Software Neue Fraunhofer-Software verbessert Sicherheitsanalyse per FMEA

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item Industrietechnik GmbH

Ob autonomes Fahrzeug in der Intralogistik oder Werkzeugmaschine in der industriellen Fertigung: Fehler sind schlecht. Deren Entstehung wollen Forscher jetzt ein Stück weit minimieren.

Eine Schraube hat sich gelockert, das Rad des fahrerlosen Transportfahrzeugs löst sich. Die Weiterfahrt verzögert sich, nachfolgende Prozesse stagnieren, malen die Forscher im Hinblick auf ein negatives Praxisbild. Aber das sei durchaus ein realistisches Szenario, von dem sich kein Anwender gerne überraschen lassen wolle. In einem gemeinsamen Projekt mit dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD nun aber eine Möglichkeit geschaffen, welche die bisherige Art der probabilistischen – also der auf Wahrscheinlichkeit basierter – FMEA mithilfe sogenannter Bayesschen Netzwerken weiterentwickelt. Mit anwendungsgerechter Visualisierung steigerten die Wissenschaftler dabei die Nutzerfreundlichkeit und überführten so das methodische Konzept der probabilistischen FMEA in die praktische Anwendung. Auf der Hannover Messe vom 17. bis 21. April 2023 stellt das Forscherteam die daraus resultierende Software „proSVIFT“ vor.

Erleichterter Weg zur quantitativen Risikobewertung

Außer dem ursprünglichen Einsatzbereich der Intralogistik lässt sich die Software, wie es weiter heißt, auch in allen anderen Bereichen der Produktentwicklung nutzen, in denen die Zuverlässigkeits- und Sicherheitsbewertung in technischen Systemen relevant sei – beispielsweise in der Automotivebranche.

Mit der neuen Software zur qualitativen Sicherheitsanalyse vereinen die Experten nach eigener Aussage also verschiedene Tools, womit sie die Modellierung sowie die Bewertung von Gefährdungspotenzialen erleichtern. Die softwaretechnische Neuheit minimiere dabei sowohl den Bedarf an Expertise bezüglich FMEA und Zuverlässigkeitstheorie als auch den Aufwand zur Softwarebedienung. Zusätzlich unterstütze das Tool in der Systematik – beispielsweise durch Hinweise auf bisher unspezifizierte (bedingte) Wahrscheinlichkeiten.

Weiterhin erlaube die Software „proSVIFT“ den Schritt von der qualitativen zur quantitativen Risikobewertung. Erstere beruht mehr auf Beobachtungen und ist deskriptiv angelegt, rufen die Experten in Erinnerung. Die Fraunhofer-Auswertung hingegen erfolgt datenbasiert und konkretisiert die Risiken, deren Wahrscheinlichkeiten sowie Folgen, betonen die Forscher. Insbesondere in sicherheitsrelevanten Branchen wie der Luftfahrtindustrie sei das wichtig.

Bald folgen praxisgerechte Anwendungen

Welche Fehler führen am häufigsten zu Ausfällen oder kritischen Situationen? Welche sind die maßgeblichen Stellschrauben zur Risikominderung? Bringt ein weiterer Sensor als Diagnosemöglichkeit den gewünschten Erfolg, oder führen falsch-positive Fehlermeldungen zu vermeidbaren Ausfallzeiten? Die Software unterstützt dabei, diese Fragen konkret zu beantworten. Sie wäge im Konflikt zwischen Sicherheitsanforderungen und Störungsfreiheit dabei ab, um die Kosten möglichst gering zu halten.

In einem Folgeprojekt mit dem Fraunhofer LBF stellt das Team bald eine noch engere Anbindung an die Praxis her. Die Modellierung soll sich dann nicht mehr lediglich auf Eingaben des Ingenieurs beziehen, sondern auch Live-Daten auswerten. Die Zustandsüberwachung im Betrieb werde so intensiver. Die Forschung soll so möglichst nah an den Bedürfnissen der Unternehmen ausgerichtet werden können. Deshalb suchen die Forscher noch nach Industriepartnern, um die Technologie in deren Prozesse zu integrieren. Vielleicht finden sich im Rahmen der Hannover Messe 2023 einige Interessenten.

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