Teil A Teorie Flashcards
- Was ist allgemein unter den Begriff Wahrscheinlichkeit zu verstehen?
Wahrscheinlichkeit ist das Verhältnis der günstigen Ereignisse zur Gesamtmenge der Ereignisse.
- Welche Einflussfaktoren charakterisieren die Verfügbarkeit als zusammenfassenden Ausdruck für die
Zuverlässigkeit?
- Funktionsfähigkeit
- Instandhaltbarkeit
- Instandhaltungsbereitschaft
- Was ist unter dem Begriff des Zuverlässigkeitsmanagement zu verstehen?
Aufeinander abgestimmte Tätigkeiten zum Leiten und Lenken einer Organisation bezüglich Zuverlässigkeit. [DIN EN 60300-1] (S.20)
- Welchen Sachverhalt weist die Kenngröße MTBF aus?
MTBF (Mean operating Time Between Failures): mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen für Einheiten, die instand gesetzt
werden
Mittlere Klardauer (Klardauer = Intervall der Anwendungsdauer, das nicht durch Versagen unterbrochen ist Skript Def.)
MTBF = laut Vorlesung am 28.09. arithmetischer Mittelwert der Ausfallabstände bei instand zu setzenden Einheiten
- Nennen Sie min. zwei mathematische Modelle zur Beschreibung des Ausfallverhaltens von technischen
Objekten!
Verschleiß: Normalverteilung (NV) + Weibull-Verteilung (Lebensdauerverteilung)
Frühausfälle: log. Normalverteilung (log. NV)
(außerdem: Korrosion, Ermüdung, Zufallsausfälle (reine Zufallsausfälle = Exponentialverteilung), Mischschädigung)
Richtig! (S.33)
6, Nennen Sie die Kenngröße, die allgemein als guter Schätzwert für die Zuverlässigkeit
(Überlebenswahrscheinlichkeit) R(t) genutzt werden kann?
Ist ein Schätzwert für die Überlebenswahrscheinlichkeit R(t)
–> relativer Bestand
Formel = Skript S. 34
B(t)…Bestand zum betrachteten Zeitpunkt
B(t0)…Bestand zum Zeitpunkt t0
- Welcher Kennwert kann allgemein als Schätzwert für die Ausfallwahrscheinlichkeit F(t) angewendet werden?
Ist ein Schätzwert für die Ausfallwahrscheinlichkeit F(t)
–> relativer Ausfall.
Richtig! (Bedeutung einzelner Kenngrößen: siehe Aufg. 6) (S.40)
- Was ist unter dem Begriff Ausfallrate zu verstehen?
Die Ausfallrate gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der eine noch funktionsfähige Einheit des Restbestandes in der nachfolgenden Zeiteinheit dt ausfällt.
Folmel Siehe (S. 44)
- Welche Information kann aus der Ausfallsteilheit b abgeleitet werden? Unterschied zu 14. ????
1- Frühausfälle b<1 - Weibullverteilung; Ursachen : Z.B Kostruktions-,Montage, und materialfehler.
2- Zufallausfälle b=1 - Exponentialverteilung ; Ursachen Z.B Bedienungsfehler , Überlastung.
3- Spätausfälle b>1 Weibull-oder Normalverteilung ; Ursachen : Z.B Mischschädigung , Verschleiß.
- Welcher Sachverhalt wird mit dem Begriff “Badewannenkurve“ beschrieben? Reicht die Antwort hier aus?
Charakteristischer Verlauf der Ausfallrate in Abhängigkeit von der Lebensdauer von technischen Geräten oder Systemen.
Siehe Badebanne kurve S. 50
- Welche zusätzliche Kenngröße weist die dreiparametrige Weibullverteilung im Vergleich zur zweiparametrigen Weibullverteilung aus?
Ausfallfreie Zeit (t0) (Mindestlebensdauer/ Mindestzuverlässigkeit)
- Welche Größe der Ausfallwahrscheinlichkeit liegt zum Zeitpunkt der charakteristischen Lebensdauer T vor?
63,2 %
- Was charakterisiert speziell ein Ausfallverhalten, welches mit der Exponentialverteilung beschrieben werden kann?
reine Zufälle.
