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Simulation Fehler in der Berechnung vermeiden

| Autor / Redakteur: Prof. Dr.-Ing. Claus König*, Prof. Dr.-Ing. Klemens Rother* / Dorothee Quitter

Ein strukturiertes und transparentes Qualitätsmanagement für Numerische Simulationen trägt wesentlich dazu bei, technische und juristische Risiken zu minimieren.

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Ein Qualitätsmanagement für numerische Analysen ist ein wesentlicher Bestandteil eines umfassenden Risikomanagements.
Ein Qualitätsmanagement für numerische Analysen ist ein wesentlicher Bestandteil eines umfassenden Risikomanagements.
(Bild: fotolia)

Aus der modernen Produktentwicklung ist die Numerische Simulation nicht mehr wegzudenken. Die Palette der Einsatzgebiete reicht heute von einzelnen Analysen bis hin zur Simulation komplexer Systeme, wie z.B. der Crashsimulation voll ausgestatteter Fahrzeugmodelle. Die Analyse selbst kann dabei beim Produkthersteller oder beim Zulieferer erfolgen, auch einzeln agierende Berechnungsingenieure oder kleinere Firmen können an der Produktentwicklung beteiligt sein. Auch wenn die Güte der rechnerischen Analysen durch die hohe Qualität der verwendeten Berechnungssoftware in den vergangenen Dekaden gestiegen ist, so müssen die Prozesse beim Einsatz der Software beherrscht werden, prüfbar und nachvollziehbar sein. Die Qualität der verwendeten Software alleine ist hierbei nicht ausreichend. Zu dem technischen Risiko darf das mit einem möglichen Schaden verbundene juristische Risiko nicht ignoriert werden. Zu diesen Risiken zählen neben der nicht versicherbaren Gewährleistung auch zivilrechtliche Haftungsansprüche bei Personen-, Sach- oder Vermögensschäden und insbesondere strafrechtliche Konsequenzen bei Körperverletzungen und Todesfällen. Zusammen stellen Sie für den Berechnungsingenieur bzw. dessen Unternehmen ein erhebliches, möglicherweise auch die Existenz bedrohendes, Schadenspotenzial dar.

Konsequentes Prozessmanagement umfasst sämtliche Analyseschritte

Ein Qualitätsmanagementsystem (QM-System), das ein konsequentes Prozessmanagement abdeckt, trägt dazu bei, diese Risiken zu vermeiden. Dabei umfasst es für die Berechnungen nicht nur die Qualität des Modells und die Ergebnisse numerischer Berechnung, sondern sämtliche Prozessschritte, die im Zusammenhang mit der Analyse stehen, unter anderem das Angebot, die Kalkulation, eventuelle System-und Software-Fehler, die Validierung, die Datensicherung, den Technischen Bericht und die Mitarbeiterqualifikation (Abb. 1).

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Bei der Erarbeitung und Festlegung der Prozesse ist eine eindeutige Definition der zu erreichenden Ziele erforderlich. Zudem ist zu definieren, mit welchen Funktionen und Aktivitäten dies zu erfolgen hat und wie die Prozessschritte überwacht und kontrolliert werden sollen. Dabei müssen jederzeit verschiedene Fragen positiv beantwortet werden können:

  • Ist das durchgeführte Projekt auf fachliche Richtigkeit geprüft worden?
  • Ist das Projekt zu jedem späteren Zeitpunkt nachvollziehbar?
  • Ist das Projekt im Fall eines Rechtsstreites Bestandteil eines Gerichtsverfahrens?
  • Ist das Projekt, der Bereich beziehungsweise das Unternehmen im Sinne eines transparenten und dem Risikopotenzial angemessenen Prozessmanagements zertifizierbar?
  • Ist das Projekt effizient durchgeführt worden?

Im Rahmen eines prozessbezogenen Wissensmanagements sind unter anderem Verfahren für die Qualifikation und Auswahl von Mitarbeitern, für die Infrastrukturmaßnahmen (Hardware, Software, Datenmanagement), die Lenkung der Qualitätsaufzeichnungen, die Spezifikation der Berechnungsprojekte, die Ressourcenbereitstellung, die Einbindung/ Beauftragung von Zulieferern, die Spezifikation und Durchführung von Modellierung, Analyse und Auswertung sowie für die Dokumentation vorzusehen. Eindeutig, korrekt und verständlich dargelegte Prozesse stellen neben der Informationsquelle und dem Richtliniencharakter auch eine hervorragende Basis für die Bewertung und Ableitung von Verbesserungen dieser Prozesse dar. Insbesondere für neue Mitarbeiter bieten Prozessbeschreibungen eine effektive Möglichkeit der Einarbeitung in "best practice"-Szenarien. Ein weiterer – wenn auch beim ersten Hinsehen einfacher – Vorteil der präzisen Dokumentation lautet: was klar definiert ist, kann auch überprüft, bewertet und verbessert werden. Was nicht beschrieben ist, entzieht sich einem Vergleich.

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