Zuverlässigkeitssicherung elektronischer Komponenten und Systeme
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Zuverlässigkeitssicherung elektronischer Komponenten und Systeme
Dipl.-Ing. Armin Gottschalk
IQZG Consulting, Nördlingen
Elektronische Geräte und Anlagen mit hoher Bauelementedichte unter Einbeziehung von Hard- und Software erfordern aufgrund der vielfältig von einander abhängigen Funktionen ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit. Auf dieser Basis kann ein fehlerfreier Betrieb über einen definierten Zeitraum aufrechterhalten werden.
Ziel der Weiterbildung
Die Zuverlässigkeitssicherung ist ein Muss und besonders dann, wenn die zu erwartenden Risiken zu minimieren sind. Es erfordert präventiv höchste Aufmerksamkeit sowie durchdachte Strategien und Methodiken.
Mit entsprechenden Kenntnissen der Zuverlässigkeit, deren Berechnung sowie Entwicklung und Bewertung der Ergebnisse durchgeführter Umweltsimulations- und Lebensdauertests lassen sich zielführende Folgerungen gewinnen.
Das Seminar vermittelt Ihnen praktizierbares Wissen über Zuverlässigkeit, relevante Methoden, Prozesse und Zuverlässigkeitsmanagement.
HINWEIS
Bitte bringen Sie Schreibzeug, ein Geodreieck und einen Taschenrechner mit e-Funktion mit.
Mittwoch, 20. und Donnerstag, 21. November 2024
8.45 bis 12.00 und 13.30 bis 16.45 Uhr
1. Einführung
- Motivation und Zielsetzung, Definition
- Lebensdauerkurve
- Zuverlässigkeitsmanagement
- Aspekte der Zuverlässigkeit bei der Entwicklung
- Inhalte eines Zuverlässigkeitsprogramms
- Aufgabenstellung Reliability Engineering
- Hinweise zu rechtlichen Aspekten
- Hinweise zu Methoden, Tools und SW
2. Kenngrößen der Zuverlässigkeit
- Erläuterung einiger statistischer (Basis-)Begriffe
- Darstellung verwendeter Formeln zur Anwendung mittels Excel mit Hinweisen zum Aufbau einer Formelsammlung
- Zuverlässigkeitskenngrößen wie Ausfallrate, MTBF/MTTF, Überlebenswahrscheinlichkeit, Ausfallwahrscheinlichkeit, MTTR, MDT, Zustandsdiagramme, Verfügbarkeit, Nichtverfügbarkeit
- Ermittlung der Ausfallrate mittels Chi² – Verteilung unter Berücksichtigung des Vertrauensbereiches
- Ermittlung der Ausfallrate unter Berücksichtigung von Beschleunigungsfaktoren
- Exponentialverteilung, Weibullverteilung, Lebensdauernetz
- Bestimmung der Weibullparameter
- Testdauer bei verfügbarer Anzahl der Prüflinge, geforderter Aussagesicherheit und gegebener Zuverlässigkeit (auch vice versa)
- Binomialverteilung, Larson-Nomogramm
- Berechnung von Beispielen, Übungen
3. Zuverlässigkeitsprüfungen – Umweltsimulationstests – Qualifikationsabläufe – Erprobung
- Stresstests, Umweltsimulationsprüfungen
- Normen und Standards zu Umweltsimulationsprüfungen
- Wirkung der Stresstests auf potenzielle Schwachstellen an Beispielen passiver und aktiver Bauelemente, Baugruppen und elektronischer Geräte (Beispiele von Ausfallmechanismen)
- Definition und Ableitung eines Mission Profile
- Übersicht zu Beschleunigungsmodellen
- Lebensdauertest:
Ermittlung von Beschleunigungsfaktoren mittels Gesetz von Arrhenius sowie Einfluss und Bedeutung der Aktivierungsenergie, Bestimmung der Beschleunigungsfaktoren am Beispiel elektronischer Bauelemente und Geräte, Testdurchführung
Hinweise und Interpretation zur Verwendung von FIT-Raten aus Herstellerangaben Applikationsumgebung/Feldbedingungen - Feuchte-Wärme Prüfung:
Ermittlung der Beschleunigungsfaktoren mittels der Gesetze von Peck und Lawson, Testdurchführung - Temperaturzyklen Tests:
Ermittlung der Beschleunigungsfaktoren mittels Gesetz von Coffin-Manson, Testdurchführung - Aspekte zur Vorgehensweise bei ungenügenden Prüflingszahlen oder unzureichend verfügbarer Testzeit
- weitere Prüfungen
- Vorgehensweise bei der Entwicklung eines Qualifikationsplanes
- Ablauf und Beispiel von Qualifikationen für IC's, PCB, elektronischen Geräten
