Reliability Assessment & Lifetime Prediction

Die zuverlässige Prognose von Lebensdauer und Betriebsfestigkeit ist heute ein integraler Bestandteil moderner Produktentwicklung. Ob bei der Werkstoffauswahl, im Systementwurf oder bei der Lebensdauerprognose im Betrieb: Unsere Methoden zur Zuverlässigkeitsbewertung sorgen dafür, dass Risiken früh erkannt und Produkte nachhaltig abgesichert werden – von der ersten Idee bis zur Nutzung.

Unser Leistungsangebot für ganzheitliche Systemanalyse, Materialcharakterisierung und Lebensdauerbewertung

Wir besitzen eine umfassende Kompetenz zur ganzheitlichen Systemanalyse und bietet Ihnen eine einzigartige Systemanalyse mit einer umfassenden Charakterisierung und Bewertung von Materialien und Komponenten aus Metall und Kunststoff. Im Fokus stehen mechanische, physikalische und chemische Eigenschaften, das zyklische Werkstoffverhalten sowie die Zuverlässigkeit und Lebensdauer unter realistischen Betriebsbedingungen. Ergänzend werden Monitoring-Systeme zur kontinuierlichen Zustandsüberwachung von Bauteilen und Systemen implementiert, um individuelle Lebensdauerprognosen und -bewertungen zu ermöglichen. Sie profitieren von einer ganzheitlichen Analyse, die sowohl die Entwicklung als auch den Betrieb absichert und eine belastbare Entscheidungsgrundlage für Innovation, Optimierung und Risikominimierung bereits in der Systementwurfsphase schafft.

Konkret umfasst das Leistungsangebot:

• Wissensbasierte Optimierung von Systementwürfen etwa durch Auswahl passender Werkstoffe und Fertigungsverfahren für zuverlässige und nachhaltige Produkte von der Werkstoffauswahl im Entwurf bis zur Lebensdauerprognose im Betrieb.
• Molekulare Charakterisierung von Kunststoffen und Compounds zur präzisen Bewertung von Materialeigenschaften z. B. als Input für die Werkstoffauswahl und Spezifikation in der frühen Phase des Produktentwicklungsprozesses.
• Bewertung von Alterungs- und Versagensmechanismen zur Prognose von Lebensdauer und Zuverlässigkeit damit Risiken früh erkannt und Anforderungen abgesichert werden.
• Analyse und Bewertung zyklisch beanspruchter Bauteile und Werkstoffe (Metall und Kunststoff) für belastbare Aussagen zur Betriebsfestigkeit sowohl während der Entwicklung als auch im laufenden Betrieb.
• Experimentelle und numerische Untersuchungen, um die Auswirkungen von Fertigungsprozessen und Materialeigenschaften auf die Produktzuverlässigkeit und -lebensdauer zu verstehen und gezielt zu steuern.
• Entwicklung von Methoden und Kennwerten zur gezielten Optimierung von Baugruppen und Systemen in der Konzeptphase.
• Nutzung von datengetriebenen Modellen für Kunststoffe zur effizienten Lebensdauerprognose und Bauteilentwicklung
• Entwicklung anforderungsspezifischen Test- und Validierungsverfahren unter komplexen Bedingungen zur Absicherung von Lebensdauerprognosen von der ersten Simulation bis zur finalen Validierung.
• Modellbasierte Entwurfsmethoden und experimentelle Analysen zur Bewertung und Optimierung des dynamischen Verhaltens von Komponenten und Systemen.
• Integration von Sensor- und Aktorsystemen zur Zustandsüberwachung und automatisierten Anpassung der Systemdynamik.

Forschungsschwerpunkte für zuverlässige Lebensdauerprognosen bereits in der Anforderungsanalyse und Entwurfsphase

Wir entwickeln Methoden, zur ganzheitlichen Bewertung von Materialien und Komponenten von der Entwicklungsphase über den gesamten Lebenszyklus damit Zuverlässigkeit von Anfang an und über die gesamte Lebensdauer gewährleistet ist. Schwerpunkte sind die Verknüpfung physikalisch-chemischer Analytik mit strukturellen und dynamischen Eigenschaften, die Integration von Lebenszyklusanalysen und Kritikalitätsbewertungen sowie die Entwicklung digitaler Bewertungs- und Prognosemodelle. Ziel ist es, Alterungs- und Versagensmechanismen besser zu verstehen und so zuverlässige Lebensdauerprognosen für komplexe Systeme bereits in der Systemanforderungsanalyse und der Systementwurfsphase zu ermöglichen.

Unsere Forschungsthemen im Einzelnen:

• Analytik der Systemzuverlässigkeit und probabilistische FMEA zur Identifikation und Bewertung von Schwachstellen damit Risiken früh erkannt und gezielt adressiert werden.
• In‑situ‑Interpretation für eine kontinuierlichen Bewertungsfähigkeit von der Entwicklung bis zur Nutzung. Aufbau strukturierter Datenpipelines für Material‑/Komponentendaten.
• Lebenszyklusanalyse (LCA), Kritikalitätsbewertung und Integration des Digitalen Produktpasses (DPP) in Bewertungsprozesse bereits in der frühen Entwicklungsphase.
• Monitoring‑/Prognosemethoden (CM/SHM/PHM) in digitale Zwillinge eingebunden; Ableitung von R‑Strategien aus Betriebsdaten.
• Mikrostruktur‑informierte Zuverlässigkeitsmodelle und Kopplung mit werkstoff‑probabilistischer FMEA zur früzeitigen Bewertung von Systementwürfen.
• Beschreibung des Werkstoffverhaltens und Nutzung dieser Modelle zur gezielten Systemdefinition.