Zuverlässigkeit mechatronischer Systeme: Grundlagen und Bewertung in frühen Entwicklungsphasen
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Berlin [u.a.]
Springer
2009
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 ZIELE DES BUCHES 2 1.2 MECHATRONIK
UND IHRE ZUVERLAESSIGKEIT 2 1.3 LITERATUR 6 2 GRUNDLAGEN FUER EINE
ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG MECHATRONISCHER SYSTEME 7 2.1
ZUVERLAESSIGKEITSANALYSEN 7 2.1.1 QUALITATIVE ANALYSEN 7 2.1.2
QUANTITATIVE ZUVERLAESSIGKEITSANALYSEN 9 2.2 VDI2206 -
ENTWICKLUNGSMETHODIK FUER MECHATRONISCHE SYSTEME 21 2.2.1 SYSTEMENTWURF
21 2.2.2 DOMAENENSPEZIFISCHER ENTWURF 22 2.2.3 SYSTEMINTEGRATION 23 2.3
FEHLER UND AUSFAELLE IN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN 23 2.3.1 MECHANIK 24
2.3.2 ELEKTRONIK 24 2.3.3 SOFTWARE 25 2.4 ZUVERLAESSIGKEIT IN DEN
EINZELNEN DOMAENEN DER MECHATRONIK 25 2.4.1 MECHANIK 25 2.4.2 ELEKTRONIK
26 2.4.3 SOFTWARE 26 2.4.4 FORDERUNG EINER NEUEN BETRACHTUNGSWEISE 27
2.5 GEMEINSAME SPRACHE 27 2.6 ANFORDERUNGEN AN DIE
ZUVERLAESSIGKEITSMODELLIERUNG 30 2.7 AUFTEILUNGSSTRATEGIEN 32 2.7.1
GLEICHMAESSIGE AUFTEILUNG KONSTANTER AUSFALLRATEN 32 2.7.2 AUFTEILUNG
ANHAND DER SYSTEMKOMPLEXITAET 32 2.7.3 AUFTEILUNG AUF BASIS AEHNLICHER
SYSTEME 33 BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/991529014
DIGITALISIERT DURCH INHALTSVERZEICHNIS 2.7.4 AUFTEILUNG AUF BASIS VON
AUSFALLSTATISTIKEN 33 2.7.5 METHODENACH KARMIOL 33 2.7.6 METHODE NACH
BRACHA 34 2.7.7 ZUSAMMENFASSUNG DER AUFTEILUNGSSTRATEGIEN 34 2.8
ZIELVORGABEN UND SCHWEREGRADE 35 2.9 VERWENDEN VON NETZSTRUKTUREN 36
2.9.1 KUENSTLICHE NEURONALE NETZE 38 2.9.2 BAYES SCHES NETZ 40 2.9.3
VERGLEICH VON NEURONALEN NETZEN UND BAYES SCHEN NETZEN ANHAND EINES
ANWENDUNGSBEISPIELS 43 2.10 LITERATUR 43 METHODIK ZUR
ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG IN FRUEHEN ENTWICKLUNGSPHASEN 47 3.1
IDENTIFIKATION TOPFUNKTION/TOPFEHLFUNKTION 48 3.2 DETAILLIERTE
SYSTEMDARSTELLUNG 49 3.2.1 QUALITATIVE VERHALTENSMODELLE 52 3.2.2
QUALITATIVE MODELLIERUNGSSPRACHEN 53 3.2.3 DIE SITUATIONSBASIERTE
QUALITATIVE MODELLBILDUNG UND ANALYSE (SQMA) 54 3.3 ERMITTLUNG
KRITISCHER KOMPONENTEN 55 3.4 DATENSAMMLUNG 56 3.4.1 VERWENDUNG VON
VERSUCHSDATEN 58 3.4.2 NUTZUNG VON NETZSTRUKTUREN 60 3.4.3 NUTZUNG VON
QUANTITATIVEM EXPERTENWISSEN 60 3.4.4 NUTZUNG VON QUALITATIVEM
EXPERTENWISSEN 61 3.4.5 VERWENDUNG VON QUANTITATIVEM UND QUALITATIVEM
EXPERTENWISSEN 63 3.4.6 VERWENDUNG VON AUSFALLRATENKATALOGEN 63 3.5
QUALITATIVE UND QUANTITATIVE ANALYSE 66 3.6 VERGLEICH DES
ANALYSEERGEBNISSES MIT DEM ZUVERLAESSIGKEITSZIEL 70 3.7 FALLBEISPIEL FUER
DIE METHODIK DER ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG 71 3.7.1 IDENTIFIKATION
TOPFUNKTION/TOPFEHLFUNKTION 72 3.7. INHALTSVERZEICHNIS MATHEMATISCHE
