Interpretation der Ergebnisse

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Bei der oft sehr starken Streuung des Lebensdauermerkmales erkennt man schnell, dass es wenig Sinn macht nur den Mittelwert der „Laufzeit“ anzugeben. Erst die Weibull-Auswertung ergibt eine ausreichende Aussage über das Ausfallverhalten des betrachteten Bauteiles. Anstelle des Mittelwertes wird üblicherweise die so genannte charakteristische Lebensdauer T angegeben, bei der 63.2% der Bauteile ausgefallen sind. Sie wird optional mit der entsprechenden Lotlinie im Diagramm angegeben.
Eine weitere wichtige Größe ist der Formparameter b, der nichts anderes ist als die Steigung im linearisierten Weibull-Diagramm. Grundsätzlich gilt hier:

b = 0.5	Frühausfälle, z.B. wegen Fertigungsfehlern
b = 1	Zufallsausfälle, es liegt eine konstante Ausfallrate vor und es besteht kein Zusammenhang zum eigentlichen Lebensdauermerkmal; entspricht einer Exponential-Verteilung.
b > 1	Alterungs-, Ermüdungs- und/oder Verschleißausfälle mit zeitlich zunehmender Ausfallwahrscheinlichkeit. Ein typisches Beispiel für Verschleißausfälle sind Bremsbeläge
b = 2	Linearer Anstieg der Ausfallrate; entspricht der Rayleigh Verteilung.
B = 3.2..3.6	entspricht einer Normalverteilung

In der Praxis kommt es häufig vor, dass den Ausfalldaten eine Mischverteilung zugrunde liegt. D.h. ab einer bestimmten „Laufzeit“ ändert sich die Steigung markant, weil nach einer Zeit andere Einflussgrößen auf die Lebensdauer einwirken. Die bestimmten Abschnitte sind dann getrennt zu betrachten, und es ist vorteilhaft, anstelle einer gesamthaften Ausgleichsgerade die einzelnen Punkte (Ausfälle) miteinander zu verbinden.

Bevor ein Bauteil in Serie geht, möchte man bereits eine Aussage über dessen Zuverlässigkeit vorliegen haben. Um dies zu erreichen, werden Dauerfestigkeitsversuche bzw. Simulationsversuche im Labor durchgeführt. Aus Zeitgründen werden diese Bauteile einer verschärften Beanspruchung (meist auch aus Gründen eines Sicherheitsfaktors z.B. Faktor 2..3) unterzogen, um eine Zeitraffung zu erreichen. Trägt man nun diese Lebensdauermerkmale im Weibull-Netz ein, so erscheint die Ausgleichsgerade nach links verschoben gegenüber einer Prüfung, bei der eine normale Beanspruchung angewendet wurde, was verständlich ist, denn höher belastete Bauteile fallen früher aus. Verlaufen diese Ausgleichsgeraden jedoch nicht parallel, sondern mit unterschiedlicher Steigung, so liegen unterschiedliche Ausfallmechanismen gegenüber der Prüfung und dem realen Einsatzfall vor. Die Prüfung ist nicht geeignet.

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Allgemeine Probleme bei der Auswertung

Will man eine Analyse von ausgefallenen Bauteilen machen, die beim Kunden im Einsatz waren (so genannte Feldausfälle), so lässt sich die Ausfallwahrscheinlichkeit mit der bisher beschriebenen Methode durchführen. Man betrachtet eine bestimmte Produktionsstückzahl n für einen bestimmten Produktionszeitraum und bezieht die Anzahl der Ausfälle auf diese Menge.

Vorraussetzung ist natürlich, dass alle Ausfälle dieser Produktionsstückzahl betreffend bekannt sind und keine Fehlbefundungen vorliegen. Fehlbefundungen sind Bauteile, die z.B. im Kundendienst wegen einer Fehlersuche ausgebaut wurden, aber nicht die Ursache für die Beanstandung waren. Diese Teile haben keine Fehler und sind deshalb auch nicht ausgefallen, so dass diese von der Analyse auszuschließen sind. Außerdem ist es wichtig, auf das Lebensdauermerkmal zu achten. Es ist nicht sinnvoll Bauteile mitzubetrachten, die aufgrund von anderen Einflüssen beschädigt wurden (z.B. durch einen Unfall). Vor der eigentlichen Datenanalyse muss deshalb immer eine Schadensanalyse durchgeführt werden.

Zu beachten sind auch bereits getauschte Teile in einem Fahrzeug. Fällt ein ersetztes Bauteil erneut aus, so hat es eine geringere Laufleistung im Fahrzeug, als die Kilometerangabe ausweist. Ein Hinweis auf bereits erneuerte Bauteile sind doppelt oder mehrfach vorkommende Fahrgestellnummern in der Liste der beanstandeten Fahrzeuge. Für die Auswertung sind dann die Differenzen der Kilometerwerte zu verwenden.

Bestimmung der ausfallfreien Zeit t_o
Der Vertrauensbereich
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