DIN TS 19472 - Das Monte-Carlo-Experiment in der Normung
- Der Foliensatz erläutert den Denkansatz, die Normstruktur und eine evtl. Programmstruktur für das Normungsprojekt TS 19472.
Das Spannungsfeld heutiger Normung basiert auf den immer komplexer vorhersagbaren Eigenschaften Fertigungsstreuung und Bauteilalterung. Während man die Bauteilalterung mit neuen Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung usw. betriebsbegleitend bewertet, kann der Fertigungsstreuung mit ihrem Einfluss auf die zu erwartenden Ausfälle nur mit probabilistischen Mitteln direkt begegnet werden. Ein probabilistischer Zulassungsansatz würde aber zu enorm komplexen Bewertungsprozessen führen, die wiederum in ihrer Feldanwendung komplexer zu bewerten und damit ohne langjährige Erfahrung fehleranfälliger als deterministische Verfahren sein dürften. Um diesen Konflikt aufzulösen, bietet es sich zumindest übergangsweise an, den probabilistischen Ansatz nicht unmittelbar in der Zulassung anzuwenden, sondern die in der Breite vertrauten, deterministischen ZulassungsvorschriftenDer Foliensatz erläutert den Denkansatz, die Normstruktur und eine evtl. Programmstruktur für das Normungsprojekt TS 19472.
Das Spannungsfeld heutiger Normung basiert auf den immer komplexer vorhersagbaren Eigenschaften Fertigungsstreuung und Bauteilalterung. Während man die Bauteilalterung mit neuen Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung usw. betriebsbegleitend bewertet, kann der Fertigungsstreuung mit ihrem Einfluss auf die zu erwartenden Ausfälle nur mit probabilistischen Mitteln direkt begegnet werden. Ein probabilistischer Zulassungsansatz würde aber zu enorm komplexen Bewertungsprozessen führen, die wiederum in ihrer Feldanwendung komplexer zu bewerten und damit ohne langjährige Erfahrung fehleranfälliger als deterministische Verfahren sein dürften. Um diesen Konflikt aufzulösen, bietet es sich zumindest übergangsweise an, den probabilistischen Ansatz nicht unmittelbar in der Zulassung anzuwenden, sondern die in der Breite vertrauten, deterministischen Zulassungsvorschriften auf ihre Wirkung zu überprüfen und ggf. zu optimieren. Hierzu kann die systematisch numerische Wiederholung eines sog. Monte-Carlo-Experiments eingesetzt werden. Hierzu wird für verschiedene Parametersätze, die die Grenze noch akzeptierter Ausfallwahrscheinlichkeit beschreiben, das nachfolgend beschriebene, numerische Experiment wiederholt ausgeführt. Die Wiederholung erfolgt in definierten Variationsschritten über das gesamte Spektrum praktisch relevanter Streuungswerte. Jedes Experiment besteht somit aus der Generierung einer Grundgesamtheit zu dem für den jeweiligen Variationsschritt spezifischen Parametersatz. Danach wird die Grundgesamtheiten in Zufallsstichproben einer definierten Größe aufgeteilt und jede simulierte Stichprobe auf deren Akzeptanz gemäß dem betrachteten Akzeptanzkriterium in der Norm analysiert. Daraus resultiert für jede Grundgesamtheit aus dem Einzelexperiment die Wahrscheinlichkeit zur Annahme einer Stichprobe . Mit der systematischen Wiederholung des Experiments ist der Verlauf der Akzeptanzwahrscheinlichkeit bekannt, mit der eine grenzwertige Eigenschaft nach einem deterministischen Akzeptanzkriterium noch angenommen werde würde und damit auch ein ungenügendes Baumuster aufgrund der jeweils betrachteten Eigenschaft nicht abgelehnt werden würde.…