MODELLE ZUR QUANTITATIVEN ANALYSE DER ZUVERLAESSIGKEIT 99 4.1
LEBENSDAUERANALYSE (SURVIVAL ANALYSIS) 99 .1 EINFUEHRUNG 99 .2 DAS MODELL
DER ZUFAELLIGEN RECHTSZENSIERUNG 101 .3 PUNKT- UND ZAEHLPROZESSE 103 .4
DAS AALEN-MODELL 105 .5 DAS COX-MODELL 105 .6 DAS COX-MODELL MIT
CHANGE-POINT 107 4.1.7 ANPASSUNGSTESTS 109 4.1.8 ANWENDUNGEN 111 4.2
KOMPLEXE SYSTEME 120 4.2.1 EINFUEHRUNG 121 4.2.2 COPULA-MODELLE ZUR
BERUECKSICHTIGUNG VON ABHAENGIGKEITEN 122 4.2.3 VERGLEICH VON
LEBENSDAUERVERTEILUNGEN 126 4.2.4 IMPORTANZMASSE FUER DIE KOMPONENTEN
EINES KOMPLEXEN SYSTEMS 134 4.2.5 BERUECKSICHTIGUNG UNGENAUER
INFORMATIONEN UEBER DIE VERTEILUNG DER KOMPONENTENLEBENSDAUERN 141 4.2.6
FALLBEISPIEL 147 4.2.7 ENTWICKLUNG EINES JAVA-BASIERTEN SOFTWARE
PAKETES: SYRBA 152 4.3 LITERATUR 154 ZUVERLAESSIGKEITSBETRACHTUNG
MECHANISCHER SYSTEM UMFANGE IN FRUEHEN ENTWICKLUNGSPHASEN 157 5.1
INFORMATIONEN IN FRUEHEN ENTWICKLUNGSPHASEN 157 5.1.1 PRINZIPSKIZZEN ALS
INFORMATIONSTRAEGER 158 5.1.2 ZUVERLAESSIGKEITSANALYSEN IN FRUEHEN
ENTWICKLUNGSPHASEN 159 5.2 ZUVERLAESSIGKEITSSTEIGERNDE MASSNAHMEN IN DER
MECHANIK 165 5.2.1 METHODISCHES KONSTRUIEREN 166 5.2.2 ERHOEHUNG DER
ZUVERLAESSIGKEIT MECHANISCHER SYSTEME DURCH REDUNDANZEN 167 5.2.3
URSACHEN UND BEHEBUNGSMOEGLICHKEITEN FUER AUSFALLE MECHANISCHE
INHALTSVERZEICHNIS 5.4.3 MODELL ZUR OPTIMIERUNG VON ZUVERLAESSIGKEIT UND
LEBENSLAUFKOSTEN 209 5.4.4 MODELL ZUR ERMITTLUNG DES KOSTENOPTIMALEN
REDUNDANZGRADES NACH KOECHEL 210 5.4.5 MODELL ZUR OPTIMIERUNG DER
ENTWICKLUNGSKOSTEN 212 5.4.6 AUFWANDSMINIMIERUNGS-ALGORITHMUS 212 5.4.7
ZUVERLAESSIGKEITSKOSTENMODELL NACH KOHOUTEK 214 5.4.8 KOSTEN UND
ZUVERLAESSIGKEIT ALS AUSLEGUNGSTHEORETISCHER ZUSAMMENHANG 214 5.5
LITERATUR 217 SYSTEMZUVERLAESSIGKEIT IN FRUEHEN ENTWICKLUNGSPHASEN AM
BEISPIEL FEINWERKTECHNISCHER MECHATRONISCHER SYSTEME 221 6.1 STAND DER
TECHNIK BEI FEINWERKTECHNISCHEN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN 221 6.1.1
ZUVERLAESSIGKEITSANGABEN FEINWERKTECHNISCHER MECHATRONISCHER SYSTEME
ALLGEMEIN 222 6.1.2 VERFUEGBARKEIT KONKRETER DATEN UND GESICHERTER
ERKENNTNISSE 225 6.1.3 SCHLUSSFOLGERUNGEN FUER EIN BEISPIELHAFTES
VORGEHEN 234 6.2 AUSWAHL DER UNTERSUCHTEN FEINWERKTECHNISCHEN
MECHATRONISCHEN SYSTEME 235 6.2.1 BUERSTENBEHAFTETE
GLEICHSTROMKLEINMOTOREN 235 6.2.2 PLANETENRADGETRIEBE MIT
KUNSTSTOFFVERZAHNUNG 238 6.2.3 KOMPLETTE FEINWERKTECHNISCHE
ANTRIEBSSYSTEME 241 6.3 VERSUCHSEINRICHTUNGEN UND PRUEFSTRATEGIE 241
6.3.1 PRUEFSTAENDE UND PRUEFPROGRAMME FUER MOTOREN UND SYSTEME 242 6.3.2
PRUEFSTAENDE UND PRUEFPROGRAMME FUER GETRIEBE 250 6.4 ERGEBNISSE DER
DAUERVERSUCHE AN MOTOREN UND KOMPLETTSYSTEMEN 256 6.4.1 MOTOREN MIT
HOHLLAEUFERN UND EDELMETALLBUERSTEN 256 6.4. INHALTSVERZEICHNIS XI 6.5.4
VERGLEICH UNTERSCHIEDLICHER GETRIEBEBAUFORMEN BEI GLEICHER LEISTUNG 290