(Bedienfehler,Überlastung
Formparameter bzw. Ausfalleinheit b=1
- Welche Ausfallarten werden allgemein welcher Größe der Ausfallsteilheit b zugeordnet?
Frühausfälle b<1–> Materialfehler,Konstruktionsfehler.
Zufallsausfälle b=1, Bedienung,Überlastung
Spätausfälle b> 1–> Verschleiß,Abnutzung
- Nennen Sie einige wichtige Sachverhalte, die bei der Bewertung von Auswerteergebnissen in Bezug auf die Messdaten (z.B. Ausfallzeitpunkte) im Allgemeinen zu prüfen sind!
- Zufälligkeit
- Ausreißer
- Verteilung des Modells
- Welche Beziehung beschreibt das Lebensdauerverhältnis Lv?
Beachtung der Wirkung der Verringerung/Erhöhung der Testzeit auf den erforderlichen Stichprobenumfang.
- Was wird im Rahmen der Zuverlässigkeitsprüfungen mit „Success- Run“ bezeichnet?
Success- Run*= kein Ausfall im Testlauf
- Welche Aussage macht die Kenngröße tB10 im Rahmen von Lebensdaueranalysen?
Die Kenngröße tB10 macht die Aussage, dass 10 % aller Einheiten zum Lebensdauerzeitpunkt tx ausgefallen sind!
- Welche Überlebenswahrscheinlichkeit ist zum Zeitpunkt der charakteristischen Lebensdauer T vorhanden?
36,8 % 100 – 36,8% = 63,2% Ausfallwahrscheinlichkeit !!
- Welche technischen Grundkonfigurationen/ Modelle“ bilden die Grundlage einer Zuverlässigkeitsanalyse?
Grundkonfiguration: S.50
- Serienschaltung, Parallelschaltung (aktiv), standby
- Serienparallelschaltung oder Systemredundanz (aktiv, standby)
- Parallelserienschaltung oder Elementeredudanz (aktiv, standby)
Modelle: S.49
- Serienzuverlässigkeitsblockdiagramm
- Dupliziertes Serienzuverlässigkeitsblockdiagramm
- Serielles geblocktes Zuverlässigkeitsblockdiagramm
- Zuverlässigkeitsblockdiagramm mit gemischter Redundanz
- Zuverlässigkeitsblockdiagramm mit gemischter Redundanz anderer Art
- „2 von 3“ - Redundanz
- Was bedeutet Redundanz im Bezug auf die Zuverlässigkeit technischer Strukturen?
Zusätzliches Vorhandensein funktional gleicher oder vergleichbarer Ressourcen eines technischen Systems, die die Ausführung der vorgesehenen Aufgabe sicherstellt.
- Was bedeutet ein Redundanzgrad RG= 3?
RG: Gibt die Anzahl zusätzlicher gleichartiger Mittel an, die die Ausführung der vorgesehenen Aufgabe sicherstellt.
RG=3: Systeme, Teilsysteme oder Komponenten sind vierfach vorhanden
- Von welchen grundsätzlichen Größen hängt die Mindestzuverlässigkeit R bei der Planung und Durchführung von Zuverlässigkeitstest gleichartiger Einheiten ab?
Vom Lebensdauerverhältnis Lv und Anzahl n .
Lv ergibt sich aus tp = Prüfzeit /t = geforderte Prüfzeit
- Welches grundsätzliche Anliegen wird mit der Anwendung von Zufallszahlen verfolgt?
Sicherstellung einer zufälligen Auswahl der Stichproben aus der Gesamtmenge des Loses.
- Wie groß ist allgemein die Wahrscheinlichkeit weniger als x fehlerhafte Einheiten bei der Stichprobenprüfung (Model Anzahl fehlerhafter Einheiten im Los) in der Stichprobe zu finden?
Wahrscheinlichkeit: G(x-1) ; für x>=1
- Wie groß ist allgemein die Wahrscheinlichkeit mehr als x fehlerhafte Einheiten bei der Stichprobenprüfung ( Modell Anzahl fehlerhafter Einheiten im Los) in der Stichprobe zu finden?
