Systematik zur entwicklungsbegleitenden Integration und Planung einer effizienten Zuverlässigkeitsabsicherung von Produktvarianten auf Basis des Modells der PGE – Produktgenerationsentwicklung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Albert Albers; Dr.-Ing. Martin Dazer
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509078026

Die Entwicklung von Produktvarianten nimmt durch die steigende Nachfrage von Produktindividualisierung stetig zu. Entwicklungsprozesse werden demnach auf die Variantenentwicklung angepasst, um die unternehmensspezifische, optimale Variantenanzahl hinsichtlich Kosten und Nutzen zu finden. Produktvarianten teilen einerseits oft Merkmale, weisen aber auch Unterschiede in Produktgestalt oder Produkteinsatz bzw. Produktzweck auf. Diese Unterschiede wirken sich unterschiedlich stark auf das Ausfallverhalten der jeweiligen Produktvariante aus, was zu neuen Herausforderungen in der Zuverlässigkeits- und Lebensdauerabsicherung führt. Da es in den meisten Fällen nicht möglich ist die Ausfallmechanismen physikalisch zu beschreiben, wird die Zuverlässigkeitsabsicherung auf Basis von empirischen Lebensdauerdaten aus Zuverlässigkeitstests durchgeführt. Während der Entwicklung können nur kostenintensive Prototypen verwendet werden, weshalb die Erprobung sämtlicher Produktvarianten nicht zielführend ist. Die Zuverlässigkeit kann aber auch nicht einfach auf andere Varianten übertragen werden, da sich bereits durch kleine Unterschiede (wie z.B. größere Belastung durch anderen Produkteinsatz) große Änderungen im Ausfallverhalten ergeben können.Ziel des gemeinsamen Forschungsvorhabens ist deshalb die Entwicklung einer Systematik zur aufwandsreduzierten Zuverlässigkeitsabsicherung bei der Variantenentwicklung durch die systematische Analyse von Ähnlichkeiten auf Basis des Modells der PGE – Produktgenerationsentwicklung. Mit den identifizierten Ähnlichkeiten sollen Zuverlässigkeitsinformationen auf Produktvarianten übertragen werden. Grundlage dafür bilden Ansätze zur Verwendung von Vorwissen in der Zuverlässigkeitstestplanung, womit der Prüfaufwand erheblich reduziert wird. Durch die Wieder- und Weiterverwendung der Zuverlässigkeitsinformationen wird eine deutliche Aufwandsreduktion für die Zuverlässigkeitsabsicherung erreicht. Gleichzeitig ist durch die systematische Analyse der Ähnlichkeiten dennoch eine valide Absicherung gewährleistet.Darüber hinaus sollen durch die neue Systematik bereits in frühen Entwicklungsphasen Rückschlüsse über Auswirkungen von Produktvarianten auf die notwendigen Aufwände zur Zuverlässigkeitsabsicherung ermöglicht werden. Damit lässt sich feststellen, ob der durch die Produktvariante angestrebte Nutzen im Verhältnis zu dem erwarteten Aufwand bei der Zuverlässigkeitsabsicherung zu rechtfertigen ist. Diese Gegenüberstellung bildet die Grundlage für die Optimierung der Produktvariante.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Bernd Bertsche