6.5.5 ERMITTELTE VERTEILUNGSFUNKTIONEN 294 6.6 VERGLEICH EXPERIMENTELLER
UND THEORETISCHER DATEN 297 6.6.1 VERGLEICH THEORETISCHER UND
EXPERIMENTELLER DATEN EINES DC-MOTORS 297 6.6.2 VERGLEICH THEORETISCHER
UND EXPERIMENTELLER DATEN EINES PLANETENRADGETRIEBES 299 6.6.3 VERGLEICH
THEORETISCHER UND EXPERIMENTELLER DATEN EINES KOMPLETTEN ANTRIEBSSYSTEMS
303 6.7 SCHLUSSFOLGERUNGEN FUER FRUEHE ENTWICKLUNGSPHASEN 305 6.7.1
STATISTISCHE AUSWERTUNG DES AUSFALLVERHALTENS UND NUTZUNG FUER FRUEHE
PHASEN 305 6.7.2 ERKENNTNISSE FUER DIE KOMPONENTEN- UND SYSTEMENTWICKLUNG
AM BEISPIEL DER MOTOREN 310 6.8 ZUSAMMENFASSUNG 312 6.9 LITERATUR 313 7
ZUVERLAESSIGKEIT DER SOFTWARE IN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN 317 7.1
EINFUEHRUNG 317 7.1.1 ZIELE, HERAUSFORDERUNGEN UND ANSAETZE DER
FRUEHZEITIGEN ANALYSE DER SOFTWAREZUVERLAESSIGKEIT 318 7.1.2 GLIEDERUNG
DIESES KAPITELS 320 7.2 UEBERSICHT UEBER DIE METHODEN ZUR FRUEHZEITIGEN
BEWERTUNG DER SOFTWAREZUVERLAESSIGKEIT 322 7.2.1 QUALITATIVE
ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE 322 7.2.2 QUANTITATIVE ZUVERLAESSIGKEITSANALYSE
330 7.3 VON DER IDEE ZU DEN ZUVERLAESSIGKEITSANFORDERUNGEN 341 7.3.1
ERMITTLUNG DER GEFORDERTEN FUNKTIONEN 342 7.3.2 FORMULIERUNG DER
ANFORDERUNGEN ALS ANWENDUNGSFALLE 343 7.3.3 HILFSMITTEL ZUR ERMITTLUNG
DER ANFORDERUNGEN 345 7. INHALTSVERZEICHNIS 7.5.3 ANALYSE DES AUFTRETENS
UND DER URSACHE VON FEHLERAUSWIRKUNGEN 363 7.6 MUSTER FUER ZUVERLAESSIGERE
MECHATRONISCHE SYSTEME 368 7.6.1 DEFINITIONEN UND BEGRIFFE 368 7.6.2
MUSTERSCHABLONE FUER ZUVERLAESSIGKEITSSTEIGERNDE MASSNAHMEN IN FRUEHEN
ENTWICKLUNGSPHASEN 370 7.6.3 FEHLERTOLERANZMUSTER FUER PROGRAMMIERBARE
SYSTEME 373 7.6.4 UNTERSTUETZUNG BEI DER AUSWAHL VON MUSTERN 375 7.7 VON
EMPIRISCHEN DATEN ZURUECK IN FRUEHE ENTWICKLUNGSPHASEN 378 7.7.1 SAMMLUNG
EMPIRISCHER DATEN 378 7.7.2 ANALYSE DER GESAMMELTEN DATEN 381 7.8
IAS-TRUCK: DEMONSTRATOR EINES PROGRAMMIERBAREN MECHATRONISCHEN SYSTEMS
381 7.8.1 BESCHREIBUNG DES DEMONSRRATORS 382 7.8.2 BEISPIELHAFTE
QUALITATIVE MODELLBILDUNG UND ANALYSE 383 7.9 LITERATUR 384 BEWERTUNG
UND VERBESSERUNG DER ZUVERLAESSIGKEIT VON MIKROELEKTRONISCHEN KOMPONENTEN
IN MECHATRONISCHEN SYSTEMEN 391 8.1 ZUVERLAESSIGKEIT IN DER
MIKROELEKTRONIK 393 8.1.1 EINORDNUNG 393 8.1.2 AUSFALLVERHALTEN UND
FEHLERKLASSIFIKATION 394 8.1.3 ENTWURFSMETHODIK 398 8.1.4
STANDARDARCHITEKTUREN 406 8.1.5 ZUVERLAESSIGKEITSBEGRIFF. 409 8.2
QUANTIFIZIERUNG DER ZUVERLAESSIGKEIT VON MIKROELEKTRONISCHEN SYSTEMEN 411
8.2.1 EMPIRISCHE ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG 411 8.2.2
ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNGEN AUF VERSCHIEDENEN ABSTRAKTIONSEBENEN 418
8.2.3 ZUVERLAESSIGKEITSBEWERTUNG VON FPGA-ENTWUERFEN 426 8.
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