Wahrscheinlichkeit: 1-G(x)
- Wie lässt sich mit Hilfe des Larson- Nomogramms die Wahrscheinlichkeit, in einer Stichprobe genau x fehlerhafte Einheiten zu finden, ermitteln?
Anwendung des Larson-Nomogramms:
Eintragung der Wertepaare und verbinden der jeweiligen Punkte
Ermittlung der Annahmezahl c (x) aus dem Larson-Nomogramm
Wertepaare: - Zuverlässigkeit (R(t))
- Aussagewahrscheinlichkeit (PA)
- Stichprobenumfang (n)
- Nennen Sie mindestens zwei mathematische Ansätze (Verteilungsmodelle) für die Bewertung von Zufallsgrößen im Rahmen der Stichprobenprüfung!
Verteilungsmodelle:
- Hypergeometrische Verteilung
- Binomialverteilung
- Poissonverteilung
- Normalverteilung
- Geben Sie ein Beispiel für eine vollständige Doppel-Stichprobenanweisung (Beurteilungsstufe – normale Prüfung) an!
Treten in der 1. Stichprobe 2 fehlerhafte Einheiten auf, muss eine zweite Stichprobe gezogen werden. Insgesamt dürfen dann aus beiden Stichproben 6 Einheiten fehlerhaft sein und ab der 7. fehlerhaften Einheit wird zurückgewiesen.
- Welches math. Verteilungsmodell liegt der Stichprobenanweisung für das Modell „Anteil fehlerhafter Einheiten im Los“ zu Grunde?
Binominalverteilung
- Nennen Sie mindestens drei Möglichkeiten die Werte der Verteilungsfunktion der Binominalverteilung zu ermitteln!
a) Tabelle der Binomialverteilung
b) Larson – Nomogramm
c) Berechnungsgleichungen der Binomialverteilung
d) Näherungen – Anwendung einer anderen Verteilungsfunktion Anwendungsbedingungen beachten Poisson- und Normalverteilung
- Was stellt ein Larson- Nomogramm dar?
Das Larson Nomogramm ist ein Graphisches Diagrammnetz zur Ermittlung von Quantilen der (kumulierten) Verteilungsfunktion bei Binomialverteilung.
Zur Beurteilung der Qualitätslage.
WIKI: ist ein 2-dimensionales Diagramm der Binomialverteilung; in diesem Nomogramm lassen sich die Werte der Verteilungsfunktion auf grafischem Wege näherungsweise ermitteln
- Welchen Zusammenhang beschreibt eine Operationscharakteristik (OC) einer Stichprobenanweisung?
Die Wahrscheinlichkeit einer Annahme oder Rückweisung eines Loses im Zusammenhang mit dem Fehleranteil im Los.
- Von welchen Parametern ist die Annahmewahrscheinlichkeit Pa bei der Stichprobenprüfung eines Loses abhängig (Modell fehlerhafter Einheiten im Los)?
n – Stichprobenumfang
c – Annahmezahl
d – Rückweisezahl
- Was ist allgemein unter dem Lieferantenrisiko zu verstehen?
Lieferant muss damit rechnen, dass Lose mit niedrigem Fehleranteil mit der Wahrscheinlichkeit <= zurückgewiesen werden
- Was ist allg. unter dem Abnehmerrisiko zu verstehen?
Abnehmer muss damit rechnen, dass Lose mit hohem Fehleranteil mit der Wahrscheinlichkeit <= angenommen werden
- Welche Größe wird für das Lieferanten- bzw. Abnehmerrisiko bei der Stichprobenprüfung allgemein in Deutschland angesetzt?
10%
- Welchen Sachverhalt beschreibt der Durchschlupf D bei der Stichprobenanweisung?
Der mittlere Anteil fehlerhafter Einheiten in einen eingegangenen Los bezeichnet man als Durchschlupf D!
- In welcher Größe ist der Durchschlupf D bei einer Annahmewahrscheinlichkeit von 80% bei einem Fehleranteil im Los von 1% für die Einfachstichprobenanweisung zu erwarten?
D=PAp=0,80,01=0,008=0,8%
D=0,8%
Richtig! PA= Annahmewahrscheinlichkeit ; p =prozentualer Fehleranteil ;
D = Durchschlupf
- Wann ist bei der Anwendung der Doppelstichprobenprüfung (85-5/7-10/11) eine zweite Stichprobe zwingend zu prüfen?
