Lebensdaueranalysen

Lebensdaueranalysen sind Verfahren zur Bestimmung und Abschätzung der erwarteten Lebensdauer von Produkten, Bauteilen oder Systemen unter definierten Einsatzbedingungen. Ziel ist es, Zuverlässigkeit, Stillstandszeiten, Wartungsbedarf und Kosten durch vorhersehbare Ausfälle zu steuern. Sie finden Anwendung in Maschinenbau, Elektronik, Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie in der Konsumgüterbranche.

Grundlage sind Daten über Ausfälle oder Lebensdauern aus Labor- oder Feldtests, sowie zensierte Daten. Methoden umfassen Lebensdauerdatenanalyse, Survival-Analyse und Verteilungsmodelle wie die Weibull-Verteilung, Lognormal- oder Exponentialverteilung. Häufige Ansätze sind Maximum-Likelihood-Schätzung, Bayesianische Methoden sowie grafische Verfahren wie Wahrscheinlichkeitsplot oder Hazards.

Typische Vorgehensweise: Problemrahmen definieren, Daten erfassen, geeignetes Verteilungsmodell auswählen, Parameter schätzen, Modell validieren und extrapolieren, Empfehlungen ableiten. In der Praxis werden auch beschleunigte Lebensdauertests (Accelerated Life Testing) genutzt, um unter höheren Lasten frühzeitig Aussagen über Lebensdauer zu treffen. Die Ergebnisse dienen etwa der Planung von Wartungs- und Ersatzstrategien, der Garantiekalkulation oder dem Design-Optimierungsprozess.

Grenzen und Herausforderungen: Datenqualität, Zensierung, unterschiedliche Einsatzbedingungen, Stresstransformationen, Modellannahmen. Die Interpretation von extrapolierten Ergebnissen erfordert Vorsicht. Forschungsbereiche umfassen Zuverlässigkeitsanalyse, Fehlermöglichlichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) und zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung (RCM).