Jurojin - Statistik für Versuche zur Betriebsfestigkeit

Fraunhofer ITWM

Beim Nachweis, dass (sicherheitsrelevante) Bauteile in Kraft- und Nutzfahrzeugen geforderte Mindestlebensdauern erfüllen, treten verschiedene statistische Fragestellungen auf:

  • Wie viele Bauteile müssen bis zu welcher Lebensdauer getestet werden?
  • Besser viele kurze oder wenige lange Versuche?
  • Wie werden die Daten ausgewertet?
  • Mit welcher statistischen Aussagesicherheit sollte gearbeitet werden?
  • Stellen Zulieferer die gleiche Qualität bereit?
  • Kann die Freigabe eines Bauteils auf ein modifiziertes Bauteil ausgedehnt werden?
  • usw.

Die zur Beantwortung der Fragen verwendete Mathematik bietet dabei noch Optimierungspotential. Bewährte Methoden wie Maximum-Likelihood, Darstellung in Wahrscheinlichkeitsnetzen und Success Runs können sinnvoll ergänzt werden um Bootstrap-Verfahren zur Schätzwert-Korrektur kleiner Stichproben, der vollständigen Berücksichtigung aller Informationen aus zensierten Daten sowie auf die speziellen Fragestellungen angepassten Varianzanalysen.

Resultat der Software-technischen Umsetzung der genannten verbesserten Methoden ist das Statistik-Paket Jurojin. Im Vordergrund der Entwicklung standen vor allem drei Aspekte:

  1. Mathematischer Benchmark: optimale Ausnutzung sämtlicher Stichprobeninformation durch effiziente statistische Methoden zur Senkung des Versuchsaufwandes
  2. Einfache Bedienbarkeit: geringe Hemmschwelle für den Anwender, möglichst geführte Bedienung um die Nachvollziehbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten
  3. Modifizierbarkeit: Profibenutzer erstellen Vorlagen für Standardbenutzer

Zum Umfang des Software-Pakets Jurojin gehören:

  • Planung von Lebensdauerversuchen
  • Auswertung der Daten mit ausgewählten Methoden
  • Grafische Datenaufbereitung
  • Berücksichtigung kleiner Stichprobenumfänge
  • Nutzung aller Informationen aus Durchläufern
  • Berechnung weiterführender Versuchspläne bei nicht erfolgter Freigabe
  • Variantenvergleiche