- Darstellung verwendeter Formeln zur Anwendung mittels Excel
- Berechnung von Beispielen, Übungen
4. Einführung in die Zuverlässigkeitsberechnung (MTBF) von elektronischen Baugruppen und Geräten
- Motivation, Ziel, erwartetes Ergebnis
- Kenngröße MTBF
- Parts Count und Part Stress Analysis Methode
- Qualitäts- und Belastungsfaktoren
- Quellen und Handbücher zu Ausfallraten
- typische Vorgehensweise bei der Erfassung von Zuverlässigkeitsdaten aus dem Feld
- Kriterien sowie Bereitstellung von Unterlagen
- Vorgehensweise bei der MTBF-Berechnung
- Interpretation und Verwendung ermittelter Ausfallraten bzw. MTBF/MTTF-Werte
- Verwendung von Ausfallraten unter dem Aspekt Funktionaler Sicherheit (FuSi)
- Darstellung verwendeter Formeln zur Anwendung mittels Excel
- Berechnung von Beispielen und Übungen
5. Einführung in die Zuverlässigkeitsanalyse und -berechnung einfacher Systeme
- Prämissen und Vorgehensweise
- Zuverlässigkeitsblockdiagramm
- Ermittlung der Zuverlässigkeit unterschiedlicher serieller und paralleler Strukturen
- Ermittlung der Zuverlässigkeit gemischter Systeme
- k- aus n-Struktur und Sondersysteme
- Berechnung von Beispielen, Übung zur Ermittlung von R(t) für ein gegebenes System
- Grundlagen der Ausfallwahrscheinlichkeits- und Überlebenswahrscheinlichkeitsermittlung bei der FTA – Fault Tree Analysis (FBA – Fehlerbaum-Analyse)
- Ermittlung der Ausfallwahrscheinlichkeit für ein gegebenes System bei der Fault Tree Analysis, FTA bzw. FBA
- Darstellung verwendeter Formeln zur Anwendung mittels Excel
- Berechnung von Beispielen und Übungen
6. Hinweise zu Normen
7. Hinweise zur Literatur
8. Abkürzungen und Begriffe
9. Zusammenfassung und Diskussion
Das Seminar richtet sich an Mitarbeiter/-innen aus Entwicklung, Konstruktion, Qualitäts- und Zuverlässigkeitssicherung, Materialwirtschaft, Einkauf, Fertigung, Prüffeld und Instandhaltung.
Das Seminar ist vom VDSI Verband Deutscher Sicherheitsingenieure e.V. als geeignet für die Weiterbildung von Sicherheitsfachkräften nach § 5 (3) ASiG eingestuft worden, und die Teilnehmer/-innen erhalten auf der qualifizierten Teilnamebescheinigung 2 VDSI-Punkte Arbeitsschutz.
Dipl.-Ing. Armin Gottschalk
Technische Akademie Esslingen
An der Akademie 573760 Ostfildern
Anfahrt
Die TAE befindet sich im Südwesten Deutschlands im Bundesland Baden-Württemberg – in unmittelbarer Nähe zur Landeshauptstadt Stuttgart. Unser Schulungszentrum verfügt über eine hervorragende Anbindung und ist mit allen Verkehrsmitteln gut und schnell zu erreichen.
Die Teilnahme beinhaltet Verpflegung sowie ausführliche Unterlagen.
Preis:
Die Teilnahmegebühr beträgt:
1.170,00 €
(MwSt.-frei)
pro Teilnehmer
Fördermöglichkeiten:
Bei einem Großteil unserer Veranstaltungen profitieren Sie von bis zu 70 % Zuschuss aus der ESF-Fachkursförderung.
Bisher sind diese Mittel für den vorliegenden Kurs nicht bewilligt. Dies kann verschiedene Gründe haben. Wir empfehlen Ihnen daher, Kontakt mit unserer Anmeldung aufzunehmen. Diese gibt Ihnen gerne Auskunft über die Förderfähigkeit der Veranstaltung.
Weitere Bundesland-spezifische Fördermöglichkeiten finden Sie hier.
Inhouse Durchführung:
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Vielseitig aufbereitete Sammlung von Normen und Literatur, kombiniert mit dem vermittelten Basiswissen machen es mir möglich mich selbstständig weiter in das Thema einzuarbeiten.
Die Vorträge waren von Fachwissen und Erfahrung geprägt, sind meiner Meinung nach aber ohne ein geringes Vorwissen nur schwer zu verstehen gewesen. Die TAE ist ein ruhiger und gemütlicher Veranstaltungsort und das Catering mit Snacks, Getränken, Mittagessen und Kaffee war mehr als nur ausreichend.
Ich war mit der Veranstaltung insgesamt sehr zufrieden, sowohl in Bezug auf die Seminarinhalte und deren Vermittlung, als auch mit der Organisation und Verpflegung.