028 D 2003 Q-DAS GmbH, Weinheim Version: 2

5 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 5/9 d) Prüfung ohne Ausfall mit vorgegebener Teilezahl: Lebensdauer B 10 = km, Ausfallsteilheit (geschätzt) b = 1,5 Anzahl Getriebe(vorgegeben) n = 15 Stück Lebensdauer (Soll) t = km Stehen nur 15 Teile zur Verfügung, dann müssen die Getriebe über ,3 km getestet werden.

6 6/9 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 e) Mindestzuverlässigkeit bei Ausfällen: Ausgefallen sind x = 3 Getriebe Insgesamt geprüft wurden n = 30 Getriebe Nach dem überraschenderweise 3 Ausfälle aufgetreten sind, kann man den Teilen bei gleichbleibender Aussagewahrscheinlichkeit nur noch eine Mindestzuverlässigkeit von 76,14% bescheinigen. Doku-Nr.: S-FB 028 D 2003 Q-DAS GmbH, Weinheim Version: 2

7 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 7/9 f) Aussagewahrscheinlichkeit nach Ausfällen Lebensdauer (Soll) B 10 = km, Ausgefallen sind x = 3 Getriebe Insgesamt geprüft wurden n = 30 Getriebe Nach dem überraschenderweise 3 Ausfälle aufgetreten sind, ist mit dem gegebenen Versuchsdesign eine Mindestlebensdauer nur noch mit einer Aussagewahrscheinlichkeit von 35,26% nachgewiesen. Im VDA Band 3.2 (3. Auflage 2000) wird aus dem Larson-Nomogramm eine Aussagewahrscheinlichkeit von 32% grafisch bestimmt. Die Differenzen sind durch Ableseungenauigkeiten zu erklären.

8/9 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 g) Gesamtzahl der zu Prüfenden Teile zum Erhalt geforderten Aussagewahrscheinlichkeit (Nachprüfung von Teilen bei Ausfällen) Lebensdauer (Soll) B 10 = 250.

8 8/9 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 g) Gesamtzahl der zu Prüfenden Teile zum Erhalt geforderten Aussagewahrscheinlichkeit (Nachprüfung von Teilen bei Ausfällen) Lebensdauer (Soll) B 10 = km, Ausgefallen sind x = 3 Getriebe Bei 3 Ausfällen müssten insgesamt 76 Teile geprüft werden. 30 Teile waren in der ersten Prüfung, es müssen also noch 46 Teile im Success Run nachgeprüft werden. Doku-Nr.: S-FB 028 D 2003 Q-DAS GmbH, Weinheim Version: 2

9 Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2 9/9 h) Das kostengünstigste Versuchsdesign (d. h. die höchste Mindestzuverlässigkeit bei gleichen Testaufwand) soll bestimmt werden für: maximal Anzahl Teile n max = 2 Getriebe Lebensdauer (Soll) t min = km, maximales Testbudget t max = km Aussagewahrscheinlichkeit P A = 80% Ausfallsteilheit (geschätzt) b = 2,0 Die Alternative 1 ist auf Grund der erreichten höheren Mindestzuverlässigkeit von R t = 81,8% zu bevorzugen. Im VDA Band 3.2 (3. Auflage 2000) werden aus Diagrammen Mindestzuverlässigkeiten von R t1 = 81,5% und R t2 = 59% grafisch bestimmt. Die Differenzen sind durch Ableseungenauigkeiten zu erklären.

Ähnliche Dokumente

Ausgangssituation: Prüfprozess: Bei der Kolbenherstellung ist im Rahmen der Maschineneinstellung

Ausgangssituation: Prüfprozess: Bei der Kolbenherstellung ist im Rahmen der Maschineneinstellung Fallbeispiel VDA5 (Beispiel 1) 1/15 Ziel: Umsetzung der Studien zur Prüfprozesseignung und Messunsicherheit in qs-stat nach der Vorlage VDA Band 5 Anhang 6 Beispiel 1. Es soll die Eignung eines Prüfprozesses