Zuverlässigkeit

Zuverlässigkeit bezeichnet die Wahrscheinlichkeit, dass ein System oder Produkt seine vorgesehenen Funktionen unter festgelegten Betriebsbedingungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg fehlerfrei erfüllt. Sie ist ein zentraler Begriff in der Ingenieurwissenschaft und wird oft im Rahmen von RAMS-Analysen (Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartbarkeit, Sicherheit) betrachtet. Ziel ist es, Ausfälle zu vermeiden oder deren Folgen zu begrenzen.

Die Messung erfolgt über Kennzahlen wie MTBF (mean time between failures), MTTF (mean time to failure), die Ausfallrate λ(t) und die Zuverlässigkeitsfunktion R(t). Lebensdauertests, Felddaten und Lebensdauermodelle wie Weibull oder Lognormal dienen der Schätzung der Zuverlässigkeit und ihrer Veränderung über die Zeit. Die Softwarezuverlässigkeit betrachtet zusätzlich Fehlerformen, die zu Funktionsstörungen führen, und verwendet ähnliche statistische Ansätze.

Mehrere Faktoren beeinflussen Zuverlässigkeit: Designqualität, Material- und Fertigungsqualität, Belastung, Umweltbedingungen, Wartungs- und Nutzungspraktiken sowie menschliches Fehlerpotenzial. Durch systematisches Reliability Engineering lassen sich Fehlerquellen identifizieren, Qualitätspläne ableiten und Wartungsintervalle optimieren, um Kosten, Ausfallzeiten und Sicherheitsrisiken zu verringern.

Zuverlässigkeit findet Anwendung in Elektronik, Fahrzeugtechnik, Luft- und Raumfahrt, Industrieanlagen und Software. Sie ist eng verbunden mit Verfügbarkeit und Wartbarkeit; zusammen bestimmen RAMS-Aspekte die Betriebsbereitschaft eines Systems.

Historisch entwickelte sich der Begriff aus der Technikgeschichte des 20. Jahrhunderts, insbesondere im Aerospace- und Elektronikbereich. In vielen Branchen dienen Normen und Standards wie ISO 9001, IEC 61508 oder branchenspezifische Reliability-Standards dazu, Anforderungen an Zuverlässigkeit zu definieren und zu überprüfen.