Die Formalisierte Terminologie der Verlässlichkeit Technischer Systeme (eBook)

Priv.-Doz. Dr. rer. nat. Jörg Rudolf Müller wurde am 01.05.1972 geboren. Nach dem Studium und der Promotion in Informatik an der Universität in Koblenz (1998 und 2004), wurde er 2013 an der Fakultät für Maschinenbau der TU-Braunschweig habilitiert und erhielt die venia legendi im Bereich „Zuverlässigkeit und Sicherheit automatisierter Verkehrssysteme“. Seit Oktober 2011 ist er bei der Bombardier Transportation GmbH als Projekt- und seit Mai 2014 als Abteilungsleiter tätig.Als Mitglied im Referat K132 „Zuverlässigkeit“ der DKE hat er die Veröffentlichung des IEC-Standards 62551 „Analysis techniques for dependability – Petri-nets“ geleitet, er ist Mitglied im Fachbeirat der VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung (VDI-GPP), Fachbereich Zuverlässigkeit und leitet den VDI-Fachausschuss „Software-Zuverlässigkeit“.

Vorwort 5
Inhaltsverzeichnis 6
1 Einleitung 9
1.1 Rahmen und Ziel 9
1.2 Der Aufbau dieser Arbeit 12
Literatur 15
2 Grundlagen der verwendeten Beschreibungsmittel 16
2.1 Mathematische Grundlagen 16
2.2 UML-Klassendiagramme 24
2.3 Petrinetze 27
2.4 Zentrale Konstituenten der Semiotik 32
Literatur 39
3 Systemtheoretische und semiotische Eigenschaften und Formalisierung 42
3.1 Historischer Abriss 43
3.2 Grundlagen von Systemen 44
3.3 Hierarchie und Emergenz 55
3.4 Die Verschränkung systemtheoretischer und semiotischer Konzepte 57
3.5 Formalisierung der Funktionsfähigkeit und -möglichkeit als grundlegende Systemeigenschaften 75
3.6 Verlust der Funktionsfähigkeit I – internally disabled 78
3.7 Verlust der Funktionsfähigkeit II – preventive maintenance 79
3.8 Verlust der Funktionsmöglichkeit – externally disabled 81
3.9 Integration von Funktionsfähigkeit und -möglichkeit 83
Literatur 85
4 Formalisierung der Überlebensfähigkeit als Systemeigenschaft 88
4.1 Formalisierung der Überlebensfähigkeit 88
4.2 Mittelwerte ausfallfreier Zeiten 94
4.3 Strukturelle Beeinflussung der Überlebensfähigkeit 96
4.4 Common Mode und Common Cause Failure 105
Literatur 108
5 Formalisierung der Instandhaltbarkeit als Systemeigenschaft 109
5.1 Formalisierung der Instandhaltbarkeit 109
5.2 Mittelwerte von Wiederherstellungszeiten 122
Literatur 124
6 Formalisierung der Verfügbarkeit als Systemeigenschaft 125
6.1 Formalisierung der Verfügbarkeit 125
6.2 Die stationäre Verfügbarkeit 131
6.3 Strukturelle Beeinflussung der Verfügbarkeit 132
6.4 Die Zuverlässigkeit von Systemen 135
Literatur 136
7 Formalisierung von Sicherheitsbegriffen im Kontextder technischen Verlässlichkeit 137
7.1 Formalisierung der Verlässlichkeit und ihrer Konstituenten 137
7.2 Erweiterung des Risikobegriffs 144
7.3 Das Verhältnis der THR zur PFD 146
7.4 Kontinuitäts- und Sicherheitsintegritätsanforderungen in der Luftfahrt 150
Literatur 155
8 Zusammenfassung und Appell 157
Literatur 158
Index der Verlässlichkeitsbegriffe 159