Optimierung der Zuverlassigkeit und Robust Design mit stochastischen Methoden

摘要

Angetrieben von zunehmender Konkurrenz befinden sich die Hersteller anspruchsvoller technischer Produkte immer mehr unter dem Druck ihre Produkte unter technischen und finanziellen Vorgaben zu optimieren. Diese Herausforderung wird noch dadurch gesteigert, dass diese Optimierung unter dem Einfluss von Unsicherheiten und Streuungen vorzunehmen ist, denen technische Produkte hinsichtlich der Herstellungstoleranzen, Materialeigenschaften und Betriebsbedingungen ausgesetzt sind. Ein solches Optimierungsproblem kann nur mit Hilfe von stochastischen Methoden geleistet werden, mit denen diese Unsicherheiten und Streuungen abgebildet werden konnen. Dieser Beitrag leitet in die verschiedenen Ansatze ein, die man im Rahmen der stochastischen Finite-Element Analyse zur Simulation und Optimierung der Zuverlassigkeit und der Robustheit technischer Produkte verwenden kann. Die erforderlichen mathematischen Methoden werden erlautert. Ein Anwendungsbeispiel zeigt auf, wie die entsprechenden Probleme gelost werden und welche Ergebnisse zu erwarten sind.