INZUMECH

Problemstellung
Die steigende räumliche und funktionale Integration von mechanischen und elektronischen Komponenten in mechatronischen Systemen führt zu zahlreichen Wechselwirkungen. Werden sie nicht rechtzeitig erkannt, führt dies oft zu Problemen mit der Zu-verlässigkeit. Die heute üblichen Verfahren zur Zuverlässigkeitsanalyse wie Simulationen und Tests erfolgen in der Regel erst spät im Entwicklungsprozess und decken domänenübergreifende Abhängigkeiten kaum ab. Die Folge sind aufwändige Iterationsschleifen.

Projektziele
In diesem Vorhaben wird ein präventiver Ansatz erarbeitet, mit dem die Unternehmen die Zuverlässigkeit des Produktes frühzeitig bewerten und ggf. optimieren können. Das angestrebte Instrumentarium für die frühzeitige Zuverlässigkeitsanalyse mechatronischer Systeme besteht aus Verfahren und Werkzeugen, die den Entwickler ausgehend vom Modell der Prinziplösung dabei unterstützen die möglichen Beeinflussungen zwischen Systemkomponenten zu identifizieren und Zuverlässigkeitsanalysen für das Gesamtsystem durchzuführen.
Die im Projekt zu entwickelnden Lösungen sind ein Werkzeug zur umfassenden Modellierung der Prinziplösung mechatronischer Systeme, eine Wissensbasis zur Anwendung von Erfahrungswissen, Verfahren und Werkzeuge für Zuverlässigkeitsanalysen des Gesamtsystems auf Basis von statistischen Berechnungen sowie Physics-of-Failure-Verfahren, und Werkzeuge zur funktionalen Simulation von Software- und Hardwaremodellen.

Vorgehensweise
In Pilotprojekten bei drei Industriepartnern werden innovative mechatronische Produktkonzepte erarbeitet, die die Anforderungen, Einsatz- und Evaluationsmöglichkeiten für das Instrumentarium liefern. Die betrachteten Produkte sind miniaturisierte Steuergeräte für Automatisierungstechnik-Anwendungen, räumlich integrierte Lichttechnik-Systeme und komplexe, verteilte Systeme der aktiven Sicherheit im Automobil. Vier Querschnittsprojekte dienen der Erarbeitung des Instrumentariums und werden primär durch die Hochschulinstitute, Softwarehäuser und Beratungsunternehmen durchgeführt.
Ab Mitte der Projektlaufzeit erhalten etwa zehn weitere Unternehmen die Möglichkeit, das Instrumentarium zu erproben. Damit soll ein größerer Kreis von Unternehmen schon während des Projektes aus dem Vorhaben unmittelbar Nutzen ziehen. Das In-strumentarium wird in Transferprojekten bei den Unternehmen eingeführt und ggf. an deren Gegebenheiten angepasst.

Anwendungspotenzial
Die Multiplikation der Projektergebnisse erfolgt über unterschiedliche Kanäle: Das allgemeingültige Instrumentarium (Entwicklungsleitfäden, Inhalte der Wissensbasis) wird über das Informationsportal TransMechatronic öffentlich verfügbar gemacht. In Kooperation mit weiteren geförderten Projekten wird hier ein zentraler Informationsdienst für den Bereich Mechatronik-Entwicklung entstehen.
Die Hochschulpartner, Beratungshäuser und Dienstleistungsunternehmen des Konsortiums werden die erarbeiteten Werkzeuge aktiv vertreiben und damit für eine Verbreitung in der Industrie sorgen. Sie werden bei entsprechender Resonanz kontinuierlich weiterentwickelt. Das im Verbundprojekt erworbene Know-how fließt in Kombination mit den Werkzeugen in Beratungs- und Dienstleistungsangebote ein.
Zur Öffentlichkeitsarbeit gehören zudem die Ausrichtung von Fachtagungen und Workshops, die Veröffentlichung von Projektergebnissen in Fachzeitschriften sowie die Durchführung von Messeauftritten. Der Projektabschlussbericht wird als Fachbuch in der HNI-Verlagsschriftenre
ihe veröffentlicht.

Frühzeitige Zuverlässigkeitsanalyse mechatronischer Systeme

Autor: Gausemeier, J. (Hrsg)

Verlag: Carl Hanser Verlag

Erscheinungsjahr: 2010

ISBN: ISBN: 978-3-446-42127-1

Beschreibung: Mechatronik beschreibt das enge Zusammenwirken von Mechanik, Elektronik, Regelungstechnik, Softwaretechnik und ggf. neuen Werkstoffen. Mechatronische Produkte sind sehr komplex und die Sicherung der Zuverlässigkeit solcher Systeme ist heute ein noch unzureichend gelöstes Problem. Das Buch gibt konkrete Anleitungen, wie die Zuverlässigkeit in den frühen Entwicklungsphasen zu gewährleisten ist. Das Instrumentarium besteht aus Verfahren und Werkzeugen, die den Entwickler unterstützen, ausgehend vom Modell der Prinziplösung die möglichen Beeinflussungen zwischen Systemkomponenten zu identifizieren und Zuverlässigkeitsanalysen für das Gesamtsystem durchzuführen. Die Anwendung des Instrumentariums wird mit Hilfe von Leitfäden beschrieben. Diese bilden das Entwicklungsvorgehen ab und zeigen auf, wann welche Methode aus dem Instrumentarium angewendet werden sollte. Die Anwendung der Methoden und Werkzeuge an konkreten Praxisbeispielen aus verschiedenen Branchen erleichtern dem Leser das Verständnis und die Umsetzung der Methoden in die gelebte Praxis.