Bei 6 fehlerhaften Einheiten in der Stichprobe ( c1 < x1 < d1) n = 85 c = 5 Annahme d = 7 Rückweisung 10/11 2. Stichprobe
- In welchem Verhältnis stehen der mittlere Stichprobenumfang n - einer Doppelstichprobenanweisung (DSTA) und der Stichprobenumfang n einer vergleichbaren ESTA?
Mittlerer Stichprobenumfang einer DSTP ist geringer als der Stichprobenumfang einer vergleichbaren ESTP, wobei der genaue Umfang des mittleren STP-Umfangs der DSTP vom Fehleranteil im Los abhängt.
nESTA >nDSTA
- Wovon ist die Auswahl der Stichprobenanweisungen bei der Verwendung von Stichprobensystemen nach
ISO 2859 allgemein abhängig?
- Des Prüfniveaus ( I,II,III, S-1,S-2,S-3,S-4)(Wenn nichsts festgelegt , dann Prüfsniveau II)
- Der Annehmbaren Qualitätsgranzlagen (AQL),
- Dem Losumfang
- den festgelegten Beurteilungsstufen,
- ->normale Prüfung
- ->verschärfte Prüfung
- -> reduzierte Prüfung
- Vorinformationen Über Ergebnissen vorangegangener Stichprobenprüfung
- Welche allgemeine Größenordnung für die Annahmewahrscheinlichkeit darf bei der Verwendung einer
Stichprobenanweisung aus einem Stichprobensystem/Stichprobenplan (ISO 2859-1) angenommen werden,
wenn die vereinbarte Qualitätslage (AQL) eingehalten wird?
AQL derjenige Anteilfehlerhafter Einheiten im Los , mit dem das Los in der Regel zu 90% angenommen wird.
- Welche allg. Beurteilungsstufen werden bei Stichprobensystemen (ISO 2859ff.) unterschieden?
- Normale Prüfung
- Verschärfte Prüfung
- Reduzierte Prüfung
- Skip Lot (Nullprüfung
- Im Rahmen der Anwendung von Stichprobensystemen und der Einfachstichprobenanweisung (ESTA) gilt die
Beziehung d= c+1 für welche Beurteilungsstufe nicht?
gilt nicht für die reduzierte Prüfung
- Welches Prüfniveau ist bei der Auswahl der Stichprobenanweisungen aus den Stichprobenplänen allgemein
anzuwenden, wenn keine Vorgaben bestehen?
Es ist das Prüfniveau II anzuwenden
- Was bedeutet Skip Lot- Prüfung bei der Anwendung von Stichprobensystemen (ISO 2859)?
Skip- Lot- Prüfung (Nullprüfung)
reduzierte Prüfung, wo nur jedes 4. Los normal geprüft wird
Bei Annahme sofortiger Abstieg zur Nullprüfung, sonst weiter mit der Normalprüfung
- Was heißt AQL bzw. was ist unter AQL zu verstehen?
AQL – Annehmbare Qualitätsgrenzlage
maximaler Anteil fehlerhafter Einheiten in %, der für die Stichprobenprüfung als befriedigende durchschnittliche Herstellqualität
angesehen wird und als Kennzeichnung für die in dieser Form festgelegten Stichprobenpläne
AQL 1,0 => Grenze von 1%
- Welche allgemeine Aussage macht die „Goldene Regel“ der Messtechnik?
Die Messunsicherheit des Messmittels sollte i.d.R. 10% der zu messenden Werkstücktoleranz betragen!
- Von welchen Aspekten ist das Überwachungsintervall überwachungspflichtiger Messmittel im Allgemeinen Abhängig?
Spezifikationen des Herstellers
- Ergebnisse vorangegangener Kalibrierungen
- Methode/Umfang der Anwendung
- Verschleißempfindlichkeit
- Einsatzhäufigkeit
- Einsatzbedingungen
- Kosten für die Prüfmittelüberwachung
- Welcher Sachverhalt wird allgemein bei der Messsystemanalyse (MSA) nach dem Verfahren 1 ermittelt?
