Zuverlässigkeitsbasierte

Zuverlässigkeitsbasierte bezeichnet Ansätze, Modelle und Methoden, die Zuverlässigkeit und Unsicherheit als zentrale Bestandteile von Modellierung, Bewertung oder Design berücksichtigen. Im Deutschen wird der Begriff oft als Adjektiv verwendet, zum Beispiel zuverlässigkeitsbasierte Optimierung, zuverlässigkeitsbasierte Instandhaltung oder zuverlässigkeitsbasierte Lebensdaueranalyse. Im Kern geht es darum, probabilistische Informationen über Lasten, Materialeigenschaften, Umgebungsbedingungen und Betriebsbedingungen in Entscheidungen einzubeziehen statt auf rein deterministische Annahmen zu setzen.

Zuverlässigkeitsbasierte Methoden nutzen Wahrscheinlichkeitsverteilungen, Verteilungsannahmen und statistische Modelle, um die Wahrscheinlichkeit eines Versagens P(F) oder die Zuverlässigkeit R(t) eines Systems über die Zeit abzuschätzen. Typische Werkzeuge umfassen Zuverlässigkeitsanalysen (formbasierte oder simulationbasierte), Monte-Carlo-Simulation, FORM/SORM (First/Second-Order Reliability Methods) sowie surrogate Modeling, um komplexe Modelle handhabbar zu machen. Oft erfolgt eine Zielsetzung in Form von Zuverlässigkeitskriterien oder Sicherheitszielen, die in Optimierungsprobleme integriert werden, etwa bei der zuverlässigkeitsbasierten Designoptimierung (RBDO).

Anwendungsgebiete umfassen Tragwerksplanung, Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Automotive, Infrastruktur und zuverlässigkeitsorientierte Instandhaltung (RCM). Vorteile liegen in einer realistischeren Risikobewertung, potenziell geringeren Konstruktionsgewichten oder Kosten sowie transparenteren Entscheidungen durch explizite Berücksichtigung von Unsicherheit. Herausforderungen sind hoher Rechenaufwand, Bedarf an präzisen Wahrscheinlichkeitsmodellen und Daten, sowie die Behandlung von Abhängigkeiten zwischen Unsicherheiten.

Siehe auch: Zuverlässigkeit, Zuverlässigkeitsanalyse, RBDO, FORM/SORM, Monte Carlo, Zuverlässigkeitsbasierte Instandhaltung.