Regelung zuverlässigkeitstechnischer Größen
Projekte im Forschungsfeld werden bearbeitet durch
Dettmann, K.; Kazeminia, A.; Söffker, D.

Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen sind in zunehmendem Maß Kriterien zur Bewertung und Überwachung dynamischer Systeme. Diese Entwicklung ist durch steigende Qualitätsmaßstäbe, strengere juristische Auflagen sowie ökonomische und ökologische Forderungen bedingt. Der Überwachung automatisierungstechnischer Anlagen durch menschliche oder künstliche Experten liegen meist bewährte klassische Verfahren der Signalanalyse, Kenngrößenbestimmung, Mustererkennung usw. zugrunde. Werden Veränderungen im Systemverhalten bestimmt, erfolgt entweder eine Betriebsunterbrechung oder eine Leistungsreduktion bis zur eindeutigen Bestimmung der Ursache des Fehlverhaltens und der Einschätzung seiner Folgen aus Sicht der genannten Kriterien.

In den letzten Jahren wurde eine theoretische Konzeption entwickelt, die zum Ziel hat, Sicherheits- und Zuverlässigkeitskenngrößen eines realen, gealterten, modifizierten und durch Schäden gegenüber seinem Auslegungszustand veränderten Systems zu regeln resp. zu überwachen. Das vorgeschlagene Konzept beinhaltet die Realisierung eines Regelkreises zur Regelung der Sicherheits- und Zuverlässigkeitskenngrößen eines technischen Systems. Die Störgrößen eines derartigen Regelkreises sind Alterungseinflüsse, auftretende Schädigungen und unter Umständen die vorgegebenen Sollwerte der technischen Regelung. Die Kompensation der Auswirkungen der Schädigungen soll durch Einflussnahme auf die Betriebsparameter, durch Restrukturierung des Systems oder durch den steuerbaren Einfluss von Instandsetzungs- und Wartungsmaßnahmen erfolgen.
Da die klassischen Zuverlässigkeitskenngrößen ausschließlich von der Zeit oder z.B. von der Zahl der Lastwechsel etc. abhängig sind - und somit nicht beeinflusst werden können -, war die Entwicklung einer äquivalenten Kenngröße notwendig, welche sowohl die individuelle Lastgeschichte als auch den Einfluss der aktuellen Beanspruchung als äußeren Parameter wiedergibt.

Auf Basis beispielsweise dieser Neudefinition (Söffker, 1997) ist sowohl eine Online-Zuverlässigkeitsbestimmung als auch die Überwachung bzw. Regelung derartiger Kenngrößen möglich. Weitere Entwicklungen innerhalb dieser (nicht technischen) Fragestellung beinhalten die methodische Weiterentwicklung hinsichtlich der verknüpften weiteren Zuverlässigkeitskenngrößen als auch die praktische Anwendungen bei sicherheitstechnisch bedeutsamen technischen Systemen (z.B. Flugtriebwerke, Turbinenläufer, investitionsintensive Produktionsanlagen).

Notlaufkonzepte und Fehlerrückhalteebene für Regelungssysteme in der Fahrzeugtechnik
Projekte im Forschungsfeld werden bearbeitet durch
Dettmann, K.; Junglas, M.; Marx, M.; Söffker, D.

Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen sind in zunehmendem Maß Kriterien zur Bewertung und Überwachung dynamischer Systeme. Dies gilt auch und in besonderer Weise für moderne Regelungssysteme in der Fahrzeugtechnik. Auf Grund der zunehmenden Komplexität, den aktuellen Forderungen zur Nutzung aller Rekuperationsmöglichkeiten im Fahrzeug, stellen sich klassische Fragen zur Absicherung funktionaler Eigenschaften insbesondere sicherheitstechnisch bedeutsamer Systeme neu.
Der Entwicklung von spezifischen Verhaltensmodellen, der methodischen Absicherung der Eigenschaften dynamischer Systeme sowie der Integration von Komponenten und Systemen zur Rekuperation (Energierückspeisung) kommt daher im Kontext von Konzepten zur Elektromobilität etc. (Green Car, E-Motive) eine besondere Bedeutung zu.

Entwicklung von Entwurfswerkzeugen zur Bewertung und Optimierung in der Entwicklungsphase von Produkten
Projekte im Forschungsfeld werden bearbeitet durch
Junglas, M.; Kazeminia, A.; Söffker, D.

Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen sind in zunehmendem Maß Kriterien zur Bewertung und Überwachung mechatronischer Systeme, z.B. in der Automobilindustrie. Diese Entwicklung ist durch steigende Qualitätsmaßstäbe, strengere juristische Auflagen sowie ökonomische und ökologische Forderungen bedingt.

Die Entwicklung und Integration von Methoden der Diagnose und des Notlaufes bereits während der Produktentwicklung sowie deren zuverlässigkeits- und sicherheitstechnische Optimierung ist eine hochaktuelle wissenschaftliche Fragestellung die nicht durch rein zuverlässigkeitstechnische Expertise zu realisieren ist.

Der Schwerpunkt der Forschung in diesem Bereich liegt daher in der Verknüpfung klassischer zuverlässigkeits- und sichertechnischer Methoden und Vorgehensweise (FTA, FMEA, Markov-Ketten, Redundanzen etc.) mit Methoden der Informatik und der Automatisierungstechnik mit Anwendung auf Entwurfsprinzipien des Rapid Prototyping.

Die Anwendung liegt hierbei aktuell bei mechatronische Systeme der höchsten Sicherheitsstufe im Automobilbau.