Bestimmung der Fähigkeitsindizes eines Messsystems durch einen Prüfer an einem Normal bzw. Einstellmeister. Als Beurteilungskriterium wird der Fähigkeitsindex Cg bzw. Cgk herangezogen.
- Welcher Sachverhalt wird allgemein bei der Messsystemanalyse (MSA) nach dem Verfahren 2ermittelt?
Untersuchung der Eignung eins Messsystems unter Berücksichtigung von mehreren Prüfern an mehreren Produktionsteilen. Entscheidungskriterium ist die Gesamtstreuung.
- Welche allgemeine Größe (Zahlenwerte) sollten die Fähigkeitskennzahlen Cg und Cgk mindestens aufweisen, damit das untersuchte Messmittel für die Messaufgabe als geeignet eingestuft werden kann?
cg und cgk > 1,33
- Welcher Sachverhalt wird mit der Fähigkeitskennzahl Cg beschrieben?
cg – Wiederholpräzision des Messgerätes die Wiederholpräzision eines Messgerätes ist die Fähigkeit eines Messgerätes, bei wiederholtem Anlegen derselben Messgröße unter denselben Messbedingungen nahe beieinander liegende Anzeigen zu liefern –> n * sg –> Vielfache der Standardabweichung.
Zeigt die Form der Verteilung der Messwerte
- Welcher Sachverhalt wird mit der Fähigkeitskennzahl Cgk beschrieben?
cgk – systematische Messabweichung –> ist die Abweichung zwischen dem Mittelwert der Messwertreihe bei wiederholtem Messen des gleichen Merkmales und dem wahren des Merkmals.
Zeigt die Lage der Verteilung der Messwerte.
- Was ist unter Kalibrierung eines Messmittels zu verstehen?
Ermitteln der systematischen Messabweichungen einer Messeinrichtung unter vorgegebenen Anwendungsbedingungen ohne veränderten Eingriff in die Messeinrichtung.
- Welche allgemeine Aussage macht der Kalibrierstatus eines Messmittels?
Messmittel funktionsfähig oder gesperrt
- Was heisst und was ist DoE?
Design of Experiments
Methodik zur Planung und statistischen Auswertung von Versuchen
- Was ist ein vollfaktorieller Versuch?
Untersuchung der Wirkung von sich gleichzeitig ändernden Einflussfaktoren auf Merkmalsausprägung der Zielgröße des Versuchs. Dabei werden die Haupteffekte der sich ändernden Einflussfaktoren sowie ihrer gegenseitigen Wechselwirkungen auf die Zielgröße ermittelt und statistisch bewertet.
- Was unterscheidet im Rahmen der Versuchsplanung vollfaktorielle Versuche von der Einfaktormethode?
Einfaktormethode: im Versuch wird immer nur ein Faktor verändert.
- Was unterscheidet im Rahmen der Versuchsplanung einen Haupteffekt von einer Wechselwirkung?
Haupteffekt ist die Wirkung nur eines Faktors und Wechselwirkung ist die Wirkung mehrerer Faktoren
HE: Zielgrößen ändern sich gegenläufig
WW: Zielgrößen ändern sich einseitig
- Was bedeutet im Rahmen der Versuchsplanung die Aussage „ der Faktor A hat einen signifikanten Einfluss“?
Überschreiten der 95 % Vertrauensgrenze = signifikanter Einfluss
Abhängig von Signifikantsniveau!
- Was bedeutet im Rahmen der Versuchsplanung die Aussage „ der Faktor B hat einen höchst signifikanten Einfluss“?
Überschreiten der 99,9 % Vertrauensgrenze = höchst signifikanter Einfluss
- Wie viele Einzelversuche sind im Rahmen einer Prozessoptimierung für einen vollfaktoriellen Versuchsplan mit fünf Faktoren (Parametern) zu planen, wenn auf zwei Niveaustufen untersucht und jede Versuchsanordnung dreimal durchgeführt werden muss?
N=n*m m=25=32 2=Niveaustufe 5=Faktorenanzahl n=3 Anzahl der Versuche je Faktorenkombination N=25*3=96 es sind 96 Einzelversuche durchzuführen
